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相似文献
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1.
LY12铝合金摩擦焊接过程的电场效应   总被引:1,自引:0,他引:1  
傅莉  杜随更  介万奇 《金属学报》2002,38(4):433-437
定量研究了外加强电场对LY12铝合金摩擦焊接头热影响区(HFZ)中动态再结晶区宽度与晶粒尺寸的影响,并初步探讨了其影响机制。实验结果表明,外加强电场使动态再结晶区晶粒细化、等轴性提高,超细等轴晶区亦加宽。此外,采用较高焊接压力时,电场的引入使焊接接头的动态再结晶区宽度增大10%-30%;采用中等摩擦压力施焊时,电场的作用不但使焊接接头动态再结晶区宽度明显增加,而且还影响其沿径向的分布形态,使近轴心线处的动态再结晶区宽度趋于均匀,可以推断,外加强电场可使摩擦焊接头更易发生动态再结晶,而且强电场使焊合区组织的细化与均匀化,有利于提高焊接接头性能。  相似文献   

2.
GH4169惯性摩擦焊接过程动态再结晶组织演化的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用MSC.Marc的热力耦合弹塑性有限元模拟技术,建立了GH4169环形件惯性摩擦焊接过程的二维热力耦合有限元模型。考虑到惯性摩擦焊接过程中的温度变化,采用叠加原理对Na Y S建立的GH4169动态再结晶数学模型进行调整。借助MSC.Marc二次开发,将动态再结晶数学模型和有限元模型相结合,对惯性摩擦焊接过程中GH4169合金的动态再结晶组织演化进行数值模拟,得到了焊接过程中的动态再结晶分数和平均晶粒尺寸分布。对接头的宏观形貌和焊缝区的微观组织进行观察分析,发现模拟结果与实验结果吻合较好。  相似文献   

3.
摩擦焊过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心,中以宇航工程常用的构件材料LY12合金为研究对象,建立了电场条件下棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型,获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应变场、应力场、电场强度等物理参量场,并应用Yada模型建立了LY12合金摩擦焊接过程显微组织的演化模型,计算了摩擦焊接过程动态再结晶区的分布及再结晶区晶粒的尺寸,并分析研究了上述场变量对电场条件下连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。  相似文献   

4.
20061049 电塑性摩擦焊接过程的动态再结晶数值模拟;20061050 带压开孔结构多道间断焊的数值模拟;20061051 基于串热源及CCT囤的GMAW焊接热影响区组织及硬度预测;20061052 钛台金平板电子束焊接温度场有限元分析;20061053 T形焊接接头的三维有限元模拟;20061054 焊接热循环对X-60管线钢中第二相粒子的影响;  相似文献   

5.
铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能   总被引:9,自引:2,他引:7       下载免费PDF全文
通过大量试验分析,在优化了铜板搅拌摩擦焊接工艺的基础上,分析了铜板搅拌摩擦焊接头的组织、性能及其与工艺参数的关系。研究表明:工业纯铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能,优化工艺可获得超强于母材的搅拌摩擦焊接接头。焊合区金属在热力耦合作用下发生塑性变形,造成大量晶粒破碎,破碎的晶粒发生动态再结晶,热力影响区组织可以分成再结晶区、不完全再结晶区和动态回复区。  相似文献   

6.
针对7075铝合金板搅拌摩擦焊对接接头组织变化过程及搅拌头下压深度对焊接过程中焊缝塑性金属流动行为进行研究。研究结果表明:焊核区金属发生了动态再结晶,由细小的等轴晶组成;热机影响区晶粒出现弯曲变形,并发生了动态回复与部分再结晶;热影响区晶粒没有发生明显长大,晶粒间界随着热输入增大而加宽。搅拌摩擦焊接过程中,焊缝塑化金属存在三种运动,表层的水平圆周运动,探针周围的无序运动,底层的向上运动。  相似文献   

7.
GH4169合金惯性摩擦焊接过程组织计算与预测   总被引:14,自引:3,他引:11       下载免费PDF全文
以高性能航空发动机涡轮盘和压气机盘为背景,采用有限元数值模拟方法,对GH4169合金模拟件的惯性摩擦焊接过程进行了分析与计算,基于金属塑性变形的物理基础,建立了GH4169合金惯性摩擦焊接过程显微组织的演化模型;通过高温合金在热成形过程中的再结晶发生条件,再结晶体积分数、晶粒尺寸与热力参数(应变速率、应变程度、成形温度)之间的映像关系,对惯性摩擦焊接热力影响区的再结晶组织进行了模拟计算。从而为合理地制定焊接热力规范,提高GH4169合金的焊接性能和接头质量提供了参考。  相似文献   

8.
《塑性工程学报》2020,(2):174-181
针对TC4/TC17异种钛合金进行了线性摩擦焊试验,利用光学显微镜与扫描电镜对焊接接头各区域的微观组织进行了分析,并采用透射电镜分析了钛合金线性摩擦焊接头焊合区的动态再结晶规律。结果表明:在焊接升温的过程中,TC4/TC17钛合金线性摩擦焊焊缝区已经达到β转变温度。在热和力的作用下,焊缝中心处金属发生动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒。由于焊合区在共生晶粒形成之后又经历了强塑性变形,焊合区的晶粒内部产生了高密度的位错。位错运动形成亚晶界,焊合区形成亚晶粒,并以亚晶粒为形核核心,发生动态再结晶过程。  相似文献   

9.
对单晶DD3与粉末细晶FGH4095高温合金摩擦焊接接头,采用光学显微镜及SEM-EDS分析了接头组织、焊合区成分变化及接头连接机理.结果表明,焊合区两侧材料均形成了动态再结晶晶粒;连接界面位于两侧动态再结晶晶粒之间;连接界面两侧合金元素发生了扩散;两侧动态再结晶晶粒均有向对方弓形凸入长大的趋势,通过形成共同晶粒,实现两种异质材料的连接;FGH4095侧的动态再结晶晶粒向DD3一侧长大的趋势较大.DD3与FGH4095摩擦焊接过程中发生了摩擦面转移,实际的摩擦变形主要在DD3摩擦带内部,接头组织变化梯度大.  相似文献   

10.
异质钛合金线性摩擦焊接头微观组织   总被引:4,自引:3,他引:1       下载免费PDF全文
郎波  张田仓  陶军  郭德伦 《焊接学报》2012,33(7):105-108,112
为了探明TC11与TC17异质钛合金线性摩擦焊接头微观组织形成机制,采用光学显微镜和扫描电镜研究接头不同区域的微观组织.结果表明,线性摩擦焊接头由TC11一侧的热力影响区(TMAZ)、TC11一侧的焊缝区、TC17一侧的焊缝区和TC17一侧的TMAZ所组成.在TMAZ未发现有动态再结晶发生,而材料的相变与变形是同时进行的.在焊缝区内发生了动态再结晶过程,摩擦停止后在摩擦界面上形成初生β共生晶粒.在振幅为3 mm、频率为40 Hz、摩擦压力为66.7 MPa条件下,随着摩擦时间的延长,初生β相动态再结晶晶粒尺寸和α相片层宽度增加.  相似文献   

11.
A two-dimensional cellular automaton (CA) model was utilized to analyze the effect of mechanical vibration on microstructure evolution of AZ91 alloy during friction stir welding (FSW). The simulated results, namely grain topology, grain size distribution, average grain size, and also the dynamic recrystallization (DRX) fraction were compared with measured data. The adequate comparability between FEM and experimental data shows that the CA method can be applied to the analysis of the microstructure progression during the friction stir welding of AZ91 alloy. It is concluded that the dislocation density during the friction stir vibration welding (FSVW) is higher than that in the FSW process and the process of nucleation and grain growth is faster for samples during FSVW compared to FSW. The grain size modification and DRX phenomenon with various vibration frequencies were also simulated in detail during FSVW. It is found that vibration makes nucleation start earlier and decreases the proportion of the incubation period and the percentage of recrystallization as vibration frequency improves.  相似文献   

12.
ABSTRACT

Numerical investigation on dynamic recrystallization in friction stir welds is of great significance to control the microstructure evolution and grains size in joints. The recrystallization and grain growth in the nugget centre of friction stir welded 6061 aluminium alloy are numerically simulated by combining the multiphase-field model with Kocks–Mecking dislocation model and employing the calculated temperature and strain rate variations with time in FSW process. The reliability of the model is verified by electron backscattered diffraction measurement results of grains size distribution at the same position. The specific reasons for different grain sizes under different levels of welding speed are quantitatively analysed. The ratios of recrystallization duration to deformation period and incubation period to deformation time are determined.  相似文献   

13.
This work presents simulation of microstructure evolution in the nugget zone (NZ) of a AZ31-Mg-alloy friction stir weld. The process parameters (tool geometrical characteristics, rotational speed, travel speed, applied load) have been correlated with the resulting microstructural features in the NZ of the weld (grain size and population) with the aid of the MICRESS software, which provides the ability to simulate both nucleation and grain growth during dynamic recrystallization phenomena evolving in the NZ during the weld thermal cycle. The input parameters of the developed model include the tool geometry, the welding conditions as well as the recrystallization energy, the grain boundary mobility and specific material properties. NZ microstructure obtained by simulation shows good agreement with experimental measurements for both grain population and size.  相似文献   

14.
搅拌摩擦焊中动态再结晶及硬度分布的数值模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
张昭  张洪武 《金属学报》2006,42(9):998-1002
使用率相关弹粘塑性本构模型模拟了搅拌摩擦焊接过程,并着重研究了过程参数对搅拌摩擦焊接动态再结晶过程以及搅拌区内材料硬度的影响.结果表明,在搅拌区内焊接构件上、下表面沿垂直于焊缝方向的硬度分布规律不同.焊接构件顶部材料的硬度分布符合实验得到的结果,即焊缝中心线附近材料硬度较低,热力影响区外材料硬度逐渐升高并最终达到母材的硬度;但是在焊接构件下表面并不显示这一硬度分布规律.搅拌区内材料的硬度与搅拌头转速无明显关系,但随焊速的增加而增加.焊接构件中部材料的晶粒尺寸大于焊接构件底部材料的晶粒尺寸,且搅拌区内晶粒尺寸随搅拌头转速的增加趋于均匀.  相似文献   

15.
通过压缩锥形试样研究了温度和变形程度对GH738合金微观组织的影响,分析了不同变形程度下,合金的再结晶晶粒尺寸、再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的演化情况,为制定GH738合金热态变形工艺提供了理论依据。研究结果表明,随着温度升高,再结晶晶粒尺寸变大;随变形程度减小,再结晶体积分数逐渐减小。在不同变形程度下,在1120℃温度时变形可获得较高的再结晶体积分数和较均匀的再结晶晶粒尺寸;当加热温度1100~1140℃范围内,变形程度大于28%时,可以获得晶粒尺寸较为均匀的微观组织。  相似文献   

16.
强菲  王文  张婷  杨娟  蔡军  王快社 《金属热处理》2022,47(1):135-141
采用搅拌摩擦焊接(Friction stir welding, FSW)技术对20 mm厚Al-Zn-Mg-Cu铝合金板材进行了焊接,随后采用热电偶、电子背散射衍射技术和透射电镜等手段研究了接头的温度分布和搅拌区沿厚度方向微观组织的不均匀性。结果表明,焊接峰值温度沿板材厚度方向逐渐降低。距焊缝中心10 mm处,板材表面焊接峰值温度最高为430 ℃,板材底面峰值温度最低为302 ℃。温度梯度是导致晶粒尺寸沿厚度方向逐渐减小的主要原因,晶粒细化是连续动态再结晶、不连续动态再结晶和几何动态再结晶综合作用的结果。搅拌区晶粒没有明显的择优取向,且该区域的析出相发生溶解再析出,析出相主要为η′相。  相似文献   

17.
文中采用搅拌摩擦焊 (FSW)方法对Mg/Al层合板进行单面、双面对接方式焊接,对接头的微观组织和力学性能进行测试. 结果表明,随着焊接速度和搅拌针旋转速度的增加,焊缝表面成形良好,接头不同区域未见气孔、裂纹等缺陷,物相主要由Mg17Al12,Mg2Al3和MgAl等组成,接头部位的晶粒尺寸得到明显细化,产生了动态再结晶,金属间化合物的形成有利于动态再结晶的形核. Mg/Al层合板双面FSW焊接头的拉伸强度和断后伸长率高于单面焊接接头的强度和断后伸长率,主要是由于接头部位金属间化合物的数量和分布不同,抑制接头部位金属间化合物的形成有利于提高Mg/Al层合板FSW接头的性能.  相似文献   

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