铝合金焊接结晶裂纹的防止

介绍了铝合金焊接裂纹的分类。从焊接冶金、焊接力学及焊接工艺三个方面介绍了防止介绍了防止铝合金焊接结晶裂纹的研究成果。     

焊接凝固裂纹数值模拟的研究及其进展

焊接凝固裂纹的产生与否取决于两个方面的因素,材料凝固裂纹阻力和凝固裂纹驱动力,凝固裂纹阻力可以通过试验方法来获得,而凝固裂纹驱动力主要采用有限元计算方法得到.对焊接凝固裂纹的形成机理、凝固裂纹驱动力曲线和焊接凝固裂纹阻力曲线的试验测量方法的数值模拟,以及防止凝固裂纹方法的数值模拟过程都进行了总结及展望.     

定向凝固Ni3Al合金高温变形行为的研究

定向凝固（ＤＳ）Ｎｉ３Ａｌ合金在１０００至１０５０℃温区，应变速率为２．１×１０（－４）ｓ（－１）时，应变速率敏感指数ｍ大于０．３，最大延伸可达１８５％，具有超塑变形的行为待征．金相及电子显微镜观察表明：超塑变形后，原始柱状晶内有亚结构及新晶粒生成。认为ＤＳＮｉ３Ａｌ高温变形后发生了动态再结晶过程，并由此导致ＤＳＮｉ３Ａｌ合金呈现超塑现象．     

2219铝合金焊接接头的力学性能和裂纹扩展行为分析

以2219铝合金为对象,对其焊接接头的力学性能和裂纹的扩展行为进行研究。结果表明,焊缝处各区域的抗裂纹扩展能力基本一致,由于焊缝处组织以及力学性能具有不均匀性,所以裂纹的扩展方向不确定。     

铝合金加压凝固的补缩行为

研究了压力对铝合金凝固过程的影响。在合金结晶凝固期间施加一定的外压,对宽结晶区间铝合金具有强化补缩作用,这种作用在冷却速度缓慢、合金以典型糊状方式凝固时尤其显著。研究结果表明,加压凝固是提高铸件致密性的重要工艺方法。     

铝合金薄壁管焊接区开裂分析

通过宏观及微观检测,分析了6061铝合金管及A7003铝合金薄壁管经TIG(氩弧)焊后的焊接区开裂的原因.分析结果表明,虽然具体铝合金牌号的焊接性能不尽相同,但造成这类铝合金薄壁管焊接开裂的主要原因是焊接中线能量控制不平稳,局部能量过大造成焊接塌陷突起而引发热裂纹.     

焊接凝固裂纹机理及敏感性测试的研究进展

焊接凝固裂纹的形成是一个受多种因素影响的高温复杂过程,虽然已取得了显著的研究成果,但目前仍存在理论和技术上的问题。该文从焊接凝固裂纹机理、凝固裂纹判据、凝固裂纹敏感性测试等方面综述了焊接凝固裂纹领域的研究进展。在焊接凝固裂纹形成机理的研究中,已形成强度理论、液膜理论、晶间搭桥理论及凝固补偿收缩理论。凝固裂纹敏感性判据的研究主要基于应力、应变、应变速率三个角度形成多种判据模型。对凝固裂纹敏感性的多种测试方法进行了对比分析,重点指出了横向移动凝固裂纹敏感性试验（TMW）作为新型测试方法的优越性。对焊接凝固裂纹的研究方向进行了展望,为凝固裂纹冶金机理的深入研究及凝固裂纹控制的工程应用提供理论基础及技术支撑。     

不锈钢焊接凝固裂纹应力应变场数值模拟结果分析

对不锈钢凝固裂纹的驱动力即熔池尾部应变场进行了模拟.首先,通过单元再生方案,消除了焊接构件中熔池变形对熔池尾部应力应变场的影响.其次,通过加大材料的线膨胀系数,考虑了凝固收缩对熔池尾部应力应变场的影响,最终得到了各种条件下的焊接应力 -应变场.此外,本文将机械应变随时间变化的关系曲线处理成机械应变随温度变化的关系曲线,从而获得了凝固裂纹驱动力,为凝固裂纹的预测奠定了基础.     

铸造铝合金焊接裂纹分析

应用钨极惰性气体保护焊工艺对5B02管型材和ZL116底板进行焊接,在底板根部R角位置存在裂纹.为了分析裂纹产生的原因,对裂纹处的宏观组织、微观组织和断口形貌进行观察和分析.结果表明,焊接内应力、结构应力集中和铸件双R角处组织粗大,导致铸件的焊缝附近产生裂纹.为避免铸件焊接后产生裂纹,提出了在焊接过程中相应的防范措施.     

不锈钢焊接凝固裂纹温度场的数值模拟

进行不钢焊接凝固裂纹温度场分析与数据模拟。首先将电弧民辐射状对称并呈高斯分布的二维热流作用于工件表面,解决了电弧产热问题;其次,通过液淬法测试金属的固相分数随温度变化率,得到了凝固热放率;最皇采用增大热传导系数的方法,考虑了熔池内流体流动对整个温度场的影响。在此基础上,建立了二维焊接凝固裂纹温度场计算模型。此外,采用有限元方法计算了二维焊接凝固纹温度场,并研究了焊接规范参数及材料的热物理性能对 影     

Numerical simulation of temperature fields for weld metal solidification cracking in stainless steels

０　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｔｉｓｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｗｅｌｄｍｅｔａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｅｌｄｍｅｔａｌ［１］．Ｗｅｌｄｍｅｔａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇｏｃｃｕｒｓｗｈｅｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｖｉｎｇ…     

焊接凝固裂纹三维数值模拟与预测系统的前处理设计

设计了三维焊接凝固裂纹的数值模拟与预测软件系统,使普通的焊接技术人员可以简便地实现焊接凝固裂纹的数值模拟与预测.系统由三部分组成:前处理,后处理和凝固裂纹预测部分.其中系统的前处理可以帮助用户选择接头类型,对接头进行网格剖分,输入材料性能参数、焊接工艺条件以及力学边界条件等,并自动以MSC.Marc命令流的形式存储成MSC.Marc的过程文件.依据生成的过程文件,自行连接MSC.Marc有限元软件,对焊接凝固裂纹的温度场和应力、应变场进行数值模拟计算,并存储模拟结果,为后处理做准备.     

Numerical simulation of temperature fields for weld metal solidification cracking in stainless steels Supported by the National Exploration Proposal

This paper has analyzed the influences of the he at input of the welding arc, the latent heat of solidification, the fluid flow of liquid metal on the heat conductivity pertaining to the welding solidification crack of stainless steels. As a result, two dimensional heat conduction models with the prescribed heat flux moving along the weld have been developed that can simulate welding arc, convection and radiation heat loss from top and bottom surfaces of the workpiece. Finally, the f inite element model was used to analyze and calculate the temperature fields.     

Susceptibility of magnesium alloys to solidification cracking

Solidification cracking of Mg welds has been reported frequently, but the crack susceptibility itself has not been studied much. In the present investigation the widely used Mg alloys AZ31, AZ61, AZ91 and ZK61 were selected for the study. The crack susceptibility was predicted based on the maximum │dT/d(f_S)^1/2│ up to (f_S)^1/2?=?0.99 as the crack susceptibility index (T: temperature; f_S: fraction of solid). The predicted crack susceptibility decreased in the order of ZK61?>?AZ31?>?AZ61?>?AZ91. Since no reported data were available for comparison with the prediction, the transverse motion weldability (TMW) test was conducted. The tested crack susceptibility decreased in the order of ZK61?>?AZ31?>?AZ61?>?AZ91, thus verifying the prediction based on the index │dT/d(f_S)^1/2│. The present study demonstrated that the crack susceptibility index and the TMW test can be useful tools for studying solidification cracking of Mg welds.     

焊接凝固裂纹数值模拟与预测系统后处理设计

设计了三维焊接凝固裂纹的数值模拟与预测软件系统,使普通的焊接技术人员可以简便地实现焊接凝固裂纹的数值模拟与预测.系统由三部分组成:前处理、后处理和凝固裂纹预测部分.文中利用工程应用软件的图形函数和矩阵运算函数库对系统后处理进行了设计,实现了对前处理模拟结果的数据处理,处理后的结果以平面曲线、云纹图和三维立体图的形式提供...     

Solidification crack susceptibility of aluminum alloy weld metals

The susceptibilities of the three aluminum alloys to solidification crack were studied with trans-varestraint tests and tensile tests at elevated temperature. Their metallurgical characteristics, morphologies of the fractured surface and dynamic cracking behaviors at elevated temperature were analyzed with a series of micro-analysis methods. The results show that dynamic cracking models can be classified into three types. The first model has the healing effect which is called type A. The second is the one with deformation and breaking down of metal bridge, called type B. The last one is with the separation of liquid film along grain boundary, called type C. Moreover, the strain rate has different effects on crack susceptibility of aluminum alloys with different cracking models. ZL101 and 5083 alloys belong to type A and type C cracking model respectively, in which strain rate has greater effect on eutecfic healing and plastic deformation of metal bridge. 6082 alloy is type B cracking model in which the strain rate has little effect on the deformation ability of the liquid film.     

6082和ZL101铝合金低熔共晶测试与分析

焊缝金属凝固过程中,低熔共晶的熔化温度及其在晶间的分布形态对焊接凝固裂纹敏感性有较大影响。通过采用水淬法得到了6082和ZL101两种铝合金低熔共晶的分布形态;采用差热分析法测试了焊缝金属中低熔共晶的熔化温度和吸热量。结果表明,铝合金材料不同低熔共晶的成分和分布形态有较大不同,6082材料有Al-Mg2Si和Al-Mg2Si-Si＋Al-AlFeMnSi两种低熔共晶,其熔化温度分别为555℃和595℃。该材料低熔共晶在晶界以薄膜状分布;ZLl01有^J．si和Al-Mg2Si-FeMgSi6Al8-Si两种低熔共晶,这两种低熔共晶在晶界以连续网状形式分布,熔化温度分别为544℃和577℃。该结果有助于进一步研究焊接凝固裂纹的开裂行为。     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr铝合金的高温热压缩变形行为(英文)

在温度为300-450°C和应变速率为0.01-10s-1的变形条件下,对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金(7056和7150铝合金)进行热压缩实验。结果表明:在一定的应变峰值出现后,流动应力随应变增加单调下降,呈现出流动软化。峰值应力取决于温度补偿应变速率Z的大小,可用包含Zener-Hollomon参数的双曲正弦关系来描述合金热流变行为。7056合金的变形激活能为244.64kJ/mol,而7150合金的为229.75kJ/mol;在同样的变形条件下,前者的峰值应力却低于后者。在高Z值条件下,在延长晶粒的亚晶粒中存在大量析出物;而在低Z值条件下,再结晶化的晶粒内出现完整的亚晶。7150合金中存在细小亚晶和大量析出物,由于亚结构强化和析出硬化造成其峰值应力比7056合金高。