16Mn管线钢管在役焊接修复的研究

在役管道焊接修复可以解决泄压停输修复中的修复工期长,经济损失及环境污染较大等问题,具有很广的应用前景。研究了16Mn管线钢管在役焊接修复过程中接头的组织与性能,研究结果发现：焊接电流为110A时,增大冷却速度,焊缝出现更多的侧板条铁素体和上贝氏体,热影响区(HAZ)甚至出现了M-A组元;在流动水冷却下,增大焊接电流,侧板条铁素体减少,焊缝的柱状晶比例减小,等轴晶比例增加;采用多层多道焊可以改善结晶条件,细化组织,降低硬度,对焊接接头有益。     

低碳钢管道不停输补焊接头的显微组织

在试验管道上,采用Q235低碳钢进行管道不停榆补焊研究,对比了不停输补焊和停榆补焊焊接接头显微组织的变化,并研究了管道内水的流速对接头显微组织的影响.研究结果表明,低碳钢管道不停输补焊时,管内流动介质不断带走焊接区的热量导致焊接接头快速冷却,焊缝及粗晶区的晶粒形状和显微组织较停输焊接的有很大变化.焊缝的主要组织由晶界先共析铁素体和晶内针状铁素体组成,晶界先共析铁素体形态为细长的长条状,而且形成了沿晶界铁素体向晶内生长的不平衡组织侧板条铁素体.粗晶区的原奥氏体晶粒尺寸较停输补焊时有所减小,但形成了魏氏组织铁素体、粒状贝氏体和马氏体等不平衡组织,而且水流速度越大,粗晶区的高温停留时间越短,越容易形成不平衡组织.     

高强铝铜合金MIG焊工艺

研究了单脉冲、电磁搅拌、电磁搅拌和单脉冲复合作用对高强Al-Cu合金MIG焊焊缝组织及性能的影响.结果表明,普通MIG焊焊缝组织几乎由粗大、方向性很强的柱状晶组成,接头抗拉强度仅为286.5 MPa,断后伸长率为2.4%;单脉冲或电磁搅拌均能细化焊缝组织,提高接头力学性能;电磁搅拌和单脉冲复合作用降低了固一液界面前沿液相的温度梯度,增加了非均质形核率,促使柱状晶转变为细小均匀的等轴晶,细化了焊缝组织,显著提高了接头力学性能,接头抗拉强度高达326.0 MPa,断后伸长率为7.8%.     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸行为研究

目的 研究5083铝合金搅拌摩擦焊接（FSW）的组织、力学性能和拉伸应变,分析接头的拉伸行为。方法 采用数码相机、光学显微镜、电子扫描显微镜等表征分析方法,对焊缝的表面宏观成形、微观组织、断口形貌进行分析;利用拉伸机、三维数字动态散斑应变测量分析系统和显微维氏硬度计对接头的力学性能和拉伸应变进行测试。结果 不同焊接工艺参数下FSW接头的最低抗拉强度为305 MPa,断后延伸率达到了14%以上;焊核区拉伸应变沿板厚方向呈现上高下低和上宽下窄的不均匀梯度分布,发生了较大程度的变形强化,直到拉伸应力达到抗拉强度。断裂失效前300/120接头的最大拉伸应变在晶粒粗大的母材区,500/120和500/200接头的最大拉伸应变则位于晶粒尺寸差异较大的后退侧焊核区与热力影响区交界处。接头拉伸断口宏观上均为45°剪切韧性断裂,微观上均以韧窝韧性断裂为主,而高热输入500/120接头出现脆性断裂特征,其延伸率明显降低。结论 高热力耦合输入使铝合金FSW接头薄弱区发生转变,强韧性降低。     

30CrMnSi钢CO2焊接冶金缺陷形成机制研究

目的 解决30CrMnSi钢焊接性差，用CO2气体保护焊接时易产生裂纹、气孔等缺陷的问题。方法 通过刚性拘束焊接裂纹试验模拟某型飞机后边条盒段在实际焊接过程中母材所受到的拘束，针对焊接裂纹类型及形态，确定焊接裂纹的形成机制。同时，对焊缝中的气孔进行了分析。结果 接头中容易产生冷裂纹，在高应力条件下，应力集中发生在微裂纹尖端，最终在氢的影响下开裂。结论 采用能量密度比较集中的TIG焊替代原来采用的CO2气体保护焊有利于减少或消除气孔缺陷。可以通过优化结构设计和焊接次序，降低应力集中，来减轻焊接热作用对裂纹敏感性的影响。同时，避免在拐角处或焊接可达性差的位置施焊，可以降低气孔率。     

快速热冲击下SAC305/Cu焊点氧化行为与金属间化合物生长动力学（英文）

通过电磁感应加热装置，研究SAC305/Cu焊点氧化行为和界面金属间化合物(IMC)生长动力学。结果表明，快速热冲击下焊点自身氧化行为是主要因素，内部的Cu₆Sn₅IMC会加剧焊点的氧化。Cu₆Sn₅层的生长由晶界扩散控制，Cu₃Sn层的生长则由体扩散控制。基底溶解的Cu原子主要扩散到界面IMC和焊料的内部。在快速热冲击下，焊点剪切强度大幅度降低，72 h后下降49.2%。断裂机制由韧性断裂向韧脆性混合断裂转变，最终转变为脆性断裂。     

工业设计与产品包装

从工业设计的定义，原则，要素出发，阐述它与产品包装的内在联系及对轻工经济发展的促进作用。     

铝/镁异种合金磁脉冲焊接接头组织与性能研究

本工作采用磁脉冲焊接方法实现了铝/镁异种合金的连接，并通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和拉伸试验等分析方法对不同放电能量下的接头微观组织及力学性能进行研究。结果表明，铝/镁异种合金焊接接头界面呈现波形界面和平直界面，且随着放电能量的增加，界面的有效结合区宽度逐渐增加，最大达到了2.87 mm；波形界面的特征越明显，接头的力学性能越高；当放电能量为30 kJ时，波形界面的波长为62.7μm，波幅为9.1μm，接头拉剪力最大，达4 679.5 N。断口形貌分析结果表明，焊缝由内、外两个椭圆环组成；内环形貌呈密集的颗粒与空洞混合结构，外环形貌为条纹状结构。机械互锁和冶金结合同时存在的波状结构界面是获得力学性能优异的铝/镁异种合金磁脉冲焊接接头的关键。     

搅拌头偏移对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头成形及拉伸强度的影响（英文）

采用搅拌摩擦焊(FSW)完成了3 mm厚TC4钛合金和2A14-T14铝合金的连接,研究了搅拌头偏移对接头的成形及拉伸性能的影响。结果表明在搅拌头向铝合金侧的偏移对接头的最大抗拉强度有显著的影响。接头最大抗拉强度随搅拌头的偏移量的增加逐渐升高。在偏移量为2.0 mm、搅拌头转速从400 r/min增加到700 r/min时,接头的最大抗拉强度逐渐降低。在偏移量为2.5 mm、接头的最大抗拉强度随转速的增加逐渐升高。当在搅拌头转速为700 r/min,焊接速度为60 mm/min时,所得接头强度最高,约347 MPa,为铝合金母材的83%。接头的断裂位置和拉伸强度均取决于微观组织和金属间化合物。对于强度最高的接头,由于TiA l相的生成,接头于铝合金侧热影响区发生断裂。     

高刚性三维并联搅拌摩擦焊机头机构设计

根据铝合金复杂厚壁结构件产品对空间三维曲线搅拌摩擦焊技术的迫切需求，结合传统搅拌摩擦焊机头机构灵活性较差，仅能完成平面内二维直线焊缝的焊接的缺点，以三维并联搅拌摩擦焊机头为研究对象，将正交并联机构在精度、高刚性、承载能力及灵活性等多方面的优点与搅拌摩擦焊技术相结合，应用设计、计算、仿真手段，开发的高刚性三维并联搅拌摩擦焊机头具有极为重要的科学意义及工程实用价值。