喷焊镍基合金材料已加工表面残余应力的测定,计算与分析

通过对高温喷焊材料加工后表面残余应力的测定与分析，得出了可以通过改变切削参数和刀具几何参数来控制表面残余应力的结论，并建立了新型的数字模型和回归公式。     

焊趾TIG熔修对7075铝合金接头残余应力的影响

为了研究焊趾TIG重熔处理工艺对7075铝合金T型接头残余应力状态的影响,采用ABAQUS有限元法建立有限元物理模型分析了焊趾部位残余应力分布状态,并采用盲孔实验法测定了焊趾部位的残余应力值.结果表明,经TIG重熔处理后,焊趾部位的残余应力值有所降低,纵向残余应力由焊态的拉伸应力状态过渡到重熔后的压缩应力状态;横向残余应力为压缩应力状态,应力值略有降低.焊趾TIG重熔工艺不仅改善了焊趾部位的残余应力状态,同时使焊趾部位表面圆滑过渡,从而有利于疲劳强度的提高.     

等离子喷涂熔滴沉积凝固后的残余应力分析

应用ANSYS软件中的热分析功能,对热喷涂过程中熔滴在基体表面沉积凝固后的残余应力进行有限元分析,此结果为等离子熔积成形技术的应用提供了理论支持,也为热障涂层界面的优化提供了指导依据。     

ZrTiAlN涂层的残余应力分析

采用有限元法分析Q235 A基ZrTiAlN涂层的残余应力,研究涂层厚度、过渡层对残余应力的影响。结果表明:层-基界面边缘处存在明显应力集中现象;涂层内的切向应力和轴向应力主要表现为拉应力,径向应力则表现为压应力。涂层厚度的变化对层-基界面应力的性质与分布影响很小;但随着涂层厚度的增加,界面处的切向应力增大,径向应力和轴向应力减小。加入过渡层后,涂层内残余应力明显减小,其中含有TiAl/Zr过渡层的涂层的切向应力、轴向应力和径向应力的最大值分别降低33%,25%和14%。     

残余应力数据采集与处理程序

在选择残余应力计算公式和分析其计算精度的基础上,根据残余应力测定装置的设备条件,利用紫金-Ⅱ微机编制出残余应力数据采集与处理程序。本文分析了影响数据采集系统稳定性的几个问题,并提出了行之有效的数据处理方法。联机试验结果证明,所编程序对残余应力数据的采集与处理是适用的。连续测定残余应力方法与常用的残余应力测定方法(电测电算法和X射线法)相比,不需购置昂贵的专用测试设备,方法简便易行,测试速度快,提高工效7～10倍,其测试结果与X射线法相比有类同关系,故此法有实用性。     

机车车轮与重载辙叉的接触与残余应力分析

针对大秦重载线路道岔辙叉区疲劳伤损、裂纹、剥离掉块等问题,利用JM3机车车轮型面和标准75 kg/m钢轨12号辙叉型面,建立机车车轮和辙叉区三维有限元接触模型,对辙叉等效应力、表面接触应力和内部残余应力进行有限元弹塑性分析;结果表明:翼轨上距离理论尖端240 mm位置的MISES应力最大,达到1 537 MPa,进入塑性变形阶段,塑性应变会引起材料的残余应力和残余变形;距理论尖端240~420 mm区段残余应力较大,最大可达到945 MPa,主要分布深度在0.5mm左右;机车通过辙叉区段平顺性良好,最大变形相差不大,但距离理论尖端480 mm位置的最大残余变形超出其他位置,达到0.087 mm,该截面位置翼轨磨耗会相对严重.     

钢结构厚板焊接残余应力有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件对厚钢板对接焊、T型焊进行模拟分析,得出焊缝截面处横向与纵向残余应力的大小和分布,与实测结果基本吻合。从而总结出2种不同焊接形式残余应力的分布规律,以便设计人员在进行焊缝设计时对残余应力进行估算。     

用热处理方法消除奥氏体不锈钢焊接残余应力

通过分析焊接参数对焊接残余应力影响,结合加工试件要求,确定焊后热处理消除焊接残余应力的最佳工艺程序,并取得良好的效果.     

焊后加载拉应力对细长板件焊接残余应力场的影响

运用ansys 软件,采用高斯热源模型,对细长板件的焊接进行了模拟,并在焊接完成后,对细长板件加载x方向和y方向的拉力。结果显示,细长板件焊接残余应力以压应力为主,在两方向加载拉力均能有效减小细长板件的残余应力。该研究表明可以通过加载适当拉力减小细长板件的残余应力。     

SAC/Cu及SAC-Bi-Ni/Cu回流焊界面金属间化合物演变

为了研究微焊点界面金属间化合物的演变行为,以Sn-Ag-Cu(SAC)及Sn-Ag-Cu-BiNi(SAC-Bi Ni)微焊点为研究对象,研究界面金属间化合物在不同工艺参数回流焊过程中的演变行为.借助SEM及深腐蚀技术,系统分析了回流时间、回流温度及冷却速率对界面金属间化合物形貌及晶粒尺寸的影响.实验结果表明:回流温度对界面金属间化合物形貌及演变行为存在显著影响.在较高的回流温度下,界面金属间化合物呈楞面状.在钎料处于液态状态下,界面金属间化合物生长迅速.回流冷却速率对焊点体钎料微观组织影响显著但对界面金属间化合物影响较小.     

微电子封装中焊锡接点的界面应力奇异性

采用界面力学理论计算了不同形状的含铅/无铅焊锡接点界面应力奇异性指数,建立了焊锡接点的有限元模型,计算了线弹性、弹塑性和Johnson-cook材料模型的界面应力分布.结果表明:随着焊锡接点接触角的增加,界面应力奇异性增强;Sn37Pb/Cu界面比Sn3.5Ag/Cu和Sn3.0Ag0.5Cu/Cu界面的应力奇异性明显;弹塑性变形和应变率效应降低界面应力.     

板级电子封装跌落／冲击中焊点应力分析

建立了板级BGA封装跌落/冲击问题的三维有限元模型,采用Input-G方法对PCB板的变形及焊锡接点应力等动力学响应进行了分析,探讨了约束条件对计算结果的影响,对焊点剥离应力产生的机理进行了讨论,提出了快速估算焊点应力的等效静力学模型并分析了误差.结果表明,模型中PCB板固定螺栓处的约束条件处理对结果有较大影响,合理的处理方法是在PCB板4个螺栓作用区的上下表面均施加水平方向位移约束.焊点应力最大值出现在冲击后0.4 ms,最大剥离应力发生在角部焊点与PCB板一侧的铜垫交界处.焊点应力与PCB板的弯曲变形密切相关,应力峰值和PCB板的变形峰值在时间上具有同步性.挠度等效静力学模型得到的焊点应力比动力学模型高23%左右.     

回流焊的工艺特点及研究

本文详细介绍了回流焊的特点,并对典型的回流焊工艺过程及参数进行了相关研究,分析了回流焊过程中的典型问题,具有很高实用价值。     

贴片生产中的PCB板印刷工艺研究

本文详细介绍了PCB板印刷工艺,并对PCB板印刷过程中的重要参数进行了相应介绍,对PCB板的印刷具有十分重要的意义。     

电连接器激光软钎焊焊点的热疲劳寿命预测

通过建立Micro-USB电连接器有限元模型,采用Anand统一性本构方程描述焊点在循环温度载荷作用下的力学行为;借助ANSYS软件分析模拟焊点应力应变分布和变化情况;运用基于塑性应变的Coffin-Manson方程,计算激光软钎焊焊点在热循环温度作用下的热疲劳寿命。结果表明,电连接器激光软钎焊焊点在热循环作用下,最大应力应变位于中间部位的焊点与金属Pin相互接触处,其疲劳寿命最低,为1 146次,从而确定易发生失效的危险部位。该结论可为电连接器的设计、制作和测试提供理论依据。     

PBGA封装回流焊翘曲变形仿真与验证

回流焊温变过程中,由于不同材料热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion,CTE）的不匹配,塑料焊球阵列（plastic ball grid array,PBGA）封装会发生翘曲变形现象。本文采用有限元法对PBGA封装的翘曲变形及应力应变进行仿真分析,并用阴影云纹法对翘曲变形的模拟分析结果进行测试验证。结果表明：PBGA封装翘曲值的模拟值与实测值非常接近,分别为35.9 μm和36 μm;模拟回流焊过程中,翘曲值的模拟值与实测值的变化趋势具有一致性。回流焊过程中,PBGA封装的热应力应变最大值都在基板靠近粘接层的位置,该位置是PBGA封装出现热可靠性问题的最大风险点。PBGA封装边角处的翘曲量最大,因而边角处的焊点也最容易出现开路、虚焊等装联缺陷。     

再流焊工艺仿真模型研究

在电子电路表面组装(SMT)工艺中,再流焊过程工艺参数设定被认为是影响焊接质量和产品可靠性的主要因素。结合实际的再流焊工艺,提出了一种简化的再流焊工艺建摸方法,建立了再流焊工艺仿真模型并对模型建立了求解器,利用求解器对红外对流再流焊过程中PCB组件温度曲线进行了仿真预测。仿真结果对于再流焊工艺参数设置以及提高焊接质量具有较大的实际应用价值。     

PBGA无铅焊点应力应变数值模拟及寿命预测

本文对焊点材料为Sn3.8Ag0.7Cu的PBGA封装器件进行了3-维有限元数值模拟.以Aand统一粘塑性本构方程描述无铅焊点的粘塑性行为,研究了在温度循环载荷下焊点阵列等效应力和塑性应变的分布规律,找出了实体模型中最大应力和应变的焊点位置;分析了最大应变焊点的等效应力周期性变化和等效塑性应变累积的动特性曲线;基于Manson-Coffin焊点疲劳寿命模型,对关键焊点进行了寿命预测,疲劳寿命值为3.851×103循环周期.     

微电子封装中焊点的电迁移现象分析与研究

综述了当前对微电子封装中焊点的电迁移现象及其影响因素的研究现状,分析了电流密度、温度和合金成分对电迁移失效过程的影响,以及电迁移对焊点力学性能、疲劳强度和焊点断裂机制的影响.研究发现,电迁移显著降低焊点的力学性能,对微焊点平均拉伸强度的影响存在尺寸效应,明显地降低了微焊点的振动疲劳寿命,且电迁移使微焊点的断裂机制由塑性断裂转向脆性断裂.