铝/钢电弧辅助激光熔钎焊焊接过程热特性分析

采用有限元建模分析方法,建立了铝/钢电弧辅助激光熔钎焊焊接过程的三维非线性温度场计算模型,研究了热源间距、焊接电流和激光热输入等参数对接头表面温度分布和界面热循环的影响。结果表明,工件表面高温区呈现为前大后小的“葫芦”状分布,界面热循环曲线呈现出双峰特征,激光热输入决定了竖直界面的最高峰值温度,焊接电流和热源间距主要影响热循环曲线冷却阶段。界面热循环峰值温度的提高,会导致金属间化合物层厚度的增加,影响接头组织演变。 创新点： (1)添加小功率电弧可以改善单一激光热源分布过于集中的问题,提高高温区域的停留时间,从而促进接头的浸润铺展成形。 (2)辅助电弧的添加改变了单一激光热源的高温区形状,出现了电弧辅助激光焊独有的“葫芦”状高温区。     

锆基非晶合金脉冲激光焊及接头组织特性

采用脉冲激光焊接的方法对锆基非晶合金(Zr₄₄Ti₁₁Ni₁₀Cu₁₀Be₂₅)进行对接熔焊工艺试验,在合适的工艺参数下获得成形良好的锆基非晶合金熔焊对接接头。采用金相显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、同步热分析仪等多种测试手段对成形接头的形貌、晶体相、结晶组织特性及热稳定性进行分析。结果显示,在接头热影响区的二次电子图像中发现了纳米结晶,焊缝区则为小块体状结晶相;热影响区及焊缝区的布拉格衍射峰对应的是Zr₂Cu和Zr₂Ni;接头三个区域中,焊缝区表现出最高的维氏硬度;结合DSC曲线中放热峰的晶化热焓,计算出接头热影响区与焊缝区的结晶分数分别为4.2%和32.0%。     

碳化物析出对ENiCrFe-3预边堆焊异种钢焊缝力学性能影响的数值模拟

为避免异种钢焊接中的元素扩散富集现象,文中采用预边堆焊ENiCrFe-3过渡层的方法,实现了异种钢的良好焊接,但在焊接接头中发现了碳化物的析出现象,进而采用晶体塑性有限元方法,构建了晶界处添加碳化物的晶体塑性有限元分析模型.模拟结果表明,碳化物析出相会对晶粒内部与晶界上的应力应变分布产生显著影响,由于碳化物含量增加,夹杂物的区域应力集中增大,三晶粒交点是焊缝力学性能最薄弱的区域,晶界交汇处应力分布不对称,通常最先失效,成为断裂源.