异种铝合金摩擦塞补焊工艺与组织性能

采用顶锻式摩擦塞补焊方法,以2219-T6铝合金为塞棒材料,分别对8 mm厚2024-T3和7075-T6两种铝合金FSW接头进行了摩擦塞补焊试验研究,深入探讨了不同焊接压力下塞补焊接头的微观组织、显微硬度、力学性能及断口形貌特征. 结果表明,塞棒和母材或FSW焊缝是由等轴晶进行过渡,获得了紧密结合的接头,热力影响区和热影响区晶粒发生长大. 整个塞补焊接头塞棒区软化最严重,硬度在85 ~ 95 HV之间. 2024铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的70%和65%以上,7075铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的62%和48%以上. 塞补焊接头断裂模式为韧性特征.     

异种铝合金回填式搅拌摩擦点焊缺陷及力学性能

采用回填式搅拌摩擦点焊技术对2 mm厚5052-H112与2024-T4铝合金进行了成功的连接.试验结果表明，当焊接工艺参数选择恰当时，可得到无缺陷接头；然而，焊接工艺窗口较窄，在高热输入条件下易产生多种缺陷，如粘连韧带、孔洞、裂纹、弱连接等，且这些缺陷主要分布在两板的结合面及焊具退出工件的退出线上；力学性能测试结果表明在低热输入条件下，接头的力学性能（一字拉伸与十字拉伸）最高，这与焊点在低热输入情况下组织缺陷较少有关；在一字和十字拉伸载荷作用下，接头的失效位置位于两板结合面及退出线上，在结合面处形成了有效的冶金连接.     

高密度聚乙烯燃气管材及其对接接头力学行为的研究

对高密度聚乙烯管材及其对接接头在不同温度下的基本力学行为进行了测试。试验结果发现随着试验温度的降低，HDPE以及对接接头的强度逐渐提高，最大断裂伸长率(应变)则逐渐下降。而且其断裂形式也有相应的变化，并且对于整个管件而言，对接接头及其附近区域仍可能是易发生断裂的薄弱环节。该结果对高密度聚乙烯管材进行其它方面的深入研究具有深远的意义。     

基于摩擦挤压增材制造的单道多层6061铝合金组织特征与力学性能

本文成功实现6061铝合金摩擦挤压增材制造(Friction extrusion additive manufacturing,FEAM)工艺,对单道1层、2层及9层增材试样组织特征、界面连接机制及力学性能进行了分析讨论。试验表明：在主轴转速600 rpm和移动速度300 mm/min下可获得完全致密无内部缺陷的每层厚度和宽度分别约为4 mm和32 mm的6061单道1层、2层及9层增材试样。增材组织均匀完全由细小等轴晶组成,单道1层和单道9层平均晶粒尺寸分别为5.63±1.66 μm和8.31±1.68 μm,与填充棒料母材比较晶粒(24.21±5.3 μm)明显细化。单道1层增材组织内部强化相b2几乎全部溶解而b′发生粗化,平均硬度为母材的64.7%。增材界面实现冶金连接其晶粒细化最显著,由于强化相b2及b′几乎全部溶解,其硬度降低为母材的56.9%,单道9层试样因多次热循环降低为母材的50.6%。单道9层增材试样具有优良的强韧匹配,沿增材层长度方向平均抗拉强度和断后伸长率分别为194 MPa和34.6%,沿增材层垂直方向平均拉伸强度和断后伸长率分别为151.0 MPa和10.4%。     

热点应力有限元分析的主要影响因素

用热点应力方法评定焊接结构的疲劳强度获得了越来越广泛的应用。在热点应力方法中，有限元分析是至关重要的。热点应力的外推方法、有限元网格尺寸大小是影响计算精度的主要因素。文中对三点弯焊接接头进行了有限元计算，比较分析了由不同外推方法和有限元网格划分得到的热点应力，说明了网格尺寸对热点应力有较大的影响，在网格划分时要考虑单元类型的影响。外推方法对热点应力的影响不是很大，一般情况下可用两点线性外推。     

用局部法评定焊接接头的疲劳性能

采用16Mn钢非承载十字焊接接头疲劳试验结果对使用Dang Van准则的疲劳评定局部方法进行了研究。结果表明，有限元分析中应力集中区单元尺寸对局部参量计算有明显影响，为获得比较合理的预测结果需对焊趾应力集中区所划分的单元尺寸限定，当接头焊趾半径在0．15-0．8mm变化时应选择最小单元尺寸0．32-0．62mm计算局部参量；在此基础上Dang Van准则可以对焊态接头做出合理的评定，但Dang Van建议的卢值偏安全。此外，通过计算发现焊趾半径只影响局部很小区域(约0．5mm内)的应力集中分布，在某一深度(约0．5mm)后存在稳定的应力集中，因而建议采用距应力集中区最大应力处某一深度的应力参数计算Dang Van局部参量可能更为合理，这将减小局部参数对焊趾半径及单元尺寸的依赖性。     

疲劳裂纹扩展速率两种数据处理方法的比较

采用七点递增多项式法和Smith法对20MnHR焊缝与热影响区疲劳裂纹扩展速率试验数据进行处理，求得试样疲劳裂纹扩展速率及裂纹尖端应力强度因子范围的值，并对试验结果进行比较分析。试验分析说明较薄试样可以得到疲劳裂纹扩展速率的斜率转折点，以平面应变性质为基础的Paris裂纹扩展速率定律能够安全地应用。在较大范围的扩展区域内，用七点递增多项式法得到的疲劳裂纹扩展速率比Smith法具有较高的安全系数，可应用于实际的焊接结构，并具有一定的安全性。     

压力容器接管区应力集中弹塑性有限元分析

l引言在对压力容器接管区缺陷进行安全评定时，系统了解接管区应力集中变化特征十分必要。采用有限元法对该区应力集中的分析，国内外已进行了许多研究”－“，但从公开发表的研究结果看，多数工作限于弹性变形的范围，系统分析尺寸因素如t／T，r／R（接管与容器壁厚、半径之比）对应力集中影响也未见到。由于接管区存在严重的应力集中，在役压力容器接管局部区不可避免会产生塑性变形，尤其是在复杂载荷作用下，如过载、热冲击、循环加载等，更易出现塑性损伤。因此，了解塑性变形对应力集中的作用具有重要实际意义。本文采用三维有限元技…     

压力管道焊缝含环向表面裂纹J积分估算方法

基于SC .ENG(表面裂纹工程估算 )方法的基本原理 ,建立了弯矩作用下压力管道焊接接头含有内表面、等深度及有限长度环向表面裂纹的J积分近似估算公式 ,在计算公式中考虑了焊缝非匹配因素的影响。与SC .ENG1和SC .ENG2方法相对应 ,在此分别称所推导的J积分估算方法为SC .ENG3和SC .ENG4方法。该方法建立在塑性形变理论、Ramberg -osgood本构关系和等效原则基础上 ,通过使裂纹存在时的结构柔度与壁厚局部减薄时模拟结构的柔度相等的方式建立J积分的估算公式。有限元数值解验证了上述J积分估算公式的有效性     

Improving the fatigue performance of longitudinal welded joints by low transformation temperature electrodes

0　IntroductionAfatigueisoneofthemainfailurescausesofweldedstructures.Manyexperimentshaveshownthatfatiguestrengthsofweldedjointsaremuchlowerthanthoseofbasemetal.Thefatiguecrackmainlyinitiatesatweldtoe ,becausetherearetensileresidualstressesandstressconcentrationinthisregion ,sothatthefatiguestrengthcanbeincreasedbybothmodifyingstressdistributionatweldtoeanddecreasingstressconcentration .Therearemanymethodstoimprovethefatiguestrengthsofweldedjoints[1,2 ] ,forexample ,TIGdress ing,hammerpeenin…