耐热钢厚壁管环焊残余应力的有限元分析

以热-弹塑性理论为基础，建立了厚壁管环焊残余应力的二维轴对称有限元模型，利用ANSYS有限元分析软件，模拟了耐热钢厚壁管环焊对接的应力分布。结果表明，焊缝内表面及其附近处的轴向应力和环向应力均是拉应力，而外表面是压应力，接头处内表面应力水平高于外表面；径向应力数值远低于环向应力和轴向应力；各方向残余应力的最大值均位于距管道外表层一定距离处，其数值大小接近于材料的屈服点应力。     

原位反应液相线铸造半固态铝合金的晶粒长大行为

采用原位反应液相线铸造方法制备含有少量原位TiC颗粒的7075铝合金,在其固液两相区进行二次加热保温实验,淬火固定其半固态组织后,通过扫描电镜观察合金的晶粒长大行为,并利用平均截线法测量晶粒尺寸,研究原位颗粒对晶粒长大行为的影响.结果发现,原位TiC颗粒不仅对合金的铸态组织产生细化和球化作用,而且在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有明显的抑制作用,从而对优化半固态组织提供了一种有效的方法.     

稀土对高效铁粉焊条焊缝组织及性能的影响

通过对普通铁粉焊条药皮成分进行调整,并加入稀土添加剂研制出了一种新型含稀土高效铁粉焊条.对试件冲击断口的扫描电镜分析,采用IA3001型图像分析仪对焊缝金属夹杂物分析,以及通过低温冲击试验,证实了适量的稀土可起到细化晶粒,净化焊缝的作用.所研制的稀土高效铁粉焊条工艺性能良好,焊缝金属低温韧性好,可用于重要结构的焊接.     

铝合金LB-VPPA复合热源焊焊缝成形机理

以Al-Zn系铝合金LB-VPPA（激光-变极性等离子弧）复合焊接焊缝成形机理为研究对象,分析了LB与VPPA耦合效应对复合热源特性及其焊缝成形的影响规律.结果表明,LB与VPPA相互耦合不仅提高了激光吸收率,在变极性等离子弧根部形成一烁亮区,并且在VPPA反极性期间此效应更为显著.适当减小VPPA电流幅值,增加离子气流量,匹配合适的激光功率,可获得总热输入小,穿透力更强的热源,从而能够克服单VPPA平焊位置不易形成穿孔熔池的难点.8 mm厚Al-Zn系铝合金LB-VPPA复合热源焊在I_z=115 A、I_f=155 A、离子气流量q=3.0 L/min、激光功率P=1 000 W时可获得良好的焊缝成形.     

焊接参数对铝合金VPPA焊缝成形的影响

在铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程中,正、反极性电流和离子气流量等焊接参数对焊缝成形和焊缝质量都有显著影响,这些焊接参数的合理匹配是保证穿孔过程和焊缝稳定成形的重要前提.试验采用厚度10 mm的LD10铝合金板作为焊接母材,重点研究了焊接电流和离子气流量对焊缝质量的影响,分析了正、反极性电流的幅值和时间比对焊缝成形的影响规律.研究结果表明:随着焊接电流的增大,焊缝背面熔宽和余高增大,正面熔宽增大而余高减小;随着离子气流量的增大,焊缝背面余高和宽度增加,正面余高和宽度减小.     

CeO2对形成镁铝尖晶石转变温度的影响

采用固相烧结法合成镁铝尖晶石粉末,通过X射线衍射分析尖晶石的相变转变温度。结果表明：CeO₂对相变反应具有促进作用,添加3%CeO₂能够使尖晶石的相变转变温度由1500℃降低到1300℃;随着温度的升高,尖晶石生成量增加。加入稀土CeO₂含量大于1%时,随着CeO₂含量的增加,稀土CeO₂对尖晶石的相变温度的促进作用增强;CeO₂含量小于3%时,保温时间对尖晶石的形成影响不大,在1500℃下,当CeO₂含量为5%时,随着保温时间的延长,尖晶石的含量增加。对温度、保温时间和稀土加入量综合考虑,生产中添加3%CeO₂,1300℃煅烧保温2h为宜。     

交直流混合VPPA特性及铝合金立焊工艺

厚板铝合金变极性等离子弧(VPPA)穿孔立焊工艺中,由于焊接电流大,长时间焊接时钨极的烧损量大,严重影响厚板大结构自动焊接质量.为此提出了通过交直流混合输出减少钨极烧损,同时提高焊接质量的新型铝合金变极性等离子弧穿孔焊接方法.该方法在保证氧化膜清理的前提下,减小了因反极性时间过短电弧在极短时间内两次过零造成的等离子弧力下降和过大的感应电动势对开关器件的损害.其次交直流混合输出电弧具有低频调制效果,起到熔池振荡、细化晶粒的作用.在实现交直流混合VPPA软硬件功能基础上研究了交直流混合VPPA等离子弧力学特性、焊接过程稳定性及焊缝成形机理.通过对焊缝显微组织及焊缝成形检验发现,交直流混合输出时焊缝晶粒细化,焊缝成形美观,实现了减少钨极烧损和提高焊缝质量双重目标.     

1Cr18Ni9Ti连续驱动摩擦焊摩擦行为初步研究

在原有工艺资料的基础上对1Cr18Ni9Ti进行连续驱动摩擦试验,利用扫描电镜观察在不同摩擦速度下摩擦表面形貌,并测量其摩擦力矩变化,从而对其摩擦界面的摩擦行为和热塑性流动层氧化物的流动排除过程进行了分析.结果表明,当摩擦压力为450N、摩擦速度为1000 r/min时,摩擦界面能达到稳定的热塑性流动状态,摩擦力矩最大,但波动不大,且界面塑性流动层排除氧化膜碎片的能力最强;摩擦速度过大或过小都不利于破碎的氧化膜的排除.     

消失模铸造用超细粉涂料的实验研究

通过实验测试系统研究消失模超细粉涂料流变性能、悬浮性以及透气特性，结果表明，一定粒度范围的超细粉涂料所具有较好的悬浮性、涂挂性与致密性。超细粉涂料在实际中的应用，不仅满足消失模连续生产对涂料的要求，而且提高所生产消失模铸件的表面质量。     

TiC颗粒对半固态铝合金晶粒长大行为的影响

采用原位反应液相线铸造方法制备含有2.5%（体积分数）原位TiC颗粒的7075铝合金,在其固液两相区进行二次加热保温实验,淬火固定其半固态组织后,通过扫描电镜观察合金的晶粒长大规律,研究原位颗粒对晶粒长大行为的影响.结果表明,原位TiC颗粒不仅使合金铸态组织直接变为等轴晶组织,而且在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有抑制作用,在600℃保温5、10和30min的相同条件下,TiCp/7075铝基复合材料晶粒尺寸比7075基体铝合金的减小30-40μm.