船用铝-钢复合过渡接头焊接试验研究

通过模拟焊后热处理试验,分析了界面温度与界面结合强度的关系,并以此为基础进行了船用铝-钢复合过渡接头焊接工艺试验。试验结果表明,铝-钢复合过渡接头焊后的组织和性能均能满足相关标准和产品技术协议的指标要求。     

Ag对热电耦合作用下铝/钢摩擦焊接头界面组织演变的影响

目的 解决铝/钢摩擦焊接头在热电耦合后失效的问题,探究过渡元素对热电耦合后接头力学性能与界面组织的影响机理。方法 采用刷镀法在Q235钢棒端面添加过渡元素Ag并与1060纯铝棒进行连续驱动摩擦焊接,与未添加Ag的接头一起开展为期56 d、静载40 kg、高温300 ℃、直流60 A的热电耦合实验,对比分析热电耦合影响下未添加Ag与添加Ag两种接头力学性能与界面微观组织的变化。结果 经过热电耦合处理后的接头界面发生脆断,其抗拉强度为原始接头的96.2%,伸长量为原始接头的28.9％,界面金属间化合物出现裂纹、孔洞等缺陷。添加过渡元素Ag后,接头抗拉强度为原始接头的98.2%,断裂部位为铝母材并出现颈缩,界面金属间化合物层未出现裂纹、孔洞等缺陷。结论 在为期56 d、静载40 kg、高温300 ℃、直流60 A的热电耦合作用下,添加过渡元素Ag的铝/钢接头可以维持原始接头的力学性能和界面组织。     

船用铝-钢爆炸复合过渡接头性能要求及分析

对铝-钢爆炸复合过渡接头的材质及规格、制造工艺、标准规范、性能要求、焊接要求等方面进行了介绍及分析,为过渡接头的检验、验收和标准的修订提供了一定的参考。     

铝-钢爆炸焊接过渡接头的制造和应用

介绍了铝 钢爆炸焊接的特点 ,铝 钢过渡接头的制造方法、性能 ,以及在现代铝电解行业中的应用。     

热电耦合对铝/钢连续驱动摩擦焊接头组织的影响机理

采用连续驱动摩擦焊技术焊接纯铝1060/Q235低碳钢异质接头,开展两个周期(30天/60天)热电耦合实验(静载392 N+高温300 ℃+直流60 A),研究热电耦合对铝/钢异质接头焊缝微观组织、力学性能及界面生长的影响。结果表明：原始态接头界面径向金属间化合物(IMCs)层厚度不均匀,中心区域无明显IMCs生成。热电耦合30天后界面中心生成宽度为0.3~0.5 μm且以颗粒状由钢侧向铝侧弥散分布的IMCs层,整体拉伸断裂在铝母材的热力影响区。热电耦合60天后IMCs层与钢侧之间出现腐蚀沟槽,IMCs破碎,钢侧无裂纹产生,铝侧形成大量由IMCs层向铝母材内部扩展的裂纹和孔洞,焊缝及裂纹尖端处成分偏析,整体拉伸断裂在焊缝处。界面腐蚀和失效速率与界面IMCs层的厚度成正比,即v_center＜v_1/2R＜v_2/3R。由于原始态接头界面组织不均匀以及热电耦合实验过程中界面不同位置组织生长速率的差异,使得热电耦合后接头界面2/3R位置出现不同断裂形貌的分界线,2/3R内侧以准解理断裂方式为主,2/3R外侧为韧窝断裂和准解理断裂的综合结果。     

基于混凝土破坏准则的抗剪强度计算

本文基于混凝土的破坏准则讨论了无腹筋梁的破坏机理,从临界斜裂缝所形成的破坏机构出发,建立了弯矩平衡条件和变形协调条件,推导了无腹筋梁抗剪强度的表达式。该公式不仅适合于包括压剪、斜拉破坏在内的斜截面强度计算,也适合于弯曲破坏的正截面强度计算。因此,是梁的正、斜截面强度的统一表达式。同试验结果比较表明,本文的结论及计算结果均和试验符合良好。     

钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的理论模式

本文结合对试验结果的分析，以平衡方程为基础研究钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的理论模式。该模式考虑了剪压区混凝土高度及其应力分布、裂缝投影长度、骨料咬合、纵筋销栓作用及钢纤维的增强作用，概念明确、易于理解，与试验结果符合性好。     

饱和度的变化对非饱和土抗剪强度参数影响的试验研究

本文通过对不同饱和度的非饱和土的室内三轴试验,系统地研究了饱和度对非饱和土抗剪强度参数的影响,认为随着饱和度的变化,非饱和土 粘聚力将有较大变化,而其内摩擦角基本保持不变,从而为工程应用提供了依据。     

钢/铝薄板热无铆连接接头力学性能研究

目的 针对目前车用高强钢和高强度铝合金板料在无铆连接工艺上出现的成形接头效果不佳及接头强度难以满足实际工况等问题,提出一种钢/铝异种材料热无铆塑性连接工艺,以有效提高22MnB5高强钢与7050铝合金铆接接头性能。方法 通过软件Abaqus建立钢/铝异种材料无铆塑性连接有限元模型,对塑性连接接头尺寸特性进行分析;进一步通过仿真分析研究高强钢初始铆接温度对接头截面颈厚与自锁值的影响,并采用拉伸试验研究铝板在不同初始温度下及成形接头在不同冷却方式下对无铆塑性连接接头性能的影响。结果 将有限元仿真分析结果与试验的金相图进行了对比研究,得出二者成形接头的尺寸基本吻合,并产生了有效的机械自锁,证明了仿真模型的准确性。随后,经仿真分析确定,钢加热至700℃时,接头颈厚值与自锁值均最大,分别为0.402、0.357 mm,该成形温度下接头特征尺寸最佳。最后,通过试验分析发现,常温铆接、阀冷、室冷、水冷的拉力峰值分别为2.076 3、5.314 0、2.411 1、2.024 0 kN。由此可得,热处理后接头的抗剪切强度较常温铆接提高了28.5%,在3种冷却方式处理下,阀冷的接头强度最佳,水冷的接头强...     

异步轧制对钢/铝复合板组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜及材料拉伸试验机等研究了异步轧制工艺制备的钢/铝复合板的组织与性能,探讨了异步速比对复合板界面剪切强度的影响。结果表明,异步轧制工艺可在30%的临界压下率下实现钢/铝的有效初结合,板材的初结合强度高于同步轧制样品。复合板的界面剪切强度随异步速比的增加先增大后减小,最佳的异步速比为1.2～1.25。异步轧制过程可实现钢基体粗大柱状晶的破碎与晶粒细化,轧后的复合板在450℃退火1h后即可以使钢基体获得理想的软化效果,克服了同步轧制样品在温度超过500℃退火时界面易生成脆性金属间化合物的难题。复合板的反复弯曲次数可达10次。     

TiAl/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素，不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同．本文研究了TiAl/40Cr钢的扩散连接，结果显示：连接温度过高及连接时间过长时，由于界面处形成了过多的TiC脆性层及Ti3Al FeAl FeAl2的金属间化合物混合层，接头拉伸强度低；当连接温度较低及连接时间较短时，界面紧密接触与元素扩散不充分，接头拉伸强度也较低．脆性TiC层的生成导致TiAl与40Cr钢之间的扩散连接性能较差，接头均破断于TiC层或TiC层与Ti3Al FeAl FeAl2的金属间化合物混合层之间．     

界面微合金化对钢/铝复合板性能影响的研究

研究了微合金化和温度对钢/铝复合板结合强度的影响.通过光学显微镜和X射线衍射仪观察、检测了结合界面的微观结构,并进行剥离强度的测试.结果表明钢铝复合界面扩散反应生成的化合物为Fe2Al5,温度对复合板的界面结合强度影响极大,界面微合金化能显著提高钢/铝复合板界面性能.     

激光熔-钎焊镀锌钢/铝异种金属的接头性能影响因素及改善措施

激光熔-钎焊是实现镀锌钢板/铝合金异种金属理想连接方式的重要焊接方法。对于焊接多材料车身结构,镀锌钢-铝激光异种金属焊接工艺可提供重要的技术参考。在介绍激光熔-钎焊方法优异性的基础上,综述了影响焊接接头性能的主要因素,并总结了改善接头性能采取的优化措施。     

简析影响根-土复合体抗剪强度的因素

根-土复合体抗剪强度对评价根系固土护坡效应起着主要作用,因而分析影响根土复合体抗剪强度的因素也具有重要意义。文章在综合国内外相关研究结果的基础上,分析得出根系重量、单根抗拉强度对根-土复合体抗剪强度具有增强作用,而含水量与根-土复合体抗剪强度间呈负相关作用。     

聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响

为了研究聚丙烯酰胺(PAM)对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响,通过承载比(CBR)试验、三轴不固结不排水剪试验及超景深三维显微镜分析不同PAM掺量的PAM-石灰稳定土的早期强度,探索PAM对石灰稳定土的固化机制.研究结果表明:PAM能有效提高石灰稳定土的早期强度,随PAM掺量的增加呈先增后减的趋势;PAM能改善石灰...     

等温时效对SnAgCu/Cu焊接接头显微组织及强度的影响

研究了SnAgCu焊料与铜基的接头在150℃等温时效后,接头界面金属间化合物的形成与转变.用扫描电镜观察在时效过程中焊接接头的显微组织演变.用X射线能谱仪测定了化合物的成分.结果表明,回流焊接时,在焊料和铜基板之间形成了Cu6Sn5化合物层,随着时效时间的增加,Cu6Sn5的晶粒大小逐渐增加,并且形态逐渐从扇贝状依次转变为针状和杆状,最后转变为颗粒状.与此同时,在焊料及Cu6Sn5金属间化合物层之间形成了杆状的Ag3Sn.焊接接头的抗拉强度的测量表明,抗拉强度随着时效时间的增加开始略有增加而后逐渐下降.断口观察发现,随着时效时间的增加,断裂源从焊料内部向Cu6Sn5界面移动.在化合物层界面发生的断裂是由于化合物晶粒粗化和Cu6Sn5化合物层厚度的增加造成的.     

铝/钢异种金属的超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺

采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺实现了6061-T6铝合金以及QP980高强钢的搭接焊,对比分析了有无超声作用下,接头的宏观形貌、微观组织和拉伸剪切性能,同时研究了超声振动对焊接载荷的影响。结果表明:焊接前对母材施加超声振动,可以起到软化母材的作用,促进了材料的塑性流动,扩大了铝/钢界面区和焊核区,使更多的钢颗粒随搅拌针旋转进入铝合金侧,在界面区边缘形成钩状结构,进而提高了接头的失效载荷;超声改变了FSW接头断裂位置和断口形貌,提高了接头力学性能,在本实验工艺参数范围内,接头最大的平均失效载荷为4.99 kN;当焊接速度为90 mm/min,下压量为0.1 mm时,施加超声振动使接头的平均失效载荷提高了0.98 kN,拉剪性能提升28.24%;施加超声振动后轴向力F_z、搅拌头扭矩M_t和主轴输出功率分别下降2.46%,6.44%和4.59%。     

螺纹搅拌针直径对铝/钢填丝搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

目的 采用填丝搅拌摩擦焊方法 ,研究螺纹搅拌针直径对6061铝合金/304不锈钢搅拌摩擦焊接接头组织及性能的影响.方法 通过使用3种不同直径的螺纹搅拌头,观察不同结构搅拌头对焊缝成形及接头微观形貌的演变规律,并对其进行力学性能测试,研究搅拌头结构对接头性能强化的影响.结果 随着螺纹搅拌针直径由M4增加到M6,焊缝表面成...     

化学镀锡层对镁铝异种金属超声波焊接的影响

为提高镁铝异种金属超声波焊接接头强度,预先在铝合金表面镀锡后进行镁铝异种金属超声波点焊,并对接头的微观组织和力学性能进行分析.研究表明:无镀锡层的镁铝超声波焊接接头界面出现了大量的Mg_3Al_2和Mg_(12)Al_(17)相,其接头的最大拉伸剪切强度为27.5 MPa;含镀锡层的铝镁超声波焊接结合区由镁锡反应扩散层、残余锡层和铝锡反应扩散层组成,其中,铝锡反应层是固溶体层,镁锡反应层主要是过饱和的固溶体基体及弥散析出的中间相Mg_2Sn,其接头的最大拉伸剪切强度为32.9 MPa.镀锡层的加入有效阻止了镁铝的相互扩散,抑制了硬脆的Mg-Al系金属间化合物的生成,提高了镁铝超声波焊接接头强度,与镁铝超声波焊接相比最大拉伸剪切强度提高了19.6%.