热轧钢轨残余热应力有限元分析

本文采用热力耦合的计算方法,计算了热轧钢轨冷却过程温度场以及残余热应力场.详细分析了钢轨横截面上的残余热应力分布规律及其产生的原因,提出了降低残余热应力的控制冷却方法.     

Ni-Cr合金钎焊金刚石接头残余应力分析

针对Ni-Cr合金钎焊金刚石冷却过程中产生较大残余应力的问题,利用有限元软件ANSYS建立金刚石六-八面体模型进行模拟分析。结果表明:残余应力在金刚石中心轴线和金刚石与钎料界面垂直方向上变化明显;最大残余应力出现在金刚石六-八面体尖角与钎料界面结合处;金刚石在钎料中包埋深度不同,残余应力最大值不同,包埋深度为60%时,工具性能较好。激光拉曼光谱对钎焊金刚石接头中残余应力测试结果与有限元数值模拟结果相符,误差小于10%。     

不锈钢芯板钎焊残余应力的有限元分析

利用有限元软件ABAQUS,采用热弹塑性有限元分析法对不锈钢芯板钎焊残余应力的大小及分布规律进行研究,并分析了各应力分量对钎焊接头区域的影响,最后探讨了钎料厚度、芯管厚度等8种因素对钎焊残余应力的影响。结果显示,不锈钢芯板中的钎焊残余应力主要集中分布在钎焊接头区域,在钎缝处有着较大的应力梯度。在钎缝处的纵向残余拉应力数值较大,是影响钎焊接头可靠性的主要因素。钎料厚度、搭接宽度及钎料种类对钎焊残余应力的影响较大,芯管厚度、面板厚度、芯管直径、芯管间距和钎焊温度对钎焊残余应力的影响很小。     

不锈钢芯板钎焊残余应力的有限元分析

采用BNi-2镍基钎料对GH4738和GH3536异种高温合金在1 040 ℃ × 10 min条件下进行真空钎焊,通过扫描电子显微镜和能谱仪分析了钎焊接头的微观组织及物相组成,并测试了钎焊接头的高温强度。结果表明,钎缝与母材界面结合良好,且钎缝组织致密。在钎焊接头观察到3个特征组织区域,分别为元素扩散区、等温凝固区和非等温凝固区。等温凝固区由镍基固溶体组成,而非等温凝固区除了镍基固溶体外,还存在大量的Ni₃Si相及少量的富含Cr,Mo的硼化物。在730 ℃高温条件下,钎焊接头抗拉强度为259 MPa。在拉伸过程中,钎焊接头沿非等温凝固区开裂,而Ni₃Si及硼化物等脆性相内部形成的微裂纹促进了钎焊接头的断裂。

     

铝合金薄板焊接接头残余应力分析

铝合金型材已经被广泛用作高速列车车体材料,其结构件焊接接头的服役安全可靠性至关重要。残余应力对接头的疲劳寿命影响很大,能够准确、无损、快速对焊接结构的残余应力进行测试。分别采用小孔法及X射线衍射法进行残余应力测试,通过对比分析两种方法测量的焊接接头残余应力的分布及数值,发现小孔法测量数值稍大于X射线衍射法;射线法测得数值波动范围较小孔法大,其主要原因是测量试件表层应力。但两种方法测量结果的总体趋势一致,故采用无损的X射线衍射法测量3 mm5083-H111薄板的MIG焊接头是可行的。     

铝合金钎焊凝固接头的组织特征和性能

研究了钎焊温度对钎焊接头微观组织的影响，并利用图像软件Image-Pro Plus确定了不同初始凝固温度下α-(Al)相在钎焊接头中的体积分数。结果表明：随着初始凝固温度增加，α-(Al)相所占的比例增大。通过成分分析(EPMA)和硬度测试，分析了硅扩散层的特征。压痕法测试结果表明：不同初始凝固温度下获得的同种组织，其力学和物理等综合性能不同，从而造成整个钎焊接头力学性能的差异。     

铝及铝合金的钎焊材料

介绍了铝及铝合金钎焊常用的铝基钎料和软钎料，简述了铝及铝合金钎焊材料的加工技术和发展方向。     

铜—铝过渡接头钎焊

遵照伟大领铀毛主席“备战、备荒、为人民”的伟大战略方针,我国的水利电力建设和农业排灌工程日益发展,输、配电线路上铝线代替铜线获得了广泛的应用。根据使用条件对铜—铝过渡接头有下列几个要求:①接头的接触电阻要求小而且稳定;②耐腐蚀性好;③有足够的机械强度。我们采用两种钎焊方法(铝—锡—锌—硅合金钎焊;锡—锌—铜合金钎焊)进行了试制工作生产实践表明,用钎焊法来生产铜—铝过渡接头,是完全可以应用的。     

陶瓷与金属焊接接头残余热应力研究

陶瓷与金属焊后接头的残余热应力是影响其性能的主要因素.从残余热应力研究方法、研究进展和残余应力对接头性能的影响等方面对目前的研究成果进行了综述,并指出目前研究中存在的主要问题,为进一步的研究提供参考.     

铝—铜过渡接头的钎焊

钎料的化学成分、性能和经济性化学成分(%)锡54.94、锌38.41、铝2.62、银2.22。钎料的金相组织属于共晶型钎料。机械性能抗拉强度为10.55公斤/毫米~2;延伸率为12.5%。经济性比较铝—铜钎料每公斤价格为7.32元,焊锡每公斤7元。钎焊工艺焊前准备铜线用硝酸除去氧化膜,用铬酸水溶液处理,用清水冲洗,晾干。铝线放于40～50℃的 NaOH(10%)水溶液中进行清洗,清洗时间为10～20秒,然后用温水冲洗,晾干即可。电机中常用的是氧化膜铝线和聚脂漆包铝线,对于氧化膜铝线可用上述方法清理;对于聚脂漆包铝线,建议用刮刀清理。钎焊过程钎焊所用热源是氧—乙炔焰,钎焊温度是320～350℃,钎焊间隙要适宜,过程如下:     

铝及铝合金薄板钎焊新材料

用气焰钎焊鋁及鋁合金时,国內外常用鋁基钎料,其中以34A钎料(銅28％,矽6％,鋁66％,熔点525℃)配合34A钎剂(氟化鈉10％,氯化鋅8％,氯化鋰32％,氯化鉀50％),用得最多。但在钎焊时,操作稍不小心,便使工件变形,甚至燒穿。为了解决这个問題,我     

铝合金点焊残余应力的有限元模拟分析

通过建立铝合金电阻点焊过程的有限元分析模型,模拟了电阻点焊过程温度场的变化情况.揭示了铝合金点焊过程中的熔核产生、形成及长大过程.对在热栽荷和电极压力作用下焊点残余应力的分布情况分别进行分析,并使用X射线衍射法测量了不同电极压力及持压时闻下焊点的残余应力大小,比较表明,计算结果与试验结果相符,证实了铝合金点焊残余应力的有限元模拟的正确性和适用性.     

铝合金与不锈钢管接头的高频感应钎焊

采用Al-Si钎料对铝合金与不锈钢管接头进行高频感应钎焊,选配5种不同的钎剂进行相应的试验,并从中选取3种理想的钎剂分别对几组不同间隙的接头进行高频感应钎焊。通过对各组试件的金相分析,并改善钎焊工艺,从而得到理想的钎焊工艺参数。     

6063铝合金真空钎焊气淬接头组织和力学性能

对6063铝合金分别进行了真空钎焊及气淬工艺试验.研究了热循环过程中固溶温度、气淬压强、时效时间等对母材抗拉强度,以及焊缝接头抗剪强度和显微硬度的影响.结果表明真空钎焊气淬一体化工艺是可行的,p=0.12 MPa、T=540 ℃、t=9 h为优化工艺参数.根据不同装炉量调节气淬压强p,保证足够的冷却速度,母材抗拉强度将不低于200 MPa.气淬时效可以提高焊缝剪切强度,母材晶粒内部有明显的析出强化相Mg2Si.气淬后的母材及焊缝的显微硬度明显高于焊后未气淬的试件,接头显微硬度测试结果显示:焊缝中心处硬度值最高,达到142 HV,远离焊缝处硬度值逐步减小.     

高温钎焊和电阻钎焊纯铝接头的微观组织及性能对比

铝具有强度高、塑性好、抗腐蚀性能优异等特点,广泛应用于汽车工业中,但是传统的钎焊并不能实现纯铝的有效连接,因此考虑电阻钎焊的方法.对比高温钎焊和电阻钎焊纯铝接头的微观组织形貌和力学性能,采用两步电阻钎焊方法,在第一步施加1s+3kA的电流,在第二步施加6s+6kA的电流,以获得连接性能良好的钎焊连接层.结果表明,高温钎...     

降低H型钢残余热应力的三维有限元仿真分析

借助于LS—DYNA仿真软件，在H型钢轧制全程的热力耦合仿真分析结果的基础上，完成了对轧后H型钢翼缘外侧强制冷却及改善终轧H型钢断面温度分布情况下的H型钢残余热应力状态的三维热力耦合仿真分析。针对述及的热轧H型钢产品，根据仿真结果分析得到：采用轧后强制冷降翼缘外侧的方法，可改变H型钢断面残余应力的分布状态，降低H型钢腹板部位的压应力；同时，可改善H型钢终轧断面的温度分布，降低终轧断面温差，使轧后H型钢残余应力得到改善，其中残余拉、压状态的应力值均可降低。     

基于有限元对Ag-Cu-Ti钎焊金刚石膜残余应力分析

采用Ansys有限元分析软件运用非线性分析的方法对Ag—Cu—n钎焊金刚石膜后的残余应力进行了数值模拟。在模拟中考虑了温度对材料性能的影响,计算了钎料对金刚石的热应力,并给出了钎料不同厚度情况下的残余应力。而后采用激光拉曼光谱对应力进行测量表明,有限元模拟结果与试验测试数据相吻合,相对误差不超过10％。     

铝-铝感应钎焊工艺及其接头性能研究

利用正交试验研究了影响铝-铝感应钎焊的因素,并利用极差分析对各影响因素进行比较,得到了影响铝-铝感应钎焊焊接质量的主要因素为装配间隙、钎料种类和焊接位置。利用拉伸试验机对钎焊接头的抗拉强度进行了测试,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段对铝-铝感应钎焊和铝-铝火焰钎焊的钎缝区微观组织进行了研究和对比,证明了感应钎焊的钎焊接头性能优于火焰钎焊的钎焊接头的性能。     

铝及铝合金钎焊技术的研究现状

综述了近年来铝及铝合金钎焊在钎焊方法、钎料及钎剂三个方面的技术发展现状，分别介绍了它们各自的发展方向。指出铝及铝合金的钎焊问题是近年来研究较多、发展较快的研究领域之一，铝及铝合金钎焊技术应用前景广阔。     

输电塔角钢搭接接头残余应力的有限元分析

依据热弹塑性理论,建立了角钢搭接接头焊接残余应力的三维数值分析模型,利用ANSYS有限元软件对Q235和Q345角钢搭接焊接残余应力场进行了模拟计算,并分析了其应力分布特征。结果表明:焊缝及附近区域存在应力集中,尤其是焊根附近;相较于x及y方向,z方向(纵向)残余应力峰值较大;Q235角钢z方向拉应力峰值高于其屈服强度,Q345角钢z方向拉应力峰值低于其屈服强度;而两角钢焊缝及附近区域的Von-Mises等效应力则都分别超过了两者的屈服强度。此外,两角钢残余应力分布存在差别,Q235角钢外侧表面应力较内侧小,Q345角钢则相反。