基于ANSYS汽车用镁合金电阻点焊熔核形成过程温度场计算机数值模拟研究

采用ANSYS有限元分析软件,对1.2 mm厚的AZ31镁合金双层板电阻点焊过程温度场进行了计算机模拟,分析了焊接工艺参数对焊接温度场的影响。结果表明,在通电加热过程中接触界面中心温度最高,随着到中心距离的增加温度逐渐降低;随着加热时间延长,接触界面中心温度迅速升高,接触界面心部与边缘温度梯度增大;随着焊接电流和焊接时间的增加,工件界面处峰值温度逐渐升高,但增幅呈递减的趋势,高温区域逐渐扩大,熔核直径和熔透率几乎呈线性增加;随着电极压力的增加,工件界面处峰值温度降低,高温区域缩小,熔核尺寸和熔透率均减小。     

超高强热成形钢电阻点焊温度场数值模拟研究

基于SORPAS软件,对1.5 mm厚的BR1500HS热成形钢双层板点焊温度场进行了数值模拟,研究了焊接时间、焊接电流和电极压力等焊接工艺参数对点焊温度场的影响规律。结果表明,在一定范围内,随着焊接时间增加,点焊峰值温度升高,熔核尺寸逐渐增大,热影响区宽度增加;随着焊接电流增加,点焊峰值温度升高,熔核尺寸逐渐增大,热影响区宽度先增加后减小;随着电极压力增加,点焊峰值温度降低,熔核尺寸略有减小;当焊接电流为8 k A时,热影响区宽度先缓慢增大后减小,在电极压力为4.5 k N时获得最大值,在焊接电流为9 k A时,热影响区宽度逐渐增加。     

铝合金电阻点焊中电极点蚀的形成机制

建立了铝合金电阻点焊过程数值模拟的有限元分析模型,考察了焊接过程中电极与试件界面上接触半径的变化,以及电极尖端表面上电极压力、电流密度和温度的分布.结果表明:所考察的焊接条件下,接触半径在焊接过程中逐渐增大,电极端面的中部温度最高,而电极压力和电流密度均在接触区边缘集中.实验研究发现电极表面上最初的点蚀部位呈环形,其半径与接触区半径基本一致,由此推断,环状电极点蚀主要是接触区边缘明显的应力集中所致.为减少电极点蚀提高电极寿命,电极的形状设计应使电极与工件接触界面上的应力集中尽可能减小.     

多孔铂电极的蓄热传热性能及热稳定性研究

本研究应用固体物理理论和方法,研究了氧传感器多孔Pt电极材料的热容量、热导率等蓄热传热性能及其热稳定性随温度、时间和晶粒半径的变化规律,探讨了原子非简谐振动对电极材料蓄热传热性能及热稳定性的影响。研究表明,多孔Pt电极的定容热容量随温度的升高先增大后趋于恒定,随晶粒半径和时间的增大而减小;多孔Pt电极的蓄热性能热稳定性系数随温度的升高先急剧增大后迅速减小,最后趋于恒定,在温度约60 K时,其蓄热性能热稳定性最差;多孔Pt电极的热导率随温度的升高先急剧减小后趋于恒定,随晶粒半径的增加而增大,随时间的增长而减小;表面层对热导率的贡献随温度升高先急剧减小后趋于0;多孔Pt电极原子振动的非简谐效应使其热容量有所减小,而使蓄热性能热稳定性系数和热导率有所增大。本研究所得结果与其他文献的结果基本一致,其结论可为固体电解质氧传感器的稳定性问题提供理论指导。     

汽车用铝合金扩散焊接工艺与性能研究

采用真空扩散焊方法焊接铝合金。采用万能试验机测试扩散焊接接头剪切强度,采用光学显微镜对焊接接头的显微组织进行了分析,并计算了晶粒尺寸大小。结果表明,焊接接头剪切强度随焊接温度增加先增加后减小,最大值达到156 MPa。焊接温度较低时,焊接接头界面存在缝隙,随着焊接温度升高,缝隙消失,界面结合良好。界面晶粒尺寸随焊接温度增加呈增大的趋势。     

纯钛/铝合金A6061电阻点焊接头性能

采用电阻点焊焊接纯钛与铝合金A6061,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响,观察分析接合界面微观组织特征。接头熔核直径随焊接电流增大而增大,而抗剪载荷随焊接电流的增加先上升后下降趋势变化;而接头随焊接时间的延长、电极压力的减小,熔核直径和抗剪载荷而增加。焊接时间为25 cyc时所得接头的抗剪载荷最大,约为7.6 kN。结果显示母材铝合金中Si能抑制界面金属间化合物的生成,改善接头性能。     

6061铝合金与H13模具钢固体界面接触换热系数的反分析求解

采用FORTRAN语言建立固体界面一维反热传导的计算程序,结合自制的热电偶测温实验装置,等效研究6061铝合金挤压型材在线弯曲过程中与H13模具钢界面的瞬态换热行为,探讨初始温度、接触载荷、表面粗糙度和热流方向对接触换热系数的影响。结果表明:瞬态换热系数在开始接触的短时间内(5 s)急剧上升,然后缓慢增大至某一稳定值。当界面平均接触温度从111.5℃增大到211.5℃时,接触换热系数迅速增加。进一步提高界面平均接触温度,接触换热系数增加速率下降;随着表面粗糙度的增大,接触换热系数逐渐减小,在1.66～2.05μm范围内影响最为显著。随着载荷的增加,接触换热系数逐渐增大,敏感性逐渐下降;热流方向从铝合金到H13钢时的接触换热系数明显要比H13钢到铝合金的接触换热系数大。     

基于铜镀层的低碳钢/铝合金电阻点焊接头性能

针对铝合金与钢二者难以直接焊接的问题,采用预先在低碳钢Q235钢板上镀铜,再与铝合金A6061进行电阻点焊的方法,并研究焊接参数对点焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明:接头抗剪载荷和焊点直径随焊接电流和焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而减小;接头破坏形式出现了界面断裂和纽扣式破坏两种类型;熔核中铝合金的显微硬度相比原始态的铝合金有所升高。与未镀铜点焊接头相比,镀铜Q235与A6061接头界面生成的金属间化合物较薄,说明镀铜可以有效抑制铝合金/钢的界面反应。     

烧结工艺对汽车用高硅铝合金组织和性能的影响

研究了不同烧结工艺对汽车用高硅铝合金密度、显微硬度和力学性能的影响。结果表明,当烧结压力一定时,随着烧结温度的增大,硅铝合金的密度先增大后减小,当烧结温度为1 000℃时,合金的密度取得极大值。当烧结压力小于200 MPa且一定时,随着烧结温度的增大,硅铝合金的显微硬度持续上升。当烧结压力为250 MPa时,随着烧结温度的增大,硅铝合金的显微硬度先增大后减小,当温度为1 000℃时,合金致密度具有极大值。当烧结压力一定时,随着烧结温度的升高,硅铝合金的热导率持续增大。当烧结温度一定时,随着烧结压力的增大,硅铝合金的致密度、显微硬度以及热导率均逐渐增大。     

基于反热传导法的铝合金喷水冷却界面换热系数求解

数值模拟喷水冷却过程时,界面换热系数的准确求解是保证模拟结果可靠的先决条件。本文采用反热传导法求解了6082铝合金喷水冷却界面热流密度和界面换热系数,并通过对比同一特征点的试验测量温度和计算温度,验证了反热传导法计算结果的可靠性。结果表明:铝合金喷水冷却过程中,界面换热经历了过渡沸腾阶段、核沸腾阶段和单相对流阶段,且过渡沸腾阶段冷却界面的热交换率明显高于核沸腾阶段;铝合金喷水冷却的界面热流密度随试样表面温度降低先增大后减小,其最大值约为4.4 MW/m~2;铝合金喷水冷却的界面换热系数随试样表面温度降低先近似线性增大后逐渐减小,其最大值出现在核沸腾换热阶段,约为23. 8 k W/m~2K。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

Comparative analysis of functional possibilities of methods of pulse treatment of a melt

This paper describes the general features of the functional methods of electrohydropulse, pulse electrocurrent, and magnetic pulse treatment processes of the melt in order to positively vary its crystallizaton ability.     

Effect of solidification rate of the structure of alloys of the system Fe-W

Conclusion In alloy Fe-42% W atomized with a cooling rate during solidification within the limits from 5·10³ to 1·10⁵°C/sec with the maximum cooling rate (not less than 10⁵°C/sec) precipitation of -phase (Fe₇W₆) from the liquid melt is suppressed. In granules of alloy obtained with a high solidification rate it is possible to achieve total dissolution of tungsten in solid solution (42%). Subsequent heating causes precipitation of -phase in dispersed form.I. P. Bardin Central Scientific-Research Institute of Ferrous Metallurgy (TsNIIChERMET) Moscow. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 9, pp. 34–36, September, 1990.