焊接工艺参数对温度场的影响研究

着重针对焊接电流、焊接速度、焊缝间隙以及焊枪偏离焊缝中心的偏心值4个焊接工艺参数进行了TIG焊接试验研究。采用正交设计方案并利用红外测温仪测量和记录焊件正面上设定点的热循环曲线，将之与三雏焊接温度场的有限元数值解进行比较，两者基本吻合，表明了数值计算模型的有效性。以某点热循环中的峰值温度作为温度场代表，结合正交试验理论，分析上述4个工艺参数对于温度场的影响次序，表明偏心值对焊接温度场的影响最大。     

电子束焊功率密度分布与温度场关系的研究

采用大型有限元ＡＤＩＮＡＴ程序，对电子束焊三种功率密度分布模型进行了分析，结果表明，三角形模型和高斯模型计算温度与焊接接头实际温度存在偏差，按实际温度改进高斯模型使之相吻合。     

7075铝合金电子束焊接温度场数值模拟

针对航空航天业中应用较广的7075铝合金,采用ANSYS有限元软件,按照划分单元、逐次计算并逼近真实值的近似计算方法,对该合金电子束焊接的热过程进行了计算机数值模拟的可行性研究.结果表明,7075铝合金电子束焊接过程中焊接热输入较大,焊缝较窄,熔深大.通过验证,用有限元数值模拟方法得到的焊接及热处理温度场分布规律与实测温度值基本一致.     

1Cr18Ni9Ti电子束焊接工艺参数与焊缝形状的关系研究

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为试验材料,进行了多组参数下的电子束焊接试验,均获得了质量优良的焊缝组织。焊接试验结果分析表明：（1）熔深随束流的增加而近似呈线性增加;在低电压、慢焊接速度的热传导焊接情况下,熔宽随束流的增加而近似呈线性增加,但在高电压、快焊接速度的热传导焊接情况下,熔宽随束流的增加而基本保持不变。随着加速电压的增加,熔深也增加,但熔宽没有明显的变化规律。随着焊接速度的增加,熔深、熔宽都有不同程度的减小,但熔深变化更明显。（2）焊缝形状特征参数与线能量之间的关系按加速电压和束流进行分组研究．线能量对熔深、熔宽及深宽比的影响具有一定的规律性。为获得较大的深宽比的焊缝,宜采用较高电压,并匹配合适的束流。要获得大的熔宽,宜在低加速电压下采用较大的线能量。（3）焊缝的显微硬度都达到了母材显微硬度的85％以上,焊缝的显微硬度与焊接工艺参数没有明显的联系。     

钛合金平板电子束焊接温度场有限元分析

焊接温度场不仅直接通过热应变，而且还间接通过随金属状态和显微组织变化引起的相变、应变决定焊接残余应力，因而对焊接温度场的研究是焊接应力应变分析的前提。在通用的有限元软件ANSYS平台上，根据电子束深熔焊的特点，提出了圆锥形体热源模型，并对电子束焊接温度场进行了数值模拟。有限元数值模拟结果同电子束试验焊缝形状有良好的一致性，圆锥形体热源模型体现了电子束深熔焊所特有的钉形焊缝，能较准确地模拟电子束焊接温度场。     

高温合金电子束焊接温度场数值模拟

根据熔池边界准则应用有限元方法对高温合金电子束焊接温度场进行了数值模拟.通过线性插值、等效代换等方式估计材料高温参数,模拟材料状态变化.针对电子束焊接特有的钉头状焊缝及其穿透深度大的特点,采用高斯面热源与柱体热源组成的组合热源模型,对焊接温度场进行分析,模拟结果与实际焊缝取得了良好的一致.获得了一定工艺条件下高温合金电子束焊接温度场的分布特征及焊接过程热循环曲线,为优化电子束焊接工艺和电子束焊接残余应力研究提供了参考.     

AZ61镁合金真空电子束焊接温度场数值模拟

对板厚10 mm AZ61镁合金板材进行了真空电子束焊接数值模拟研究.利用有限元模型以及三维移动双椭球热源模型,采用数值模拟的方法研究了电子束流与焊接过程温度场及焊缝熔深之间的关系.结果表明,建立的模型能够获得电子束深熔型焊接的效果,模拟焊缝成形及焊缝区、热影响区温度场分布与试验焊缝成形及实际电子束焊接特点较为一致,这也证明了该模型在AZ61镁合金电子束平板对焊有限元模拟中有较好的适用性.     

搅拌摩擦焊接中参数变化对温度场分布的影响

文章建立了搅拌摩擦焊接过程的三维有限元热分析模型,讨论了旋转速度、搅拌头半径、轴肩半径、搅拌针锥角以及螺纹角等焊接参数对工件温度场的影响。计算结果表明,在焊接过程中,工件的最高温度低于熔点,为固相连接。在焊接工艺参数许可的范围内,旋转速度和搅拌针半径的增加,会使搅拌摩擦焊接过程中的最高温度值增加,而锥角和螺纹角增加,会使最高温度值随之减小,轴肩半径的改变对工件温度场的影响相对较小。     

爆炸焊接工艺参数与波形参数的关系

采用半圆柱实验法,研究了钛-钢爆炸焊接工艺参数与焊接结合波形参数间的关系.结果表明,随炸药量和复板飞行距离增加,波幅及波长均随之增大,工艺参数对波形成过程及波形参数有直接的影响,研究结果为爆炸焊接工艺参数的选择提供了可靠依据.     

铍环电子束焊接接头残余应力分析

采用大型有限元ＡＤＩＮＡ程序,对电子束焊接接头残余应力分布规律进行了分析。结果表明,在焊缝根部存在较大的接应力容易形成焊缝根部裂纹,但焊缝外表面为压应力,可防止裂纹扩展到焊缝表面。     

发动机壳体电子束焊接及反变形的数值分析

比较了不同热分布的热源模型的结果，与实验进行比较，讨论了热分布对计算结果的影响。利用有限元方法对预变形法减小焊接变形进行了模拟，给出了确定预变形大小的方法，并对最终的焊接变形进行预测。     

薄壁铝合金电子束焊工艺

对0．8mm厚LF2铝合金板进行了电子束对接的初步研究,得到了适宜短板电子束对接的工艺参数,在此工艺下得到的对接接头拉伸强度为153．3 MPa,为母材强度的63．3％。强度低的主要原因是未能填充焊丝、焊缝中存在气孔等。     

电子束焊接工艺文档编制与管理系统

采用面向对象编程技术开发实现了对焊接工程项目工艺流程档的计算机管理(具备对记录的检索、添加、删除、修改、复制和打印功能)以及对电子束焊接工艺数据(包括母材、焊机、焊材、接头图和焊接工艺参数等)的存储和管理。设计了电子束焊接工艺知识咨询模块，以实现整理、保存和传播电子束焊接知识的功能。系统具有友好的人机界面、良好的使用性能和较高的数据安全性及防错能力。     

电子束焊接技术及其接头质量评定

介绍了电子束焊接加工技术的特征,总结了电子束焊接接头中存在的强度非匹配效应及其对断裂行为的影响。同时引入了与EBW相类似焊接的接头质量评定方法－宽板试验,提出了对电子束焊接质量评定的建议。     

国产低锡Zr-4包壳管的电子束焊接

为了使燃料棒焊接接头具有良好的性能,进行了大量工艺试验,试验表明,适当降低焊接时的能量输入,并使聚集、散集合理搭配,从而减少电子束焊接环缝时合金元素的蒸发,这种真空电子束焊接工艺适合国产低锡Zr-4合金,用该工艺焊接了一万多支国产低锡Zr-4包壳核燃料棒。     

电子束焊接中的高压放电及其改进

本文对焊接电子枪的放电从理论上进行了分折.并找出了放电原因,提出了改进措施。又从熔池与输入能量的关系中.改进了放电时高压电源的输出特性。从而彻底解决了放电对焊缝的影响,获得了高稳定性的优质焊缝.     

小孔等离子弧焊接热场瞬时演变过程的数值分析

根据小孔等离子弧焊接的工艺特点,考虑等离子弧对熔池的“挖掘”作用,提出了一种新的焊接热源模型（TPAW）,以描述和反映等离子弧作用下“倒喇叭”状焊缝横断面的特点以及等离子弧热流沿工件厚度方向的分布．在此基础上,对小孔等离子弧焊接热场进行了有限元计算,分析了引弧后熔池及周围温度场的瞬时演变过程．计算出的小孔等离子弧焊缝形状与实验结果基本吻合,达到准稳态的时间与实验测试值一致．