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2219铝合金火箭贮箱筒体多环焊缝残余应力分析与调控
1
作者
占小红
黄舒文
+4 位作者
王建峰
段宇航
程立宏
卢书林
赵耀邦
《中国有色金属学报》
北大核心
2025年第4期1127-1138,共12页
作为推进系统的一部分,可重复使用火箭贮箱的服役性能会直接影响火箭的回收次数。由于现有的实验方法难以揭示贮箱焊缝复杂的应力关系,因此,针对2219铝合金贮箱多环缝筒体结构,采用有限元分析软件Marc建立模型,进行搅拌摩擦焊应力仿真...
作为推进系统的一部分,可重复使用火箭贮箱的服役性能会直接影响火箭的回收次数。由于现有的实验方法难以揭示贮箱焊缝复杂的应力关系,因此,针对2219铝合金贮箱多环缝筒体结构,采用有限元分析软件Marc建立模型,进行搅拌摩擦焊应力仿真并校核,以研究可重复火箭贮箱多条环焊缝的应力影响关系,并探明最优的焊接顺序,从而提高构件服役性能。结果显示:整体残余应力以纵向残余拉应力为主,受温度梯度与位移约束的影响,焊缝之间的残余应力会进行传递,使得5条环焊缝的应力峰值产生差异,其中横、纵向残余应力峰值最大相差33.9%、23.3%。在不同焊接顺序下,焊后残余应力峰值、分布均不同,初焊焊缝在筒体中部,且约束位置变化幅度大的焊接顺序拥有最好的焊接效果。
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关键词
2219铝合金
环焊缝
搅拌摩擦焊
有限元仿真
残余应力
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职称材料
焊丝成分对国产Invar合金GTAW接头组织差异性的影响
2
作者
程立宏
周裕琦
+3 位作者
王建峰
李柱
穆战
占小红
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第23期145-150,共6页
采用钨极惰性气体保护焊(Gas tungsten arc welding,GTAW)工艺完成15 mm厚国产Invar合金的焊接,研究了焊丝成分对接头组织差异性的影响。结果表明:三种焊丝所获得的显微组织均由焊缝边缘垂直于熔合线生长的粗大柱状晶和焊缝中部的等轴...
采用钨极惰性气体保护焊(Gas tungsten arc welding,GTAW)工艺完成15 mm厚国产Invar合金的焊接,研究了焊丝成分对接头组织差异性的影响。结果表明:三种焊丝所获得的显微组织均由焊缝边缘垂直于熔合线生长的粗大柱状晶和焊缝中部的等轴晶组成,等轴晶内部的亚晶结构明显细化。使用不同成分焊丝后在焊缝形成的析出相种类、形态与分布位置存在较大差别。采用添加0.40%Ti的焊丝在晶界析出较多规则的块状颗粒,而添加1.42%Nb的焊丝在亚晶界析出白色链状或柱状连续相。析出相不仅能作为异质形核的核心或钉扎晶界的质点细化晶粒,还可以作为沉淀相阻碍位错运动从而提高焊缝强度。试样拉伸结果表明:焊丝加入0.40%Ti、1.42%Nb后,接头的抗拉强度大幅提升,分别达到638.2 MPa和653.5 MPa,相较原始焊丝分别提高60.6%、64.4%。断口形貌表明采用含铌焊丝(1.42%Nb)后断口韧窝尺寸和深度增大,接头断裂模式由脆性断裂转变为韧性断裂,说明Nb元素对Invar合金接头组织细化、力学性能改善具有显著作用。
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关键词
国产Invar合金
焊丝成分
显微组织
力学性能
断口形貌
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职称材料
题名
2219铝合金火箭贮箱筒体多环焊缝残余应力分析与调控
1
作者
占小红
黄舒文
王建峰
段宇航
程立宏
卢书林
赵耀邦
机构
南京航空航天大学材料科学与技术学院
上海航天精密机械研究所
出处
《中国有色金属学报》
北大核心
2025年第4期1127-1138,共12页
基金
国防基础科研计划资助项目(JCKY2023605C010)。
文摘
作为推进系统的一部分,可重复使用火箭贮箱的服役性能会直接影响火箭的回收次数。由于现有的实验方法难以揭示贮箱焊缝复杂的应力关系,因此,针对2219铝合金贮箱多环缝筒体结构,采用有限元分析软件Marc建立模型,进行搅拌摩擦焊应力仿真并校核,以研究可重复火箭贮箱多条环焊缝的应力影响关系,并探明最优的焊接顺序,从而提高构件服役性能。结果显示:整体残余应力以纵向残余拉应力为主,受温度梯度与位移约束的影响,焊缝之间的残余应力会进行传递,使得5条环焊缝的应力峰值产生差异,其中横、纵向残余应力峰值最大相差33.9%、23.3%。在不同焊接顺序下,焊后残余应力峰值、分布均不同,初焊焊缝在筒体中部,且约束位置变化幅度大的焊接顺序拥有最好的焊接效果。
关键词
2219铝合金
环焊缝
搅拌摩擦焊
有限元仿真
残余应力
Keywords
2219 aluminum alloy
girth weld
friction stir welding
finite element simulation
residual stress
分类号
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
焊丝成分对国产Invar合金GTAW接头组织差异性的影响
2
作者
程立宏
周裕琦
王建峰
李柱
穆战
占小红
机构
南京航空航天大学材料科学与技术学院
西安钢研功能材料股份有限公司
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第23期145-150,共6页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(NF2022003)。
文摘
采用钨极惰性气体保护焊(Gas tungsten arc welding,GTAW)工艺完成15 mm厚国产Invar合金的焊接,研究了焊丝成分对接头组织差异性的影响。结果表明:三种焊丝所获得的显微组织均由焊缝边缘垂直于熔合线生长的粗大柱状晶和焊缝中部的等轴晶组成,等轴晶内部的亚晶结构明显细化。使用不同成分焊丝后在焊缝形成的析出相种类、形态与分布位置存在较大差别。采用添加0.40%Ti的焊丝在晶界析出较多规则的块状颗粒,而添加1.42%Nb的焊丝在亚晶界析出白色链状或柱状连续相。析出相不仅能作为异质形核的核心或钉扎晶界的质点细化晶粒,还可以作为沉淀相阻碍位错运动从而提高焊缝强度。试样拉伸结果表明:焊丝加入0.40%Ti、1.42%Nb后,接头的抗拉强度大幅提升,分别达到638.2 MPa和653.5 MPa,相较原始焊丝分别提高60.6%、64.4%。断口形貌表明采用含铌焊丝(1.42%Nb)后断口韧窝尺寸和深度增大,接头断裂模式由脆性断裂转变为韧性断裂,说明Nb元素对Invar合金接头组织细化、力学性能改善具有显著作用。
关键词
国产Invar合金
焊丝成分
显微组织
力学性能
断口形貌
Keywords
domestic Invar alloy
wire composition
microstructure
mechanical properties
fracture morphology
分类号
TG422.3 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
2219铝合金火箭贮箱筒体多环焊缝残余应力分析与调控
占小红
黄舒文
王建峰
段宇航
程立宏
卢书林
赵耀邦
《中国有色金属学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
焊丝成分对国产Invar合金GTAW接头组织差异性的影响
程立宏
周裕琦
王建峰
李柱
穆战
占小红
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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