X65管线钢管闪光对焊工艺参数对焊接接头力学性能和缺陷的影响 被引量：4

1

作者 赵朋成 刘振伟 +2 位作者 王璐璐 高世一 王振民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期87-91,共5页

利用正交试验法,研究了焊接工艺参数对X65管线钢管闪光对焊焊接接头力学性能的影响。正交试验中选择激发闪光阶段烧化量、稳定闪光阶段烧化量、稳定闪光阶段焊接电流、加速闪光阶段闪光速度作为试验因素,焊接接头抗拉强度、塑性和低温... 利用正交试验法,研究了焊接工艺参数对X65管线钢管闪光对焊焊接接头力学性能的影响。正交试验中选择激发闪光阶段烧化量、稳定闪光阶段烧化量、稳定闪光阶段焊接电流、加速闪光阶段闪光速度作为试验因素,焊接接头抗拉强度、塑性和低温冲击韧性作为焊接工艺的评价指标,得到了最优的焊接工艺参数。接头的金相分析表明,焊接的高热输入使接头焊缝区和部分热影响区的晶粒粗化,形成魏氏组织,降低了接头的冲击韧性。刻槽锤断试验表明,灰斑缺陷内部和边缘的密集裂纹导致接头脆性解理断裂。加速闪光阶段优化的闪光速度有利于减少焊缝区内的缺陷并提高接头的力学性能。 展开更多

关键词 闪光对焊 X65管线钢 工艺参数 接头性能 焊接缺陷

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脉冲熔化极氩弧焊熔池自由表面波动行为的数值模拟 被引量：2

2

作者 赵朋成 梁瑛 马莎莎 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期407-413,共7页

研究了熔滴过渡频率为50Hz的脉冲熔化极氩弧焊接(GMAW-P)过程中熔滴冲击在熔池自由表面上引起的动态波动行为。利用波动理论建立了熔滴冲击在熔池自由表面上形成的波动的瞬态数值模型,推导出了控制方程并给出了初始条件和边界条件,编制... 研究了熔滴过渡频率为50Hz的脉冲熔化极氩弧焊接(GMAW-P)过程中熔滴冲击在熔池自由表面上引起的动态波动行为。利用波动理论建立了熔滴冲击在熔池自由表面上形成的波动的瞬态数值模型,推导出了控制方程并给出了初始条件和边界条件,编制程序进行了数值计算,得到了熔池自由表面的位移和速度的动态变化,以及波动的平均传播速度。研究结果表明,熔池波动的最大波幅为2.3mm,能够引起电弧对熔池热输入的极大改变。波动的持续周期为0.008s,连续的2次熔滴冲击在熔池自由表面上引起的波动不会导致波的干涉和谐振。波的平均传播速度为1.20m.s-1,波动能够促进熔池前部的熔化,而对尾部的焊道波纹成形无影响。实验结果与模拟结果的对比表明,熔池自由表面形成波动的持续周期和最大波幅与实测值吻合良好,而波的传播速度有少许差别。 展开更多

关键词 脉冲熔化极氩弧焊 熔滴冲击 熔池 波动行为 数值模拟

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A7N01S-T5铝合金MIG焊接接头的应力腐蚀行为 被引量：4

3

作者 赵朋成 唐洪磊 +1 位作者 张锋 王璐璐 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第3期74-79,共6页

选取A7N01S-T5铝合金及其MIG焊接接头,采用慢应变拉伸(SSRT)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等测试手段研究腐蚀环境和慢应变速率对焊接接头应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。结果表明,3.5%NaCl腐蚀环境下焊接接头的自腐蚀敏感性高于母材。... 选取A7N01S-T5铝合金及其MIG焊接接头,采用慢应变拉伸(SSRT)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等测试手段研究腐蚀环境和慢应变速率对焊接接头应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响。结果表明,3.5%NaCl腐蚀环境下焊接接头的自腐蚀敏感性高于母材。母材和焊接接头应力腐蚀敏感性随慢应变速率的升高而增大,且焊接接头的应力腐蚀敏感性远高于母材。拉伸速率超过5×10^-6 mm·s^-1后,接头的应力腐蚀加速。试样SSRT断口的SEM分析表明:母材和焊接接头在空气中以脆性断裂为主,在3.5%NaCl腐蚀环境中均发生典型应力腐蚀开裂,但焊接接头对腐蚀环境的应力腐蚀敏感性更高。 展开更多

关键词 A7N01S-T5铝合金 MIG焊接接头 应力腐蚀行为 慢应变拉伸

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镁合金钨极氩弧焊焊接电弧电势与电流密度的数值模拟 被引量：1

4

作者 赵朋成 闫芳 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第2期188-192,200,共6页

为了分析钨极氩弧焊(GTAW)焊接电弧电势与电流密度在三维电弧空间内的分布,以镁合金的GTAW焊接电弧为研究对象,建立了包含焊丝、焊接电弧以及工件的三维瞬态联合数值模型,对电弧等离子体的电场进行了数值计算,之后得到了电弧电势与电流... 为了分析钨极氩弧焊(GTAW)焊接电弧电势与电流密度在三维电弧空间内的分布,以镁合金的GTAW焊接电弧为研究对象,建立了包含焊丝、焊接电弧以及工件的三维瞬态联合数值模型,对电弧等离子体的电场进行了数值计算,之后得到了电弧电势与电流密度在电弧空间的分布。研究结果表明:在整个电弧空间中电极端部的电势梯度最大,并在此处产生了最高的电流密度。在焊接条件稳定的前提下,电极正下方对称轴线上电流密度最大,弧柱中心处的电流密度要高于周边区域。电弧横断面上的电流密度在弧长1,2,3,5mm处及工件表面上均符合高斯分布。 展开更多

关键词 钨极氩弧焊焊接电弧 电势 电流密度 电流密度分布

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变规则模糊温度控制策略在中频感应焊后热处理中的应用 被引量：4

5

作者 赵朋成 张克 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第2期96-101,共6页

对厚壁焊接压力容器焊后热处理工艺使用的中频电磁感应加热的温度控制算法进行研究,根据模糊控制原理和热处理要求的升温速度可控、保温温度稳定、降温速度可控,提出了变规则模糊温度控制策略并编写了控制程序。为变规则模糊温度控制策... 对厚壁焊接压力容器焊后热处理工艺使用的中频电磁感应加热的温度控制算法进行研究,根据模糊控制原理和热处理要求的升温速度可控、保温温度稳定、降温速度可控,提出了变规则模糊温度控制策略并编写了控制程序。为变规则模糊温度控制策略设计了两种判定规则,当温度偏差较大时,采用粗调模糊规则,实现温度以限定值进行升降温;当温度偏差较小时,采用精调模糊规则,得到较高的控制精度,利用此变规则模糊温度控制策略确保厚壁焊接压力容器在升降温时实现温度偏差在±1℃的范围内。最后,利用这种控制策略对特定工件的电磁感应加热过程进行了测试。实验结果表明采用此算法能够满足加热控制的相应要求。 展开更多

关键词 中频电磁感应加热 温度控制算法 滞后非线性惯性体系 变规则模糊控制

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焊缝错位对X80钢管应力分布影响的数值预测 被引量：3

6

作者 赵朋成 刘佳奇 +2 位作者 胡艺腾 何锡鑫 潘家敬 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期75-80,共6页

利用有限元软件ANSYS建立了二维有限元模型.通过对三种不同焊缝错位试件(TS１、TS２和 TS３)对接焊缝的分析,研究在正常工作条件以及静水压试验条件下焊接错对X８０钢管应力分布的影响.分析结果发现,在水压试验条件下,环形焊接接头的应... 利用有限元软件ANSYS建立了二维有限元模型.通过对三种不同焊缝错位试件(TS１、TS２和 TS３)对接焊缝的分析,研究在正常工作条件以及静水压试验条件下焊接错对X８０钢管应力分布的影响.分析结果发现,在水压试验条件下,环形焊接接头的应力集中程度远比正常情况下严重.在正常工作条件和静水压试验条件下,TS１试件最大应力集中区位于设计系数为0.8的管道侧的焊根处,TS２试件则位于设计系数为0.72的管道侧的焊趾处.TS３试样在静水压试验中,周向应力(σz)的峰值不在焊缝表面而是位于焊缝根部以下.计算结果可为 X８０管道的改进施工提供理论依据. 展开更多

关键词 焊缝错位 X80管 设计系数 有限元分析 应力分布

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开口式感应线圈的结构设计与钢-铜管插接接头感应钎焊电磁场和温度场的数值分析 被引量：2

7

作者 赵朋成 许志森 韩硕 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第3期99-106,共8页

为满足白电压缩机和散热器连接管路的在线感应钎焊,设计了一种开口式异形感应线圈。采用磁-热耦合分析的方法,对钢管-铜管和铜管-铜管插接结构的电磁感应钎焊热过程进行了有限元分析,确定了不同管路插接结构感应钎焊所需的优化工艺参数... 为满足白电压缩机和散热器连接管路的在线感应钎焊,设计了一种开口式异形感应线圈。采用磁-热耦合分析的方法,对钢管-铜管和铜管-铜管插接结构的电磁感应钎焊热过程进行了有限元分析,确定了不同管路插接结构感应钎焊所需的优化工艺参数。利用所建立的三维瞬态有限元数值模型,获得了开口式感应线圈对钎焊接头温度场的影响规律。对同质和异质插接结构进行了感应钎焊实验,结果表明升温曲线和温度分布的测试结果与模拟结果吻合良好。 展开更多

关键词 线圈结构 感应钎焊 耦合多物理场 数值分析

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大型厚壁筒体内壁感应加热三维温度场的数值模拟 被引量：1

8

作者 赵朋成 韩硕 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第S1期121-126,133,共7页

采用有限元方法对大型厚壁筒体的内壁感应加热工艺进行了数值研究。设计了一种适合内壁感应加热的弧形面感应加热器,基于ANSYS软件建立了内壁感应加热的三维瞬态电磁场和温度场模型。分析了感应加热参数如线圈电流大小、频率、匝数、加... 采用有限元方法对大型厚壁筒体的内壁感应加热工艺进行了数值研究。设计了一种适合内壁感应加热的弧形面感应加热器,基于ANSYS软件建立了内壁感应加热的三维瞬态电磁场和温度场模型。分析了感应加热参数如线圈电流大小、频率、匝数、加热间距等因素对筒壁温度分布的影响。结果表明:增大线圈电流大小、频率和匝数会极大地改善了加热效果,减少线圈与工件的距离也能提高加热效率。采用感应加热参数进行感应加热实验,实验结果与预测值吻合较好。 展开更多

关键词 厚壁筒体 内壁感应加热 温度场 数值分析

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铍激光热传导对接焊对接间隙的数值处理方法

9

作者 赵朋成 王璐璐 +2 位作者 王为波 侯俊英 史平安 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期12-16,共5页

提出了一种虚拟材料法,用以消除铍激光热传导对接焊热过程数值分析中钎料与母材间的对接间隙所带来的能量边界条件.假定对接间隙被一种具有不同于母材和钎料的热物性参数的虚拟材料所填充,用指数旋转抛物线体热源模型预测了铍激光热传... 提出了一种虚拟材料法,用以消除铍激光热传导对接焊热过程数值分析中钎料与母材间的对接间隙所带来的能量边界条件.假定对接间隙被一种具有不同于母材和钎料的热物性参数的虚拟材料所填充,用指数旋转抛物线体热源模型预测了铍激光热传导对接焊缝横断面轮廓,并进行了试验研究.结果表明,在考虑对接间隙的情况下计算所得的熔池轮廓更接近于试验结果.虚拟材料的导热系数对熔池形状的影响较大,而密度和比热对熔池形状的影响较小.随着导热系数的增大,熔深和熔宽均逐渐减小.当导热系数取30 W/(m.K)时,计算所得的熔池形状与试验测得的值吻合良好. 展开更多

关键词 激光热传导对接焊 对接间隙 虚拟材料法 数值模拟

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大直径321不锈钢厚壁圆筒件焊前感应预热温度场的数值模拟

10

作者 赵朋成 李静 张克 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第2期112-118,共7页

利用ANSYS软件建立了电磁感应加热的电磁-热耦合数值模型,对大直径321不锈钢圆筒件的焊前感应预热瞬态温度分布进行了模拟分析。研究了感应线圈中不同电流大小、频率以及不同感应加热方式作用下工件的温度分布情况,通过调节电流参数和... 利用ANSYS软件建立了电磁感应加热的电磁-热耦合数值模型,对大直径321不锈钢圆筒件的焊前感应预热瞬态温度分布进行了模拟分析。研究了感应线圈中不同电流大小、频率以及不同感应加热方式作用下工件的温度分布情况,通过调节电流参数和感应加热作用方式使得感应预热后工件温度达到(120±10)℃的预热工艺要求。结果表明:采用间隔20s加热10s,且感应电流频率10kHz、大小750A的加热工艺为最佳感应预热工艺。 展开更多

关键词 321不锈钢 焊前预热 感应加热 温度场

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焊接参数对铝合金冷金属过渡焊接熔滴过渡行为的影响

11

作者 赵朋成 胡艺腾 +2 位作者 潘家敬 刘佳奇 何锡鑫 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第6期87-92,共6页

搭建高速摄像和电信号同步采集系统,对铝合金冷金属过渡焊接在不同参数下的熔滴过渡行为进行研究。研究结果表明:当送丝速度为5.5 m·min^(-1)时,直流CMT焊接的熔滴过渡形式变为射滴过渡加短路过渡的混合模式,而交流CMT焊接为短路... 搭建高速摄像和电信号同步采集系统,对铝合金冷金属过渡焊接在不同参数下的熔滴过渡行为进行研究。研究结果表明:当送丝速度为5.5 m·min^(-1)时,直流CMT焊接的熔滴过渡形式变为射滴过渡加短路过渡的混合模式,而交流CMT焊接为短路过渡方式,证明在相同参数下,交流CMT具有更低的热输入。 展开更多

关键词 铝合金 CMT焊接 熔滴过渡 高速摄像

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基于适体坐标系的TCGMAW熔池行为数值模拟 被引量：2

12

作者 王振民 薛家祥 +1 位作者 赵朋成 黄石生 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期22-26,共5页

为了解双丝共熔池气体保护焊的工艺机理,优化工艺参数,对其熔池流场数学模型进行了研究.在分析熔池表面变形的基础上,利用适体坐标变换将熔池表面变形后所形成的复杂物理边界转变为非正交适体坐标系下规则的计算边界,使坐标轴与计算区... 为了解双丝共熔池气体保护焊的工艺机理,优化工艺参数,对其熔池流场数学模型进行了研究.在分析熔池表面变形的基础上,利用适体坐标变换将熔池表面变形后所形成的复杂物理边界转变为非正交适体坐标系下规则的计算边界,使坐标轴与计算区域的边界一致,从而建立适体坐标系下的离散化控制方程组,并对其能量和动量边界条件分别进行离散求解,进而建立了三维准稳态双丝气体保护焊接熔池流场的数值分析模型,最后采用SIMPLEC算法进行了数值模拟实验.结果表明,该方法较好地处理了熔池表面变形与流场和热场的耦合问题,使得模拟过程更加符合实际情况. 展开更多

关键词 双丝共熔池气体保护焊 适体坐标系 熔池 流场 数学模型 数值模拟

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双丝GMAW熔滴过渡对焊缝形状的影响 被引量：3

13

作者 王振民 赵朋成 薛家祥 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期92-97,共6页

双丝共熔池气体保护焊(TCGMAW)的熔滴过渡对焊缝成形以及焊接质量具有重要的影响.文中根据高速摄影结果,建立了TCGMAW熔滴过渡的运动轨迹,从理论上分析了熔滴过渡的特点,并根据分析结果建立了贴体坐标系下熔滴带入熔池的热量和动量的数... 双丝共熔池气体保护焊(TCGMAW)的熔滴过渡对焊缝成形以及焊接质量具有重要的影响.文中根据高速摄影结果,建立了TCGMAW熔滴过渡的运动轨迹,从理论上分析了熔滴过渡的特点,并根据分析结果建立了贴体坐标系下熔滴带入熔池的热量和动量的数学模型,研究了熔池各个表面上的动量和能量边界条件,在此基础上进行了焊缝形状的数值模拟,并与实验结果进行了对比分析.结果表明,所建立的数学模型是可行的,与实际的试验结果比较吻合. 展开更多

关键词 双丝共熔池 气体保护焊 熔滴过渡 焊缝成形 数值模拟

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大庆地区盐碱地改良及研究进展综述 被引量：3

14

作者 赵朋成 李佩东 +1 位作者 王烨 王宏燕 《黑龙江生态工程职业学院学报》 2016年第5期4-6,共3页

介绍大庆地区盐碱地发展历史及分布现状,大庆地区盐碱地形成的原因,分析盐碱地对大庆地区土地利用的威胁及潜在危害。对现有盐碱地的研究进展加以整合说明,指出各修复办法的优缺点,进一步明确在现有条件下盐碱地改良的研究方向,并针对... 介绍大庆地区盐碱地发展历史及分布现状,大庆地区盐碱地形成的原因,分析盐碱地对大庆地区土地利用的威胁及潜在危害。对现有盐碱地的研究进展加以整合说明,指出各修复办法的优缺点,进一步明确在现有条件下盐碱地改良的研究方向,并针对大庆地区盐碱地的特征给出改良建议。 展开更多

关键词 大庆 盐碱土 改良措施

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铝合金压力铸造过程的优化仿真 被引量：2

15

作者 梁民航 胡艺腾 +2 位作者 潘家敬 王逸菲 赵朋成 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第5期95-101,共7页

选取铝合金汽车方向盘作为研究对象,利用Pro/E建模软件设计了侧铸浇注系统,并通过FLOW-3D软件对流场、温度场、应力场和表面缺陷生成情况进行模拟,通过分析模拟图得出侧铸浇注系统的合理性。基于此浇注系统对铝合金汽车方向盘进行正交试... 选取铝合金汽车方向盘作为研究对象,利用Pro/E建模软件设计了侧铸浇注系统,并通过FLOW-3D软件对流场、温度场、应力场和表面缺陷生成情况进行模拟,通过分析模拟图得出侧铸浇注系统的合理性。基于此浇注系统对铝合金汽车方向盘进行正交试验,利用FLOW-3D软件对9组试验方案进行温度场、表面缺陷生成和卷气量分布情况模拟。通过分析得出影响该压铸件成形的规律,并选出该产品最合适的工艺参数:冲头速度3 m·s^-1,浇注温度920 K,模具温度600 K。 展开更多

关键词 压铸工艺 铝合金汽车方向盘 模拟仿真 温度场 表面缺陷

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2219铝合金搅拌摩擦焊接过程数值分析 被引量：1

16

作者 郭怀志 潘家敬 +3 位作者 赵朋成 刘佳奇 谭龙 张金衡 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期94-100,共7页

利用Deform-3D软件对2219铝合金搅拌摩擦焊(FSW)的温度场和流场进行了数值分析。温度场的结果表明,混合头在焊接过程中的最高温度为410℃,不超过2219铝合金的熔点。总体温度分布在与肩部接触的表面处最高,并沿着工件的厚度方向降低。温... 利用Deform-3D软件对2219铝合金搅拌摩擦焊(FSW)的温度场和流场进行了数值分析。温度场的结果表明,混合头在焊接过程中的最高温度为410℃,不超过2219铝合金的熔点。总体温度分布在与肩部接触的表面处最高,并沿着工件的厚度方向降低。温度分布在前进侧和返回侧是不对称的,返回侧的温度要高于前进侧。流场结果表明:金属的整体流动呈漩涡状,工件表面的流速大于内部速度。当搅拌头的转速从20πrad·s^(-1)增加到40πrad·s^(-1)时,在搅拌头附近,特别是在工件的上表面附近流动趋势增强。 展开更多

关键词 2219铝合金 搅拌摩擦焊接 温度场 流场 数值模拟

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