利用数字信号处理方法检测摩擦焊接头中弱接合缺陷

通过超声波信号数字化，方便地在超声波无损检测中引入了小波变换方法及奇异性分析技术、从大的背景噪声中提取出了微弱的伤波信号，有效而准确地对在石油、天然气行业中大量使用的摩擦焊接头进行无损检测与评价。尤其适合对弱结合焊接缺陷进行无损检测，并具有很高的准确率。同时，本文还研究了弱接合缺陷对焊接接头冲击韧性的影响。     

超级钢闪光对焊电热耦合过程温度场分布的有限元分析

为研究超级钢闪光对焊闪光阶段焊件的温度场分布,建立了轴对称有限元模型.运用单元死活技术解决闪光时液体过梁爆破引起物质烧损的模拟问题,提出了闪光焊过程中电热耦合作用的模拟方法.考虑单元死活的有限元分析结果与试验结果更加吻合,为选择和优化闪光焊焊接参数以及为闪光焊过程顶锻阶段的热力耦合过程的模拟提供了有效的分析手段.     

热力学计算在无铅钎料合金设计中的应用

依据CALPHAD方法进行相平衡计算过程中热力学模型的建立及其求解作了简要介绍，对热力学数据库的特征作了描述。对基于CALPHAD方法而开发的Thermo Calc系统的数据库及几个主要模块的功能作了概括的介绍。并针对在无铅钎料研究领域，利用ThermoCalc进行无铅钎料多元合金相平衡计算、预测液态钎料的表面张力和粘度以及钎料与基底之间形成的金属间化合物的驱动力的研究进展进行了总结。着重介绍了日本Tohoku大学材料系的研究人员开发的钎料合金热力学数据库。     

力学不均匀焊接接头的J积分路径无关性研究

采用MARC有限元程序提供的虚拟裂纹扩展方法,计算了平面应变条件下不同强度匹配的含平行裂 的三点弯曲焊接接头模型在不同载荷下的J积分。计算结果表明了焊接接头中J积分的路径无关性,并对焊接结构中弹塑性J积分的应用奠定了基础。     

表面活性元素硫对焊接熔池流动方式和深宽比的影响

建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型,模拟了表面活性元素S在不同质量分数作用下的熔池中的速度场和温度场。结果表明,S元素显著地影响了熔池中的流动方式,熔池深宽比随S质量分数的增加而迅速增大,当S质量分数超过80×10－6时,深宽比趋于一定值。S质量分数小于120×10－6时,熔池表面温度高于正表面张力温度系数发生的温度范围,正、负表面张力温度系数同时存在,温度梯度在最大表面张力处最大;当S质量分数超过120×10－6时,正表面张力温度系数控制着熔池中的流体流动,液体金属从熔池边缘流向熔池中心;随着S质量分数的增加,在熔池中出现数目、大小、方向和位置不同的涡流,当涡流的方向为由熔池边缘流向熔池中心时,涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深。     

等温时效中稀土Er对Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅钎料显微组织演化的影响

系统研究了等温时效中添加微量稀土Er对Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料合金显微组织演化规律的影响.结果表明,Er对Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料显微组织及等温时效过程中显微组织的演化产生了重要影响.在钎焊过程中,Er有效地细化了钎料组织,改变了钎料内部Cu-Sn金属间化合物的形态、尺寸及分布情况.在等温时效过程中,钎料内部生成的ErSn3金属间化合物为组织的再结晶过程提供了大量的形核质点,有效避免了再结晶组织的粗化及裂纹的产生和扩展.     

搅拌摩擦焊的原理与应用

搅拌摩擦焊是摩擦焊方法的新发展,是英国焊接研究所提出的专利技术。它可以对多种熔化焊接性差的有色金属等材料进行可靠的连接,而且连接工艺简单、并有较好的工艺适应性。现已开始应用在航空航天与交通运输等领域的结构铸造,并显示良好的工程应用前景,本文主要介绍了搅拌摩擦焊的方法,过程和特点。     

薄镀锌钢板点焊超声谐振检测

研究了低频超声探头的谐振特性,并将这种谐振特性用于镀锌薄板的点焊检测中.采用接触式低频探头对点焊进行检测时,检测探头能够接收到未焊薄基板产生的半波谐振高频信号,这些半波谐振信号的高频部分处于探头频带外的奇数次谐振频率附近.通过小波包变换的方法可以将这些高频信号从检测信号中分离出来并用于点焊的质量评价.分析小波包变换中各尺度信号,获取了能够评价焊核质量的超声波特征值并将这些特征值与点焊力学性能联系起来,提供了一种能够定量评价点焊质量的超声无损评价方法.此外,采用低频探头对点焊进行检测较之普通检测方法将大大降低检测成本.     

纳米结构强化无铅焊点的力学性能

新型的无铅钎料不仅要具备含铅钎料的工艺性能,更重要的是要有更高的力学性能,特别是焊接接头的抗蠕变能力。将纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxanes,POSS)颗粒作为增强相添加到基体钎料中,能够有效地改善Sn-3. 5Ag基复合钎料的性能。研究了不同种类POSS增强颗粒对Sn-3. 5Ag钎料显微组织和力学性能的影响,确定出POSS增强颗粒复合钎料的最佳配比,并对最佳配比复合钎料在不同温度不同载荷条件下的蠕变寿命进行了研究。结果表明：POSS颗粒质量分数小于2%时,可以抑制基板界面处初晶金属间化合物的生长;复合钎料的抗剪切强度明显提高;低温时,最大蠕变寿命明显改善。