机身壁板LBW结构DFR值试验测定及理论计算

飞机机身壁板是疲劳的关键位置,空客公司首先在飞机机身壁板采用激光焊接(LBW)结构代替传统铆接结构.为评价该激光焊接结构的疲劳性能,结合试验测定和统计学理论计算两种方法,对两组新型铝锂合金2060-T3激光焊接焊后热处理(PWHT,即焊后固溶+时效热处理和焊后时效热处理)结构进行疲劳试验、断口分析及细节疲劳额定强度(DFR值)分析,分别计算了试验测定DFR值和理论DFR值.分析结果表明,试验测定焊后固溶+时效热处理激光焊接结构的DFR值为118.0 MPa,焊后时效热处理的DFR值为113. 7 MPa,理论DFR值分别为115. 8 MPa (误差为1. 86%)和112. 2 MPa (误差为1.32%);两组结构均在焊趾处产生裂纹源,裂纹沿板材厚度方向进行扩展,裂纹扩展区均表现为脆性解理河流花样,不同的是前者瞬断区为微孔聚集型断裂,断口存在大量微小韧窝,后者瞬断区为沿晶断裂,断口存在大量晶粒;采用统计学理论计算,可以较好地还原威布尔分布的形状参数,验证了统计学理论分析方法的工程适用性,为机身壁板LBW结构的DFR值测定提供了参考依据.     

转流二氧化碳激光器结构和增益计算

提出了一种新型的大功率转流二氧化碳激光器.该激光器采用了圆形金属腔结构、腔内转流的设计,具有体积小、造价低和光束质量好等特点.利用五能级近似模型和四阶龙格库塔法对腔内增益分布进行了理论计算,主要对腔内增益分布随风速、工作气压、气体配比和电极位置等关键影响因素的变化进行了讨论,且在协调各影响因素的条件下得到较理想的腔内增益分布.同时提出了一种四金属腔结构的优化方案.     

伸缩缝梁焊接变形的计算及试验研究

采用基于相对收缩体积的焊接变形理论计算方法 ,对伸缩缝梁的中梁和边梁结构的焊接变形分别进行了预测、分析 ,并对实梁的焊接变形量进行了测试 .计算和实测结果表明 ,中梁的焊接变形主要为挠曲变形 ,而边梁的焊接变形为挠曲变形和旁弯 ,理论计算与实测焊接变形值基本一致 ,为伸缩缝梁的焊接工艺装置的设计、制造提供了必要的理论和试验依据     

Effects of Powder Feeding Rate on Interaction between Laser Beam and Powder Streamin Laser Cladding Process

A theoretical model was presented to calculate the laser intensity distribution and the particle temperatures at different sites of the workpiece in the laser cladding process By using this model, the effects of the powder feeding rate on the laser intensity distribution and the particle temperatures were inrestigated ,the caleuluted results under the condition of different injection angles were also plotted it is shout that with increasing the injection angle,the laser inuensity distributwons are similar but the peak ralue of the laser intensity decreases simdlaneously the peak ralue of the particle tenperature increases and the disribution of the particle temperatures gets central symmetrical gradually.these tests reslts should be considered in model of laser cladding due to their sub the effects on the dynamic processes in laser molten pool.     

双层组合梁的实验研究及理论分析

为了研究两种材料组合而成的梁弯曲正应力分布、内力变化和承载能力,制作相同截面的铝-梁两种材料楔块连接、自由组合两种形式的双层组合梁进行实验研究。根据实验结果,提出自由组合和楔块连接下的弯曲正应力计算方法,结果表明试验结果与理论分析吻合较好。     

几种激光光斑中心定位算法的比较

针对光斑中心定位在激光精密测量中几种光斑中心定位方法,建立了实验系统,对灰度重心法、椭圆中心二次拟合、高斯分布拟合以及高斯累积分布拟合法处理普通光斑的能力进行了比较.结果表明高斯累积分布法不但提供了较高了的定位精度,而且省去了背景噪声的处理过程,加快了处理的速度.同时给出了这些方法在实际应用中的适用条件.     

激光焊接速度对超高强度钢焊缝微观组织和显微硬度的影响

研究了厚度为1.8mm的超高强度钢板的激光焊接性能,分析了焊接速度对焊缝微观组织和显微硬度的影响。试验结果表明,超高强度钢焊缝组织为板条马氏体。采用苦味酸溶液显示原奥氏体晶界,发现原奥氏体呈现柱状晶的晶体形态。随着焊接速度的增加,原奥氏体晶粒尺寸变小,焊缝中心由细小的胞状树枝晶变为等轴晶。焊缝硬度随着焊接速度的增加而增大。     

异种高温钛合金电子束焊接接头组织与性能

针对高温钛合金焊接结构在大推力、高推重比飞行器中的高可靠性服役需求, 研究了激光焊接钛合金高温力学性能及变形机制。结果表明, 受焊接热循环影响, 焊接接头各区域的组织类型及形态、稀土相分布、晶粒尺寸、再结晶组织体积分数等存在显著差异。室温和600 ℃条件下维氏硬度由大到小依次为焊缝区、热影响区、母材区, 焊缝区高硬度主要源于其内部形成的细小针状α'相。高温导致接头各区域的硬度值下降约20%。室温和600 ℃条件下接头拉伸试样均断裂于母材区, 断口呈现出韧窝生长的穿晶断裂模式。接头试样的屈服强度和抗拉强度与母材相当, 而延伸率有所降低, 其源于焊缝区和热影响区的变形量较少。高温下母材和接头试样的强度均降低, 高温塑性变形以回复和再结晶致应变软化为主。

     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

Microstructure and property of the Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11 joint welded by electron beam welding

The Ti-24Al-15Nb-1.5Mo alloy,in the as-forged and heat-treated states,was joined to the as-forged TC11 titanium alloy by electron beam welding with the heat inputs of 135 and 150 kJ/m.Then the microstructure and property of the Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11 welding interface were investigated.The results show that the phase constitution of the weld is not related to the heat input,and is mainly composed of α' phase.Moreover,the intermetallic phases of Ti2AlNb,MoNb,Nb3Al,and TiAl3 are formed in the weld zone.There...     

Effects of laser beam divergence angle on airborne LIDAR positioning errors

The influence of laser beam divergence angle on the positioning accuracy of scanning airborne light detection and ranging(LIDAR) is analyzed and simulated.Based on the data process and positioning principle of airborne LIDAR,the errors from pulse broadening induced by laser beam divergence angle are modeled and qualitatively analyzed for different terrain surfaces.Simulated results of positioning errors and suggestions to reduce them are given for the flat surface,the downhill of slope surface,and the uphill surface.