胶接接头界面理论及其表面处理技术研究进展

胶接是用胶粘剂将被粘物表面连接在一起,形成可承受外载的胶接接头的过程,是涉及材料粘附、高分子材料老化机理、表面技术、力学性能测试等多个学科领域的边缘学科.介绍了与胶接接头界面紧密相关的弱界面层理论和润湿理论等领域的研究进展,总结了胶接接头表面处理方面的主要方法.     

固化条件对环氧玻璃鳞片涂层界面强度的影响

为提高胶粘涂层与金属基体的结合强度,研究了固化条件对环氧胶粘涂层-金属界面强度的影响,以得到用适于环氧玻璃鳞片涂料的固化方式,采用对接拉伸试验法研究了玻璃鳞片的质量分数为25%时固化条件对添加玻璃鳞片的环氧胶粘涂层界面强度的影响.研究结果表明,在所采取的试验条件下,经历了60℃下加热2h的环氧玻璃鳞片涂层与钢基体之间有较高的界面强度.固化条件变化将引起接头宏观破坏类型的变化,即由室温固化48h时的环氧胶-涂层间界面破坏为主,转变为加热固化时的玻璃鳞片漆内聚破坏为主.破坏模式的变化可能由涂层固化中出现的内应力所引起.     

预偏角对单搭接接头强度的影响

研究了在被粘物搭接区顸偏转角度对钢单搭接拉伸接头剪切强度的影响,并用弹性有限元法分析了预偏角变化时单搭接接头上胶层中的应力分布情况。数值分析的结果表明：当预偏角从0°增加到12°时,结构钢单搭接接头胶层中的所有应力峰值分量均显著下降。而在所采取实验条件下,接头的剪切强度最高值出现在预偏角为6°时。因而在进一步研究预偏角对单搭接接头承载能力的作用时,应将外载作用下接头的本征偏转情况考虑在内。     

装载机轮边减速器正交试验优化设计

应用正交试验优化设计方法对装载机轮边减速器进行优化。通过以体积最小为其性能指标,选取对体积有直接影响的太阳轮齿数、齿轮模数和齿宽系数作为3个主要因素作为自变量设计其正交化试验,并验证每个试验的强度要求。对正交试验结果进行极差分析,得到对装载机轮边减速器参数进行优化的一组最优解。     

嵌块长度对胶接接头应力分布影响的数值分析

利用弹塑性有限元方法研究了钢嵌块长度对单搭接接头应力分布的影响,结果表明,采用钢嵌块形成混合连接接头后,接头上的应力流线分布发生了变化,钢嵌块中存在的压缩轴向应力和负值剥离应力有利于提高接头的承载能力;嵌块长度的增加使胶层和被粘物中界面处的峰值应力显著增大,而嵌块中的应力变化不大,嵌块长度超过4mm后,胶层中的应力峰值急剧上升;在需用嵌块增强胶接接头时应注意采用适宜的嵌块长度.     

CO2气保护堆焊药芯焊丝熔敷金属化学成分预测

在介绍了人工神经网络模型特点的基础上,结合堆焊过程的复杂性,对用人工神经网络预测ＣＯ２气体保护堆焊药芯焊丝熔敷金属化学成分的方法进行了研究。研究发现用人工神经网络可以行之有效地解决焊接过程中的一系列复杂的、无法用数学解析式表达的非线性问题。为解决焊接冶金非平衡过程问题探索了一条新的途径。     

基于有限元方法的单搭接接头可靠性设计

将概率统计的设计观念引入单搭接粘接接头,通过有限元分析方法分析了对粘接接头力学性能影响较大的因素,并在抽样100次的情况下,分析了单搭接粘接接头失效的概率。结果表明,该模型可以有效地反映接头的实际情况,为粘接结构的可靠度设计提供了依据。     

焊缝固态收缩对残余应力形成过程的作用

在分析传统的焊接残余应力形成机理的基础上，针对其局限性提出了对接焊缝残余应力 修正模式。认为除近缝区母材中所发生的塑性压缩变形的贡献之外，焊缝金属冷却时的受制约收缩也是导致对接接头中产生残余应力的了一个相当重要的因素。     

固化工艺对AR—5耐磨胶性能的影响

采用正交试验法研究了固化温度、固化时间及胶层厚度对ＡＲ－５胶涂层的耐磨性的影响。结果表明，固化工艺条件及胶层厚度与涂层的耐磨性密切相关。     

加载速率对胶接单塔接头剪切强度的影响

讨论了胶层中的粘弹性对单塔接胶接头拉伸剪切强度和应变的影响，认为胶层一般具有的粘弹性与应力集中程度间有较为密切的关系。试验结果表明：在胶接接头经历位伸剪切试验时，加载速率对接头强度和应变有显著的影响，胶层中的粘弹性也起着重要的作用。