局部热处理对压印接头力学性能的影响分析

对两种不同基板压印接头进行局部热处理,研究局部热处理对不同基板压印接头拉伸力学性能的影响。结果表明:局部热处理能够提高接头强度、增大接头拉伸位移及能量吸收值。局部热处理使基板强度增大,接头内锁部分在从基板拉出时阻力变大,导致内锁部分被撕裂的程度加大,也正是这个原因使得压印接头的综合力学性能得到提升。     

1420铝锂合金异种板压印接头力学性能的研究

为了研究1420铝锂合金(1420)与异种材料的压印连接能力,选取TA1合金板、镀锌钢板和H62铜合金板与1420进行异种压印连接试验。对三组接头进行拉伸-剪切试验,得到三组接头的载荷-位移曲线。结果表明:TA1-1420接头的镶嵌量最大为0.2 mm,H62-1420接头的颈部厚度最小为0.34 mm;TA1-1420、H62-1420接头在拉伸-剪切试验中的最大载荷分别为4618.729、3119.3 N;TA1-1420、H62-1420接头的平均能量吸收值分别为9.84、3.865 J。     

泡沫金属夹层对压印-粘接复合接头力学性能的影响

为了研究泡沫金属对压印-粘接复合接头力学性能的影响,对5052铝合金进行压印-粘接试验,分别使用泡沫铜和泡沫镍作为复合接头三明治结构的夹层,通过静力学拉伸-剪切试验,对压印-粘接复合接头的接头成形质量参数、接头强度、失效位移、失效模式和能量吸收能力进行研究。结果表明:泡沫金属可以减弱上板挤压下板的扩充力,使复合接头的镶嵌量减小;5052铝合金板材组合压印-粘接复合连接接头的抗拉强度由粘接剂和压印内锁结构共同提供;泡沫铜夹层可以改善压印-粘接复合接头的应力分布,提高其均匀性、稳定性;泡沫镍与胶层结合较好,复合接头的强度较高;泡沫金属对压印-粘接复合接头的能量吸收值有一定程度的影响,当夹层为泡沫镍时,能够大大提升复合接头的能量吸收能力。     

连接结构对压印及压-粘复合接头力学性能的影响

以5182铝合金为研究对象,选用不同板材作为搭接片,制备了对搭压印接头和对搭压印-粘接复合接头(压-粘复合接头)并进行了力学性能的对比。通过静力学和疲劳试验,获得了接头的静强度和疲劳性能,并采用三参数法拟合疲劳寿命曲线。结果表明,同质接头的搭接形式以及搭接片位置对接头静强度和失效形式无显著影响,但粘接剂的使用导致接头的静强度得到了明显提升,并且搭接片在上方更有利于提高压-粘复合接头的静强度。使接头静强度达到了5182铝合金本身的83%。压-粘复合接头的疲劳性能良好,使压印连接技术的应用范围得到了扩展。当疲劳载荷水平较小时,压-粘复合接头受到的疲劳载荷主要集中在搭接片上,因此应选用强度较高的板材作为搭接片。     

三层板压印接头静拉伸力学性能研究

采用试验方法研究了基板配置方式及上板厚度对三层板压印接头力学性能的影响。对上层板厚度不同以及配置形式不同的6组试件进行拉伸剪切试验,结果表明:接头配置形式对失效模式以及强度有很大影响。6种接头中,C型配置方式接头的拉伸强度最大;同种配置方式下,上板厚度对接头强度影响很大,上板厚度越大接头拉伸强度越大,其中A型配置方式中表现最明显。接头失效模式有颈部断裂失效、内锁拉脱失效和混合失效。不同的失效模式对应不同的失效位移,颈部断裂失效位移最小,混合失效位移其次,内锁拉脱失效位移最大。     

铝锂合金T型及单搭异种板压印接头力学性能研究

通过剥离和拉伸-剪切试验研究了铝锂合金(1420)和钛合金(TA1)的异种压印T型和单搭接头的力学性能,获得了每组接头的载荷-位移曲线和能量吸收直方图。结果表明,TA1-1420接头的成形质量优于1420-TA1接头;单搭接头失效载荷远大于T型接头,T型接头失效位移远大于单搭接头。因此,TA1-1420接头更适合对承载能力和缓冲抗震要求较高的结构;T型接头更适合小载荷大位移的结构,单搭接头更适合大载荷小位移的结构。     

镀锌钢同种异种板材压印接头的力学性能研究

镀锌钢作为一种耐腐蚀的材料被广泛应用于工业领域。本文对镀锌钢同种板材(镀锌钢-镀锌钢)、异种板材(镀锌钢-1420铝锂合金和镀锌钢-TAl钛合金)进行了压印连接,研究了镀锌钢同种异种板材压印接头的力学性能。通过拉伸-剪切试验,分析了镀锌钢压印接头的成形、失效形式、载荷承载能力、能量吸收值等。结果表明:经过拉伸-剪切试验后,镀锌钢同种板材压印接头的失效位移、拉伸强度和能量吸收值都优于异种板材。     

镀锌钢板压印接头静态力学性能及失效机理研究

运用压印连接技术制备了镀锌钢板单搭接头和T型接头,对单搭接头进行了拉伸-剪切试验,对T型接头进行了剥离试验。运用MATLAB R2014b软件对试验数据进行了分析,并运用扫描电子显微镜对接头断口进行了微观分析。结果表明:T型接头最大失效载荷均值为834.4 N,单搭接头为2747.8 N。单搭接头能量吸收值为3.324 J,T型接头为18.712 J。单搭接头与T型接头均为颈部断裂失效,两种断口都存在韧性断裂和脆性断裂两种特征。     

退火处理对钛合金压印接头疲劳性能影响

文中实现了钛合金板材的压印连接,并将得到的压印接头分成两部分,一部分不予处理,一部分进行整体退火处理. 将得到的两组试件进行静拉伸试验和拉-拉疲劳试验. 结果表明,未处理的钛合金压印接头静拉伸最大载荷均值为4 363.64 N,失效位移均值为1.48 mm. 退火处理后,钛合金压印试件的静拉伸最大载荷均值为3 879.74 N,失效位移均值为1.85 mm;未处理的钛合金压印接头疲劳性能明显优于后者,前者的疲劳极限高于后者约68%;两种接头的疲劳裂纹总是在压印点偏上的部位出现,SEM分析显示该部位应力较为集中且存在多个疲劳源,两种断口的疲劳源呈脆性疲劳断裂特征,退火处理的接头颈部断裂断口为塑性断裂.     

强度匹配对HG785钢焊接接头力学性能影响的研究

通过熔化极气体保护焊的方法,分别采用等强匹配和低强匹配焊丝对HG785钢进行对接焊,并对焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能进行了检测。结果表明,低强匹配接头抗拉强度在810 MPa左右,断裂位置均位于焊缝,接头背弯出现裂纹;等强匹配接头抗拉强度在840 MPa左右,断裂位置均位于HAZ,接头正弯、背弯均合格,接头塑性良好;低强匹配接头低温冲击韧性均优于等强匹配接头,随着试验温度降低,低强匹配接头焊缝冲击韧性降低速度小于等强匹配接头,说明采用低强匹配对于提高低温冲击韧性有利;低强匹配焊缝一定程度上减小了熔合线附近硬度的波动,使得焊缝和热影响区硬度趋于均匀分布,有利于降低接头应力集中。     

热补偿法对不等厚镁合金板点焊接头力学性能的影响

采用三相逆变电阻点焊机对不等厚镁合金板(1.0 mm+0.7 mm)进行点焊工艺试验,通过在薄板侧添加0.1 mm工艺垫片和未添加工艺垫片2种点焊工艺,研究焊接电流和焊接时间对焊接接头熔核直径及其力学性能的影响。结果表明:添加工艺垫板可减小焊接电流输入,提高点焊接头抗剪强度;在点焊电流13.3 k A,电极压力1.7 k N,焊接时间90 ms时,点焊接头最佳抗剪切力达1 936 N。     

材料属性对压印及其复合接头性能的影响

对三种铝板的压印接头与压印-粘接复合接头进行拉伸剪切试验,研究基板性能对压印及其复合接头力学性能与失效模式的影响。结果表明:基板性能对压印及其复合接头力学性能有较大影响。当基板强度高时,压印接头强度高且失效位移长,压印-粘接复合接头中粘接剂对压印接头强度影响小,而对失效位移与能量吸收能力影响大。压印接头失效模式均为颈部断裂失效;当基板强度大时,复合接头中粘接层失效模式为混合失效,当基板强度小时,粘接层失效模式为界面失效。     

局部热处理对SPCC压印接头静力学性能的影响

为研究局部热处理对SPCC冷轧钢压印接头静力学性能的影响分析,构建局部热处理试验平台,采用氧乙炔火焰加热方式将SPCC冷轧钢压印接头进行局部加热至870℃后迅速冷水淬火处理。对热处理前后试件进行拉伸-剪切试验,并横向截取压印接头机械內锁部分,先后对其进行金相试验和显微硬度测试试验。结果表明:淬火处理后的SPCC冷轧钢压印接头失效载荷约为4454.01 N,比未热处理压印接头提高45.39%;SPCC冷轧钢压印接头淬火处理后形成大量板条状马氏体;热处理后压印接头部位材料硬度为799.2 4HV,比未热处理提高77.78%。     

铝锂合金压印-点焊复合连接接头力学性能分析

分别采用压印连接和压印-点焊复合连接方式对铝锂合金AL1420进行连接,通过对拉伸-剪切试验后失效接头和得到的载荷-位移曲线进行观察和分析,对各组试件进行失效形式和力学性能的对比研究,并对不同焊接电流对接头产生的影响进行探讨。结果表明:焊接电流能有效改变压印接头性能。压印-点焊复合连接较压印连接接头断口处截面变形严重,但接头力学性能优于压印连接接头性能,并且焊接电流每增大1 k A,接头承载力以1. 05倍速率增加;压印-点焊复合连接接头较压印连接接头具有更好的能量吸收特性,并且随焊接电流的增大,能量吸收性能提高。     

1420铝锂合金与镀锌钢压印接头的力学性能研究

为了研究1420铝锂合金(1420)与镀锌钢压印接头的力学性能,对1420铝锂合金同种板材(1420-1420)、异种板材(1420-镀锌钢和镀锌钢-1420)以及镀锌钢-镀锌钢进行了压印连接。并对其进行拉伸-剪切试验,从接头的材料成形,失效形式,载荷承载能力,能量吸收等方面进行了分析。结果表明:镀锌钢-1420接头的镶嵌量最小为0.16 mm,1420-镀锌钢接头的颈部厚度最小为0.32 mm;镀锌钢-1420接头在拉伸-剪切试验中所能承受的载荷最大为3100N,镀锌钢-1420接头所能承受的能量吸收值最大为4.757 J;1420-镀锌钢接头在拉伸-剪切试验中所能承受的载荷最小为1180N,1420-镀锌钢接头所能承受的能量吸收值最小为0.258 J。     

异种泡沫金属夹层板压印接头静力学性能对比分析

以Al5052-Al5052压印接头作为对照组,以添加1.5 mm泡沫铜、1.5 mm泡沫镍及1.5 mm泡沫铁镍夹层的Al5052-Al5052压印接头作为试验组,对4组接头进行破坏性试验,观察其截面,分析不同泡沫金属夹层对Al50525-Al5052压印接头成形质量的影响;通过拉伸试验,对比分析各组接头的峰值载荷、失效位移和能量吸收能力。试验结果表明:泡沫金属夹层板压印接头失效形式均为颈部断裂。泡沫金属夹层板压印接头峰值载荷(B组为1521.3 N,C组为1628.7 N,D组为1670.1 N)及能量吸收值(B组为0.77 J,C组为0.75 J,D组为0.78 J)均高于Al5052-Al5052压印接头(峰值载荷为1477.5 N,能量吸收值为0.57 J),其中泡沫铁镍夹层板效果最佳。     

力学性能不均匀焊接接头的强度预测

提出一种评价力学性能不均匀焊接接头强度的方法。从管线钢的低匹配焊接接头截取试样,进行硬度测量和拉伸试验。根据已有的材料硬度值和强度的关系,确定其屈服应力、最大载荷处的真应力和加工硬化指数。从而利用焊接接头的硬度分布,得到其对应各区域的局部材料性能。建立焊接接头的有限元模型,将焊缝和热影响区分割成小区,输入对应的材料性能参数,这样使有限元模型中能较准确反映焊接接头的力学不均匀性;进行有限元计算,得到相应焊接接头的试样的屈服强度和抗拉强度。与对应拉伸试验结果比较表明,这种预测焊接接头强度方法的精确度为±40 MPa。     

泡沫金属夹层厚度对压印连接强度的影响

分别对添加1.0、1.5、2.0mm泡沫铜夹层的5052Al-泡沫铜-5052Al"三明治"板进行压印连接,对连接好试件的截面进行直观检测,分析接头成形质量;通过拉伸-剪切试验,分析接头的载荷承载能力和能量吸收能力;对失效后的接头断口进行扫描,从微观层面分析接头失效机理。结果表明,泡沫铜夹层厚度增加导致颈部厚度增加,镶嵌量减少,载荷承载能力相应提高,但对能量吸收能力影响不大,接头失效形式为颈部断裂,微观断裂特征为韧窝断裂。     

TA1/AA5052压印接头力学性能研究与断口分析

采用压印连接技术制备了TA1-AA5052(钛—铝)和AA5052-TA1(铝—钛)压印接头,对两种接头进行了拉伸—剪切试验。观察了压印接头的截面结构特征并对比分析了这两种压印接头静力学性能,对接头失效部位进行了断口分析。结果表明:铝—钛接头失效载荷约1112.68N,而钛—铝接头失效载荷约为铝—钛接头的2.79倍,接头静态失效模式为颈部断裂失效;铝—钛和钛—铝接头断口形貌均为韧性断裂韧窝状断口形貌,但钛—铝接头的吸收能量值大、断裂抗力较强。     

湿度对高压环境下GMAW接头力学性能的影响规律

利用高压试验舱模拟水下高压干法焊接环境,研究环境湿度对GMAW接头力学性能的影响规律。母材选用低碳钢Q235C,在其他工艺参数相同的条件下,针对低、中、高三档不同的环境湿度,分别进行V型坡口GMAW对接焊试验,并对焊接接头进行拉伸、弯曲和夏比冲击测试分析。结果表明:在高压环境下,环境湿度的变化对焊接接头的弯曲性能影响较小,但随着环境湿度增大,焊接接头的抗拉强度有所增加,焊接接头的冲击韧性降低。