硬夹层中含裂纹的非均质焊接接头的COD研究

本文将焊缝中含有裂纹的高匹配焊接接头或HAZ硬化区中含有裂纹的焊接接头以及过渡层较硬且其中含有裂纹的异种金属焊接接头简化为硬夹层中含有裂纹的非均质中心裂纹板,裂纹平行于硬夹层与软区的分界。用弹塑性有限元方法和云纹实验应运地这种模型的应变场、断裂参量COD等进行了研究。研究结果表明,材料的不均匀性对COD的影响是不可忽略的,特别当名义应力或名义应变较高时更是如此。COD随硬夹层宽度的增加而减小。     

不均匀性对焊接接头应力腐蚀开裂的影响

通过试验，研究了模拟钢焊接接头的非均匀体在３．５％ＮａＣｌ溶液中的应力腐蚀开裂（ＳＣＣ）行为，讨论了力学不均匀性对应力腐蚀行为的影响规律，发现：（１）由于力学不均匀性的影响，由４３４０钢，１６Ｍｎ钢和Ａ３钢组成的不均匀体，其应力腐蚀裂纹的扩展速率ｄａ／ｄｔ│Ⅱ；（２）不均匀体发生ＳＣＣ的断口形貌为（沿晶＋少量撕裂纹）的混合型断口，应力强度因子Ｋ值较高或硬夹层较窄时，撕裂纹数量增加（３）１６Ｍｎ钢和     

随焊激冷减小铝合金薄板的焊接变形

研究了随焊激冷减小铝合金薄板焊接变形的效果及夹具的散热条件对该效果的影响,研究表明,随焊激冷能够减小铝合金薄板的焊接变形,其效果受夹具自身冷却作用影响很大。随着夹具散热条件的降低,随焊激冷所起的作用增强,但降低焊接变表的效果仍不够明显,适当预热夹具本身可以减小焊接变形,但更重要的是预热使激冷造成了温差拉伸,因此获得了最小的焊接变形。     

随焊锤击对LY12CZ焊接接头显微组织的影响

为克服冶金手段防止焊接热裂纹存在的不足,从力学角度出发,提出了随焊锤击的焊接新工艺,采用高热裂敏感性材料LY12CZ薄板作为研究对象,在自行研制的变拘束度试验夹具上进行焊接试验,并对不同工艺条件下焊接接头的显微组织进行了研究。试验结果表明：随焊锤击工艺能够有效地降低焊接热裂纹倾向,明显细化焊接接头部位的晶粒,大大改善LY12CZ焊接接头的显微组织,通过对焊件采用强拘束,减轻随焊锤击过程中溶池过分震荡现象,可以收到更好的试验效果。     

1050A(L3)工业纯铝焊件尺寸不稳定性研究

采用光干涉试验的方法,系统研究了１０５０Ａ工业纯铝焊接件在常温状态下的尺寸不稳定变形规律,并对产生这种规律的机理进行了分析。结果表明：１０５０Ａ工业纯铝焊件在焊后的时效过程中发生沿纵向伸长的不稳定变形,变形８ｈ后试尺寸趋于稳定;焊件发生尺寸不稳定变形的原因主要与焊接残余应力的松驰有关。     

J 积分在非均质焊接接头弹塑性断裂研究中的应用

应用弹塑性有限元法分析了J积分方法用于非均质焊接接头安全性评价的两个疑难问题：证实了J积分对于用来模拟一些典型的焊接接头的、裂纹平行于界面的软夹硬不均匀体仍然路径无关,而且J积分的能量率表达式仍危害适用。本文还对这种不均质条件下J积分的路径无关性进行了数学证明。探明了软夹硬不均匀体力学性能不均匀性对J积分值的影响规律：硬夹层两侧软区的屈服倾向于使J积分值增高;由于软区的屈服程度因硬夹层相对宽度h/2a而异,h/2a越小,相同载荷作用下的J积分值越大。     

一种防止高强铝合金焊接热裂纹产生的新方法

从焊接热裂纹产生的力学角度出发，首次提出了防止焊接热裂纹产生的焊缝有两侧随焊同步碾压法，并阐述了该法的基本原理，在自行研制的ＨＮＪ－１型焊接同步碾压机上，研究了该法对防止高强铝合金ＬＹ１２ＣＺ焊接热裂纹的有效性，理论分析和大量试验结果一致表明，采用这一新方法可以有效地防止高强铝合金ＬＹ１２ＣＺ焊接热裂纹的产生。     

Dimensional instability of LF21 aluminum alloy weldments at room temperature and after thermal cycles

The unstable dimensional distortion of LF21 aluminum alloy weldments at room temperature and after thermal cycles was studied by use of light interference and CMM. At the same time, distortion mechanism was analyzed from the viewpoint of mechanics and microstructure. Experimental results show that there exists obvious difference of unstable dimensional distortion between LF21 welded specimens under two conditions mentioned above. Under room temperature, dimensional variation of welded specimens will decrease gradually and finally tends to be stable during 130 h after welding. The relative elongation of welded specimen is 4.2×10-5. After thermal cycles, distortion of welded specimen is much larger than that at room temperature. After 11 thermal cycles, the dimension will tend to be stable. Dimensional unstable distortion of weldments mainly results from temperature condition, microstructure variation and relaxation of welding residual stress.     

低匹配焊接接头不均匀裂纹体的J积分研究

本文用弹塑性有限元方法,证实了硬夹软不均匀裂纹体J 积分的路径无关性及能量率表达式J=-1/B(?)的适用性。研究了简化为软夹层中含裂纹的硬夹软不均匀体的低匹配焊接接头力学性能不均匀性对断裂表征参量J 积分的影响规律。     

温差拉伸和随焊激冷配合使用控制焊接变形

对温差拉伸和随焊激冷配合使用控制铝合金薄板焊接变形的联合工艺进行了数值模拟和试验研究。数值分析表明 ,随焊激冷更倾向于在焊缝中心造成显著的纵向塑性拉伸 ,而温差拉伸则倾向于在近缝区造成显著的塑性拉伸。将二者配合使用 ,不仅可以靠温差拉伸将焊缝和近缝区在加热阶段形成的纵向塑性压应变控制在较低的水平 ,还可以靠随焊激冷增加冷却阶段的纵向塑性拉伸进一步抵消焊缝区已经形成的压应变。因而充分发挥二者的作用 ,有效地控制焊件的残余变形。试验研究与数值模拟得到的结论基本一致 ,随焊激冷和温差拉伸联合使用 ,可使 5 4 0mm× 3 0 0mm× 2mm的LY1 2CZ薄板焊后纵向挠曲由单独使用温差拉伸时的 2 .87mm和单独使用随焊激冷时的 4 .88mm降低到 0 .80mm的水平