LD10薄板随焊锤击工艺的有限元分析

对于铝合金的焊接其焊后残余应力导致的焊接变形,尤其对于薄板的焊接其焊接变形问题更为严重。本文运用MSC.Marc大型有限元模拟软件对LD10铝合金的随焊锤击工艺进行三维模拟,为优化铝合金随焊锤击工艺的工艺参数,提供了理论依据和指导。结果说明:由于焊接热源后的锤击作用使得作用区域的金属发生了塑性延展,从而导致工件的纵向残余拉应力峰值、纵向残余弹、塑性变形量均逐渐减小。分析认为,随焊锤击能够减少焊接区因局部加热而导致的压缩塑性变形,降低了焊接残余应力,从而起到控制薄板焊接失稳变形的目的。     

LD10随焊预拉伸作用位置的有限元分析

对于铝合金的焊接其焊后残余应力导致的焊接变形,尤其对于薄板的焊接其焊接变形问题更为严重。本文运用MSC.Marc大型有限元模拟软件对LD10铝合金的预拉伸工艺进行三维模拟,为优化铝合金预拉伸工艺的工艺参数,提供了理论依据和指导。结果说明:在弹性应力范围内,随着预应力作用范围的增大,试件的纵向残余拉应力峰值、纵向残余弹、塑性变形量均逐渐减小。分析认为,预拉伸应力部分抵消了焊接区因局部加热而导致的压缩塑性变形,减小了焊接残余应力,从而起到控制薄板焊接失稳变形的目的。     

两种TIG焊工艺对LD10接头力学性能的影响

对5.5 mm厚度的LD10(2A14-T6)铝合金进行了两种工艺的TIG焊接,采用热电偶测定了接头的热循环曲线,分析了不同工艺对接头力学性能的影响.结果表明,两面三层焊热影响区中同一点先后经历三次热循环,导致过时效区硬度大幅下降,拉伸时断裂于此;焊缝区各层所经历的热过程不同,导致其硬度起伏较大.与两面三层焊相比,单面两层焊有更高的抗拉强度,为358.3 MPa,热影响区范围窄,且过时效区硬度比三层焊时高,但焊缝中气孔和晶界网状分布的第二相的存在使焊缝和接头的塑性相对降低.     

LY12CZ铝合金随焊锤击碾压工艺优化

针对生产现场大尺寸LY12CZ铝合金薄板(2500 mm×6000 mm×2 mm)拼焊制造过程中的热裂纹和焊接变形问题,采用自动TIG拼焊设备的动态随焊锤击碾压焊接技术对焊接工艺进行了优化.通过与常规焊接的焊接金相、力学性能试验和断口扫描电镜进行对比显示,通过工艺优化,随焊锤击碾压技术有效降低了焊接残余应力,减小了焊接变形,并使锤击碾压行为与焊接熔池的凝固过程相匹配,从而防止了LY12CZ铝合金热裂纹的产生.     

随焊锤击对高强铝合金焊接接头应变分布的影响

采用云纹分析的试验力学方法，研究了不同情况下LYl2CZ高强铝合金焊接接头应变场的分布特点。研究结果表明，断裂前夕，常规焊接头的云纹条纹稀疏且不均匀，拉伸过程中应力集中在薄弱环节焊趾部位，焊接接头的力学性能指标较差；采用随焊锤击工艺，由于在焊接过程中同步锤击强化了焊趾部位，断裂前夕焊接接头的云纹条纹分布比较密集均匀，断裂部位由焊趾转移到焊缝，焊接接头的力学性能指标较常规焊有了较大提高，这充分说明随焊锤击技术对于实现高强铝合金焊接接头的强化是行之有效的。     

LD10铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀特性

利用搅拌摩擦技术对LD10铝合金板材进行焊接,观察了搅拌摩擦焊接头搅拌区、热机械影响区、热影响区及母材区的微观组织。通过浸泡试验、盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱评估了接头的腐蚀特性,分析了LD10铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀机理。发现搅拌摩擦焊接头区域的开路电位高于母材区,同时腐蚀电流密度小于母材区,且接头区域的容抗弧半径比母材区更大。LD10铝合金搅拌摩擦焊焊接接头耐蚀性好于铝合金母材,这同搅拌区晶粒细小和Cu Al2析出相分布均匀有关。     

LD10CS高强铝合金TIG焊的接头组织与性能分析

采用TIG焊工艺焊接LD10CS高强铝合金,通过金相组织观察、拉伸试验和硬度测试,研究分析了其焊接接头的组织与性能。结果表明,LD10CS高强铝合金TIG焊接接头由α-Al基体和析出的第二相所构成,其热影响区出现了过时效软化区,软化区的存在使得焊接工件的屈服强度、抗拉强度降低,但仍保持较好的塑性,接头断裂处为韧窝形式的韧性断裂。     

TIG焊工艺对LD10铝合金接头气孔的影响

LD10铝合金是国内航天运载器推进剂贮箱的主要应用材料,通常采用钨极氩弧焊(TIG焊).气孔是铝合金熔焊接头中的常见缺陷,文中对5.5 mm厚的LD10铝合金进行了4种不同工艺条件的TIG焊接,对比研究了4种工艺接头的气孔问题.结果表明,LD10铝合金采用TIG焊时,容易产生气孔,其中两面三层焊接头X射线检测出的不合格焊缝相对较多;对于合格焊缝中的微气孔而言,两面三层焊较少,其次是两面两层焊和单面两层焊,单面单层焊最多,它们的气孔率分别为0.90%,2.28%,2.53%,3.28%.焊缝气孔较多时,在接头横向拉伸试验中裂纹容易从气孔启裂.     

LD10铝合金热处理新工艺及机理

采用正交法设计了ＬＤ１０铝合金的热处理工艺方案，按设计方案进行了热处理试验和力学性能测试，并动用金相、透射电镜等手段研究了固溶时间、时效温度和时效时间影响ＬＤ１０铝合金力学性能的微观机制，找到了ＬＤ１０铝合金的最佳热处理工艺制度。     

LD10铝合金应力腐蚀性能的研究

采用预制疲劳裂纹的双悬臂梁（DCB）试样进行LD10铝合金的应力腐蚀实验,测得了LD10铝合金在3.5%NaCl溶液、N₂O₄、偏二甲肼和纯水中的裂纹扩展速率da/dt以及临界应力腐蚀强度因子K_ISCC。通过断口形貌分析了LD10铝合金在不同介质中的应力腐蚀机理。结果表明,LD10铝合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀最为严重,在N₂O₄中次之,在偏二甲肼和纯水中最轻。     

铝合金拉杆复合挤压工艺有限元分析

对铝合金拉杆的复合挤压工艺进行了模拟.分析了不同挤压速度下,金属流动、模具和坯料的温度以及成形载荷的分布.对温度的变化和热量散失进行了预测.     

铝合金锭接锭挤压过程中横向焊缝的有限元分析

应用三维有限元法对铝合金锭接锭挤压过程进行了详细分析,探讨了挤压过程中金属的流动规律及横向焊缝的形成过程.模拟结果显示,挤压过程中金属表现为不均匀的流变行为;在新旧坯料接触顶端形成了一个空隙;同时在高压及剪切变形作用下,新旧坯料接触面形成了一条横向焊缝;讨论了横向焊缝质量的影响因素.模拟分析表明,通过改变平锥模的锥面长度,可有效缩短包含横向焊缝的制品长度.     

基于有限元的镁合金弧焊过程分析

根据TIG焊接和激光．TIG复合热源焊接的物理特征．建立了基于TIG焊接过程的高斯面热源模型和基于激光-TIG复合热源焊接的新型双热源模型,分析了两种焊接方法对应的热源模型的特点。在此基础上．针对镁合金AZ31B,进行了单独TIG焊接和复合热源焊接温度场数值模拟及焊缝区微观组织分析,提出了其热源模型建立过程中的参数修改建议。通过与实测结果比较,表明以上建立的两种热源模型能准确地模拟镁合金AZ31B的单独TIG焊过程和复合焊接过程。     

铝合金MIG焊接工艺试验与分析

采用M/G焊方法对5083、6061、6082铝合金板材进行焊接工艺实验,结果表明,采用ER5356、ER5183、ER4043焊丝焊接是合适的;因焊接热循环作用,6061、6082焊接接头出现软化区,其强度低于母材;焊接时,环境空气的相对湿度应在80%以下,所使用氩气的水分含量须不大于20ppm,否则焊缝会出现大量密集气孔.     

2024铝合金薄板激光拼焊工艺优化及有限元模拟分析

利用Nd:YAG激光器对厚度为0.5mm的Al-Cu-Mg系2024铝合金薄板进行激光焊接试验。通过正交实验研究了影响焊缝质量的因素,优化了激光焊接工艺参数,并基于ANSYS建立高斯热源模型,利用APDL语言编程实现热源的移动加载,从而对焊接温度场进行动态模拟,得出温度分布,最后进行温度场和焊缝宽度测量。对比表明,试验数据和模拟结果吻合较好。     

万能轧机粗轧过程有限元分析研究

利用ANSYS/LS-DYNA软件,对粗轧过程进行模拟分析,研究粗轧时轧件的变形规律,为以后工序的开展提供参考,进一步完善生产要求。通过与某公司实际生产时的轧制力进行对比,误差很小,从而验证了仿真的可行性与准确性。     

基于ANSYS的铝合金薄板焊接温度场三维有限元模拟

针对铝合金薄板对接焊,采用双椭球热源分布模式,基于ANSYS软件平台,建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型。在模拟的过程中,利用ANSYS软件的AFDL语言,较好地模拟了焊接时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程。对模拟的动态过程进行分析,得到了焊件温度场的分布规律,为以后焊接应力应变的准确分析奠定了基础。     

铝合金点焊电极烧损失效过程分析

介绍了铝合金点焊电极的烧损失效过程,并对该过程进行了试验分析.结果表明,在只考虑焊点强度而不考虑焊点表面质量的情况下,电极的烧损依次将经历三个烧损阶段,即初始烧损阶段、平稳烧损阶段、快速失效阶段.