线能量对TC4钛合金激光焊接残余应力和变形的影响

利用有限元分析和实验测试，研究了TC4钛合金平板激光焊接线能量对变形和残余应力的影响规律，并通过焊缝金相实验分析了线能量与焊接残余应力和变形的内在关系。结果表明：钛合金激光焊接产生的纵向残余拉伸应力约700MPa～850MPa，而横向残余拉伸应力只有50MPa～80MPa。激光焊接线能量增加时，纵向残余应力拉伸区域变宽，峰值应力降低，而横向残余应力随线能量的增加而升高。在临界焊透规范以上焊接时，角变形随线能量的增大而减小，但横向收缩变形增大。试件被完全穿透焊接时，线能量对角变形的影响作用降低。     

线能量对A7N01铝合金焊接接头残余应力的影响

焊接残余应力的产生主要是焊接过程中热输入不均匀所造成,因此焊接工艺参数尤其是焊接线能量对焊接接头的残余应力影响较大。通过实际测量与仿真计算相结合的方法,研究线能量的变化对A7N01S-T5铝合金双脉冲MIG焊接头残余应力的影响。结果表明,线能量的增大提高了热输入量,使纵向残余拉应力峰值从149 MPa增加到190 MPa;横向拉应力峰值之间相差不大,但横向拉应力峰值较纵向拉应力峰值高出约27 MPa。仿真计算结果与实测值的应力分布趋势和拉应力的峰值相近,二者之间形成较好的印证关系。     

316L不锈钢T型接头温度场与应力场数值模拟

运用SYSWELD模拟软件分析了316L不锈钢T型接头的温度场与应力场,并利用试验方法对模拟结果进行了验证。试验结果与数值模拟结果吻合良好,证实了模拟316L T型接头的可靠性。结果表明,T型接头截面温度分布由扇形分布向椭球状分布转变,且随着焊接道次的增加,温度分布区域增加;焊接时温度场沿焊缝中心呈对称分布,其焊缝区与母材区温度差异较大;第2道焊接的温度峰值明显最大,其腹板温度的峰值温度明显高于翼板的峰值温度,且随着离焊缝越远,其热循环曲线变化越小;不论是纵向残余应力还是横向残余应力,其沿焊接方向上均呈帽状分布,最大纵向残余拉应力出现在焊缝中部,而最大横向残余应力出现在靠近中部焊缝位置;垂直于焊缝的纵向残余应力和横向残余应力均表现出近焊缝区较大拉应力。     

焊接工艺对SUS301L不锈钢残余应力的影响

基于二维探测器的X射线衍射法,研究MIG焊、激光焊和激光-MIG复合焊的SUS301L-MT不锈钢接头的残余应力分布。结果表明:3种焊接工艺所得接头的残余应力分布趋势均呈"M"形;焊缝及热影响区内为拉应力,母材区域为压应力,应力峰值均出现在热影响区内;MIG焊接头具有最高的纵向残余应力(631 MPa)和横向残余应力(400 MPa),激光焊和激光-MIG复合焊接头的残余应力值基本相同,纵向和横向分别约为490 MPa和360 MPa。     

机械应变法测量TC4钛合金激光焊接残余应力

采用YAG激光对2mm厚TC4钛合金薄板进行焊接,尝试使用机械应变法对其残余应力进行测量,得到了在不同线能量作用下焊缝的外观变化及残余应力的分布规律,分析了激光焊接残余应力产生的原因。研究结果表明:机械应变法适于激光焊接残余应力的测量,其残余应力的分布跟普通熔焊相似,但拉应力区明显变窄;线能量为70 kJ/m时,TC4钛合金对接接头纵向残余拉应力峰值为604.76 MPa,约为母材屈服强度的2/3,工程应用中应加以重视;线能量越大,其焊缝越宽,残余拉应力区域越宽,且峰值残余应力越大。     

静态拉伸载荷下焊接残余应力演变规律

静态工作应力与焊接残余应力叠加,将导致构件产生局部塑性变形以及焊接残余应力重新分布,静态工作应力卸载后,可以降低残余应力峰值。基于此理论,选用A6005A-T6铝合金焊接接头作为研究对象,研究静态加载条件和逐级加载条件下残余应力的演变规律。结果表明:平板焊接试板经过静态拉伸(加载载荷150 MPa)后残余应力发生了很大程度的释放,纵向残余应力峰值由125 MPa降为48 MPa,横向残余应力峰值由155 MPa降为56 MPa。这是因为外载与残余应力叠加超过材料屈服强度产生了塑性变形,残余应力发生释放。焊接构件使用前可以进行一定程度的静拉伸,从而消除一部分残余应力,尤其是降低残余应力的峰值。     

激光冲击处理对奥氏体不锈钢薄板焊接接头表面残余应力的影响

利用激光冲击对AISI202奥氏体不锈钢薄板焊接接头进行了表面强化处理,采用X射线衍射法测定其激光冲击处理后的表面残余应力,分析了单次冲击和搭接冲击两种工艺下焊接接头表面残余应力场分布。结果表明,经搭接激光冲击处理后,AISI202焊接接头显微硬度提高了约50%,纵向残余压应力σx达到395 MPa,横向残余压应力σy达到456 MPa,显著增强表面残余压应力,并使得残余压应力趋向均匀。     

5E83铝合金TIG焊接头残余应力分布研究

采用X射线衍射法对5 E83铝合金TIG对接焊接接头进行表面残余应力测试,获得了焊接接头表面残余应力分布.对应力测试结果进行了处理,分析了对接接头残余应力分布的规律及影响铝合金焊接接头X射线残余应力测试的因素,探讨了残余应力的存在对接头性能的影响.结果表明,在接头纵截面上存在纵向应力及横向应力稳定区,纵向及横向应力最大值分别为69 MPa和125 MPa.接头横截面上,仅在焊缝及靠近焊缝区域存在拉应力,远离焊缝的区域处于压应力状态.     

S355钢激光-MIG复合焊接头显微组织和残余应力

采用激光-MIG(metal inert gas welding, MIG)复合焊接方法对12 mm厚S355钢板进行焊接,分析了9 kW激光功率下复合焊接头显微组织和硬度分布规律. 建立了适合低合金高强钢激光-MIG复合焊接的双椭球 + 三维锥体复合热源模型来描述复合热源的能量分布,采用SYSWELD软件计算了1.0,1.5,2.0 m/min三种焊接速度下激光-MIG复合焊的温度场和接头的残余应力,分析了焊接速度对焊接过程的温度场和残余应力分布的影响. 结果表明,三种焊接速度下粗晶热影响区(coarse grained heat affected zone, CGHAZ)的组织为马氏体,接头的硬度水平较高,最高硬度均在350 HV以上. 焊接速度增加,熔池最高温度下降,焊后冷却速度增加. 等效残余应力水平较高,HAZ位置出现了应力集中;随着焊接速度增加,等效残余应力、纵向残余应力、横向残余应力和厚度方向的残余应力峰值均上升;但焊接速度从1.5 m/min增加到2.0 m/min时,各应力分量的拉应力峰值上升较少,而压应力峰值显著上升.     

线能量对矩形窗口斜Y型坡口焊接试验残余应力影响的数值模拟

利用有限元软件ABAQUS生死单元技术对12Mn Ni VR钢矩形窗口斜Y型坡口的焊接试验进行多道焊焊接模拟,计算分析了输入不同的焊接线能量对矩形窗口斜Y型坡口焊接试验的焊缝及热影响区残余应力峰值及其分布的影响。结果表明,线能量的改变对横向残余应力影响较大,对纵向残余应力的影响较小;且在一定范围内,Mises残余应力随线能量增大而增大的速率较为缓慢。此试验结果为进一步研究焊接线能量对焊接接头冷裂纹敏感性的影响提供了一定依据。     

变速箱操纵盖压铸模设计方案改进

通过对五十铃变速箱操纵盖压铸模设计方案的分析与改进 ,提高了产品合格率 ,延长了模具使用寿命 ,并阐明了合理设计与布置浇注系统在压铸模设计中的重要性。     

电磁技术在材料加工过程中的应用与发展

电磁技术在材料加工过程中的应用主要体现在利用电磁场的热效应和力学效应等方面。本文讲述了电磁分离、电磁驱动、电磁制动、电磁细化、电磁铸造、电磁感应加热以及电磁悬浮和电磁约束成型等技术在材料加工过程中的应用与发展。     

货车滚动轴承压装过程的仿真

应用ANSYS有限元分析软件，建立了货车轮对滚动轴承压装过程的状态接触模型，并进行压装过程求解分析，得出压装力-位移(Fp-x)的分段拟合方程和高次拟舍方程和压装力--位移曲线。本文所得结论为货车轮对滚动轴承压装质量的判断提供了理论依据。     

摩擦板挤齿模的设计改进

针对原摩擦板挤齿模结构和生产效率方面存在的问题 ,对挤齿成形过程进行了初步分析 ,提出了一种改进方案 ,并介绍了模具试模调整方法及主要零件制造工艺     

径向冲孔模设计

对盒体零件的冲孔工艺方案进行了分析,介绍了各种冲孔工艺方案的优缺点,从而确定了利用凸轮机构,实现了该零件的径向冲孔。介绍了该模具结构及工作过程,给出了零件的工艺计算方法,提出了模具的设计方法,为解决同类零件的冲孔提供了参考。     

型腔模设计中推杆直径的确定

在型腔模设计中 ,推杆直径大小的确定一般是根据经验或依据类比法确定 ,这样确定的推杆往往与生产实际有一定的差距 ,通过对推杆的受力状况进行分析 ,从理论计算角度对推杆直径进行确定。     

CMP中薄膜厚度问题研究

就目前CMP建模当中没有考虑到芯片表面的薄膜氧化所需时间对模型建立所产生的影响,以至最后模型的预测结果与试验结果相差甚多的问题进行探讨.在基于理论分析的基础上提出以椭偏仪法测定出芯片表面薄膜生成厚度与浸泡时间精确的对应关系.试验结果表明:在模型建立时,芯片表面薄膜厚度的生成时间对模型的建立有着重要影响,精确测定其时间对应关系将有助于使得所建模型的预测结果与试验结果进一步吻合.     

高等教育本体价值的确证--一种基于生存论的思考

在传统的哲学论证中，无论是认识论的，还是政治论的都未关注高等教育价值的本源性所在，它们基本上是把“有用性”作为价值论的基础，并把高等教育的价值建立在“兴趣”或“需要”这两个范畴之上。本文认为“兴趣”或“需要”都不是“存在”或“本体”的范畴，而应为高等教育存在寻找更为原初的价值基础。人的生存为我们追寻高等教育本体价值提供了的根本性依据，高等教育也只有立足于人之生存，才能实现其价值的本源性回归。     

装备维修质量指标评价及质量改进模型研究

以往国内外对于装备维修质量的评判主要限于修复后各种装备性能参数的评价,而对于保证修复结果的维修过程的评价则少有涉及。本文针对这一现状提出将维修过程质量与完成修复质量相结合来综合评判企业维修质量的水平,并在此基础上提出改进模型。通过在企业中的实际应用,力图解决企业维修现状中亟待解决的一些问题。     

大型预焙铝电解槽电解质过热度的测定以及炉帮与过热度的关系

铝电解槽炉膛内形的规整与否严重影响着电流效率,而铝电解槽的炉膛内形与电解质的过热度有很大的关系。本文通过现场测试电解温度和炉帮厚度,实验室测定电解质初晶温度的方法,考察了电解质的过热度以及过热度与炉帮厚度之间的关系。通过研究发现,过热度低于12℃时,电解槽可形成良好炉帮。