惯性摩擦焊接钢管焊合区热塑性变形参量场的数值分析

根据金属塑性成形过程的大变形热弹塑性理论和虚功原理 ,建立了惯性摩擦焊接过程温度场、应力场及应变场的有限元热力耦合分析计算模型和有限元列式 ,并在给定边界条件下 ,解算了 34 Cr Mo4钢惯性摩擦焊接头动态温度场、应力场及应变场     

Inconel718高温合金惯性摩擦焊接头第二相溶解机制的研究

运用透射电镜和场发射扫描电镜对Inconel718高温合金惯性摩擦焊接接头焊缝的第二相溶解行为进行了分析。TME观察结果表明 ,焊缝中的γ′和γ″相在焊接热循环的作用下全部溶解 ,δ相大部分溶解 ;SME观察表明 ,Inconel718高温合金惯性摩擦焊接接头的γ′,γ″相和δ相的溶解几乎呈陡降的趋势 ,焊缝宽度只有0.6～1mm之间。     

稀土元素对低合金高强度钢焊缝机械性能的影响

通过改变焊条药皮中的重稀土含量,向焊缝过渡不同含量的重稀土以提高焊缝的机械性能。研究结果表明,通过向焊缝金属过渡微量的稀土元素,可以对焊缝金属起着净化和变质的作用,同时由于稀土元素对焊缝金属中的夹杂物的细化,球化作用,增加了焊缝中针状铁素体的数量,提高了焊缝的低温冲击韧性,     

GH4169合金摩擦焊规范与成形性能

以高性能航空发动机蜗轮盘和压气机盘为背景,应用能量方法对GH4169合金管状模拟试件的惯性摩擦焊接过程进行了分析与计算,推导出了焊接热力影响区主要热参数的理论计算公式。经编程计算,给出了摩擦焊接区域温度和飞边分流半径的拟合曲线,并分析研究了飞边缺陷的种类及其产生的原因。内缺陷以分流半径为参考,该处存在速度奇异点,不良的工艺规范,会导致裂纹缺陷。中间缺陷以分离半径为参考,该处存在较大的应力集中,从而容易产生裂纹缺陷。外缺陷以飞边半径为参考,当温度较低的飞边外缘处拉应力值达到某一临界值后,就会在翘起的外飞边上产生裂纹缺陷。基于本文方法,可以合理地制定出惯性摩擦焊接规范,从而为提高GH4169合金的成形性能和接头质量创造条件。     

GH4169合金惯性摩擦焊接过程组织计算与预测

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。     

摩擦焊接头温度场二维轴对称瞬态数值模拟

采用交替方向隐式差分法对３５号钢管摩擦焊接头二维轴对称瞬态温度场进行数值模拟,利用热电偶测温技术对摩擦焊接头易测准部位的焊拉热循环进行了计算机实时自动检测。结果表明,所建立的数学模型及计算结果是合理的并有助于制订合理的焊接工艺规范。     

高强钢摩擦焊接头感应加热区宽度窄化技术

针对高强钢摩擦焊接头焊后正火感应热处理加热区过宽产生的焊接接头软化失效问题，为窄化感应加热区宽度作了磁轭式感应器；采用红外热成像技术实时检测高强钢钻杆摩擦焊头焊后正火感应热处理过程的温度分布，评定了该感应器窄化感应加热区的效果。     

重稀土硅铁对焊缝金属冲击断口的影响

采用扫描电子显微镜研究了重稀土硅铁对低合金高强钢焊缝金属低温冲击韧性的断口的影响，结果表明，向焊缝金属过渡适量的重稀土硅铁，可以有效地改善焊缝断口的形貌特征，提高焊缝的低温冲击韧性。     

管体摩擦焊摩擦变形阶段界面污物自清除的估算

通过对连续摩擦焊接机制的认识，提出了以摩擦界面污物自清除率作为评价摩擦为焊接头质量“优”、“劣”的方法，并以此为基础，结合管结构摩擦焊的特点，分析了摩擦变形过程中摩擦界面及近界面塑性区金属质点的运动规律，建立了平衡扭矩阶段界面污物清除率的数学模型，给出了二次参数一塑性区宽度的估算法。     

基于神经网络的搅拌摩擦焊接头质量预测系统研究

通过正交试验在不同的试验参数下对铜-铜进行搅拌摩擦焊接得到覆盖面较广的试验数据．形成神经网络质量预测体系的训练样本。以搅拌摩擦焊的工艺参数(旋转速度、横向速度、压力)作为神经网络的输入，以焊接接头的拉仲强度或接头优异性(1接头质量合格、O为接头质量不合格)为神经网络的输出，用剔除畸变样本后的试验样本对人工神经网络进行训练，然后用训练好的网络对搅拌摩擦焊接头质量进行预测。利用MATLAB语言编制用户界面，并建立了搅拌摩擦焊的人工神经网络预测系统，实现了对工艺参数的优化。