针长对异种铝合金FSLW接头成形及力学性能影响

在2024/7075异种铝合金搅拌摩擦焊的搭接试验中,重点对比分析3 mm与4 mm两种针长下搭接接头横截面形貌及断裂载荷的差异.结果表明,搅拌头转速的增加会加剧上板与下板材料间的混合程度,小的搅拌针扎入量更易获得大的有效板厚与有效搭接宽度.当转速在800~1 200 r/min变化时,使用3 mm针长搅拌头所得搭接接头EST值随着转速先减小后增加,4 mm针长所得EST值则随着转速的增加而逐渐增加;3 mm针长与4 mm针长分别在800 r/min与1 200 r/min下获得了搅拌摩擦焊搭接接头的最大断裂载荷值,其值分别是10.3 k N与10.7 k N;搭接接头主要呈现拉伸断裂.     

CFRP/金属异种材料激光连接工艺的研究现状

树脂基碳纤维增强复合材料（CFRP）作为新型轻质结构复合材料,广泛应用于航空航天器件的零部件中。CFRP与航空常用金属传统连接主要有胶接和机械连接,但具有一定的局限性。激光连接技术具有能量密度高,可控性好等特点,可用于复合材料和金属的连接。本文针对当前树脂基CFRP与金属（铝合金、钛合金、钢等）激光连接接头成形机理以及接头缺陷进行了综述,同时分析了焊接工艺、组织结构优化以及焊前金属表面处理对接头成形的调控,并对CFRP/金属激光连接的发展趋势提出了展望。     

镍中间层对304/5052激光-MIG复合焊接头组织与力学性能的影响

采用激光-MIG复合焊对304不锈钢/5052铝合金进行深熔搭接焊,研究不同熔深条件下镍中间层对截面形貌、界面层微观组织和力学性能的影响。结果表明,在低熔深条件下,添加镍中间层会恶化304/5052接头,使304/5052无法形成有效连接;在中熔深和高熔深条件下,添加镍中间层,可以有效抑制Fe-Al金属间化合物(IMCs)的生成,降低界面层IMCs的厚度。Ni可以替代IMCs的部分Fe,形成Al3Ni,降低IMCs的脆性和硬度。与不添加镍中间层的304/5052接头对比,添加镍中间层后,低熔深的接头抗拉力变低,中熔深的接头抗拉力提高但效果不明显,高熔深的接头抗拉力明显提高。     

Ⅱ型滑移开裂行为下竹胶板单搭接结构力学特性

为研究竹胶板的剪切滑移力学行为与失效机理,建立竹胶板单搭接结构Ⅱ型滑移开裂数值模型,考虑非线性接触,利用无厚度cohesive黏聚力行为模拟黏接层损伤失效,从极限失效载荷、剥离应力及剪切应力角度分析单搭接结构在位移载荷作用下发生剪切滑移失效的演化规律,探究了竹胶板厚度、黏接长度、位移载荷量对搭接结构失效机制影响规律。结果表明,竹胶板厚度越小,搭接面沿长度两侧剥离失效越剧烈,一定范围内的竹板厚度增加可提高单搭接结构胶合能力;随着搭接长度增加,极限失效载荷增长率下降,搭接面上出现更多胶层界面黏合破坏区域,混合破坏模式更加明显,而自由边长度对搭接效果无显著影响;搭接面剥离失效占比随位移载荷增加而增加。研究结果可为竹材的胶合结构设计提供理论依据。     

树脂基CFRP/金属异种材料激光连接工艺研究现状

树脂基碳纤维增强复合材料(CFRP)作为新型轻质结构复合材料,广泛应用于航空航天器件的零部件中.CFRP与航空常用金属传统连接主要有胶接和机械连接,但具有一定的局限性.激光连接技术具有能量密度高,可控性好等特点,可用于复合材料和金属的连接.本文针对当前树脂基CFRP与金属(铝合金、钛合金、钢等)激光连接接头成形机理以及...     

铝合金型材对搭接搅拌摩擦焊接头中Hook缺陷的安全评定

基于断裂力学理论对铝合金型材对搭接搅拌摩擦焊接头中Hook缺陷进行安全评定,并通过疲劳试验进行验证.金相显示Hook缺陷的本质是搭接面在搅拌头剧烈搅拌作用下向上迁移的结果,显现为裂纹的形式.将Hook缺陷归一化为延伸到焊缝内部的单边裂纹,裂纹扩展速率线性拟合得出应力强度因子幅度门槛值ΔKth为2.509 MPa·m1/...     

异种铝合金搭接焊接头的疲劳特性及其寿命预测

采用冷金属过渡(CMT)焊技术对2.5 mm厚的6082合金板和A35合金板进行了搭接焊.采用电液伺服疲劳试验机以1 Hz恒频率、-1的应力比(R)和分别为0.2％、0.265％、0.4％、0.465％、0.535％的应变幅检测了搭接焊接头的疲劳特性.通过计算得到了搭接焊接头的低周疲劳特性参数σf',b,εf',c,K...     

轨道车辆不锈钢波纹板缝焊工艺

轨道车辆不锈钢车体的顶板及地板采用厚度0.8 mm、材质为SUS301L的奥氏体不锈钢薄板滚压成型材焊接而成。为保证车体的密封性、控制焊接变形,波纹板拼接采用全自动电阻缝焊工艺。通过制定试验方法,开发波纹板缝焊工艺,实现了不锈钢波纹板自动、稳定的焊接,大大提升了轨道车辆不锈钢车体的制造水平。     

铝—铜搅拌摩擦焊搭接焊缝共晶组织形成与抑制

采用搅拌摩擦焊技术成功焊接了铝—铜异种金属搭接接头,研究了铝—铜FSW焊缝界面宏观形貌、组织行为特征及其与焊接热输入变化的相关性,揭示出铝—铜FSW焊缝界面行为演变的基本规律.结果表明,在相应的焊接工艺参数下,单位时间、单位焊缝长度的热输入越大,铝—铜界面越容易发生共晶反应,生成Al-CuAl2共晶体组织,直接影响焊接宏观接头抗剪力学性能,而随着热输入的减小,共晶反应程度及范围减小;也就是说,热输入的减少可明显抑制共晶反应的发生.     

搅拌摩擦焊工艺参数对6005A/6082铝合金接头搭接界面形貌和性能的影响

对12 mm厚6005A-T6铝合金型材和6082-T6板材组合的对搭接接头进行了搅拌摩擦焊接,通过改变焊接转速和焊接速度,研究了搅拌摩擦焊工艺参数对接头搭接界面形貌和力学性能的影响规律。试验结果表明,焊接前进侧和后退侧的不同工艺设计选择对接头搭接界面形貌性能具有一定的影响。当焊接工艺参数匹配合理时,接头热输入量适当,获得成型良好、表面光滑、无隧道孔和沟槽缺陷的焊接接头。在一定范围内,选择型材侧为前进侧,在搅拌头旋转速度为750 r/min,焊接速度为250 mm/min工艺条件下接头强度为229 MPa,达到母材强度的73.9%。