钛/钢爆炸焊接界面波形及缺陷组织的形成机理 被引量：11

1

作者 陈沛 段卫东 +1 位作者 曾国伟 金沐 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第1期126-132,共7页

为探讨钛/钢爆炸焊接界面波形的形成过程和缺陷组织的形成机理,以台阶型基板爆炸焊接装置为例,选取厚度为2 mm的钛板和钢板以5、7、9、11 mm为间距进行爆炸焊接实验,并采用Autodyn动力学软件进行仿真模拟。将采用的光滑粒子动力学(SPH)... 为探讨钛/钢爆炸焊接界面波形的形成过程和缺陷组织的形成机理,以台阶型基板爆炸焊接装置为例,选取厚度为2 mm的钛板和钢板以5、7、9、11 mm为间距进行爆炸焊接实验,并采用Autodyn动力学软件进行仿真模拟。将采用的光滑粒子动力学(SPH)数值模拟结果与实验结果作对比,观察焊接界面电镜扫描(SEM)图片中的旋涡状结晶熔池和碰撞粒子的速度矢量图。研究表明:光滑粒子动力学数值模拟方法适用于模拟爆炸焊接等金属碰撞接触的大变形行为;爆炸焊接实验中出现的界面波形的形成原因可用碰撞局部金属流体的相互侵彻理论来解释;基板和复板碰撞处的金属涡流是焊接界面形成缺陷组织的主要原因。 展开更多

关键词 光滑粒子法 爆炸焊接 界面波形 缺陷 涡流

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钛/铝/镁爆炸焊复合板波形界面及力学性能 被引量：15

2

作者 张婷婷 王文先 +1 位作者 魏屹 曹晓卿 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期33-36,共4页

文中提出以薄的铝合金板作为过渡层,采用爆炸焊接技术成功制备钛/铝/镁层状复合材料.对钛/铝接合界面、铝/镁接合界面及钛/铝/镁爆炸复合板的整体力学性能进行了分析研究.OM和SEM试验结果表明,钛/铝接合界面和铝/镁接合界面均为波状接... 文中提出以薄的铝合金板作为过渡层,采用爆炸焊接技术成功制备钛/铝/镁层状复合材料.对钛/铝接合界面、铝/镁接合界面及钛/铝/镁爆炸复合板的整体力学性能进行了分析研究.OM和SEM试验结果表明,钛/铝接合界面和铝/镁接合界面均为波状接合界面,在铝/镁界面出现了局部熔化区;钛/铝接合界面为小尺寸波(λ=160μm,h=26μm),铝/镁接合界面为大尺寸波(λ=1 740μm,h=406μm);拉-剪试验表明,复合板沿着铝/镁接合界面断裂;弯曲性能测试表明,钛板一侧受拉时复合板弯曲强度和塑性均优于镁合金板一侧受拉,断裂始于铝/镁接合界面,最终从镁合金板一侧剪切断裂失效. 展开更多

关键词 钛/铝/镁爆炸焊复合板 波形界面 力学性能

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不同搭接形式下铜/钢电磁脉冲焊接界面分析

3

作者 韩佳良 迟露鑫 +4 位作者 冉洋 黄岩 张玉虎 郑旭明 梁仕发 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期60-64,共5页

由于铜/钢的物化参数相差较大,熔钎焊时存在接头脆性、应力集中等问题,本研究借助新型电磁脉冲焊接技术,通过设计锥度或台阶形式的搭接方法,获得了铜/钢焊接接头,并借助界面微观SEM、EDS观察及显微硬度测试,分析不同搭接形式下的接头连... 由于铜/钢的物化参数相差较大,熔钎焊时存在接头脆性、应力集中等问题,本研究借助新型电磁脉冲焊接技术,通过设计锥度或台阶形式的搭接方法,获得了铜/钢焊接接头,并借助界面微观SEM、EDS观察及显微硬度测试,分析不同搭接形式下的接头连接特征。结果表明:直接搭接时界面波形较差,有少量孔隙;台阶搭接时界面波形较大,但是,波形界面存在前后漩涡,且有“熔合区”;锥度搭接时界面为近似均波连接特征。当采用锥度结构设计时,波状界面的扩散区宽度为5μm,两种材料结合相对紧密。界面塑性变形、元素扩散程度决定界面硬度分布,采用锥度搭接设计时金属粒子流能够飞出界面,产生的塑性变形相对较小,其硬度过渡平缓,有利于冶金结合。 展开更多

关键词 铜/钢 电磁脉冲焊接 搭接形式 波形界面

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预成形−高速冲击点焊工艺连接界面分析 被引量：2

4

作者 孟正华 钱多发 +3 位作者 刘维 郭巍 黄尚宇 华林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2586-2596,共11页

本文采用预成形−高速冲击点焊工艺,获得到了连接强度较好的DP590/Al3003异种材料点焊接头。通过光滑粒子动力学模拟方法(SPH)分析了接头连接界面形成规律,并实验研究了接头界面特征与形成机理。结果表明:接头界面具有波形特征,连接强度... 本文采用预成形−高速冲击点焊工艺,获得到了连接强度较好的DP590/Al3003异种材料点焊接头。通过光滑粒子动力学模拟方法(SPH)分析了接头连接界面形成规律,并实验研究了接头界面特征与形成机理。结果表明:接头界面具有波形特征,连接强度与波形界面的波形参数存在一定关系;预成形直径较小或放电能量较低时外侧区域界面波形不明显;随预成形直径增加,外侧区域出现界面波且波长波幅呈增加趋势;一定范围内,随放电能量增加,即飞板速度增加时,连接界面中间区域的界面波的波长逐渐减小而波幅增加,外侧区域界面波波长和波幅均增大,连接强度增加;SEM和EDS分析结果表明,连接界面产生了裂纹和旋涡组织,并生成了少量金属间化合物。 展开更多

关键词 冲击成形 异种金属 点焊 界面波形

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基于接头界面分析的钢/铝传动轴磁脉冲焊接工艺优化 被引量：6

5

作者 孟正华 肖超 +2 位作者 钱多发 郭巍 刘维 《精密成形工程》 北大核心 2022年第3期78-86,共9页

目的研究磁脉冲焊接工艺参数对钢/铝传动轴焊接接头界面波形特征的影响规律,并优化设计焊接工艺参数。方法采用光滑粒子动力学模拟方法分析接头界面波形,并以界面波形特征为目标,研究磁脉冲焊接时的工艺参数(扩口角度、放电电压、设备电... 目的研究磁脉冲焊接工艺参数对钢/铝传动轴焊接接头界面波形特征的影响规律,并优化设计焊接工艺参数。方法采用光滑粒子动力学模拟方法分析接头界面波形,并以界面波形特征为目标,研究磁脉冲焊接时的工艺参数(扩口角度、放电电压、设备电容)对焊接接头界面的影响程度,并利用灰色关联度方法分析得出综合最佳工艺参数设置组合。结果随着扩口角度的增加,钢/铝管轴连接界面波幅/波长值呈现出先升后降的趋势;放电电压增加,界面波幅/波长值增加;储能电容值对管轴碰撞速度影响不明显,连接界面波幅和波长变化不大。放电电压对界面成波区域长度的影响最大;各因素对波幅的影响程度为:放电电压>扩口角度>设备电容。结论通过接头界面分析工艺参数对焊接强度的影响程度,对钢/铝传动轴扩口-磁脉冲焊接工艺设计具有理论指导作用。 展开更多

关键词 钢/铝传动轴 扩口工艺 磁脉冲焊接 界面波形 仿真优化

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钛/钢多层爆炸焊接界面的实验研究 被引量：3

6

作者 陈沛 段卫东 唐玉成 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第1期123-129,共7页

为探究膨化硝铵炸药作用下,厚度均为2 mm的钛(Ti)、钢板的最优爆炸焊接参数以及验证一种新的爆炸焊接试验方案,实验采取阶梯型多层基板的爆炸焊接试验方案,以控制药量和间距为变量,并将Ti板作为复板,同时对多层阶梯型钢基板进行爆炸焊... 为探究膨化硝铵炸药作用下,厚度均为2 mm的钛(Ti)、钢板的最优爆炸焊接参数以及验证一种新的爆炸焊接试验方案,实验采取阶梯型多层基板的爆炸焊接试验方案,以控制药量和间距为变量,并将Ti板作为复板,同时对多层阶梯型钢基板进行爆炸焊接试验;利用金相显微镜对焊接复合板进行观察,并分析多层基板同时焊接的方案可行性以及不同实验参数对界面波形的影响。试验结果和分析表明:通过观察Ti/钢复合板界面波形呈正弦微波状且无明显过渡层,验证了新方案的可行性,同时突出了阶梯型多层基板的同时爆炸焊接方案,能够在单次试验下对比分析不同基复板间距情况下的焊接效果的能力;并经分析得出在单位面积装药为1.048 g/cm^2及装药间距范围为(9~11)mm时,能得到质量较佳的Ti/钢爆炸复合板。 展开更多

关键词 爆炸焊接 多层基板 界面波形 爆炸参数 间距

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SUS304不锈钢/Q345R碳钢爆炸焊接工艺参数研究 被引量：4

7

作者 唐文龙 饶国宁 +2 位作者 周景蓉 陈寿军 彭金华 《爆破器材》 CAS 北大核心 2012年第5期29-33,共5页

针对实际生产中在爆炸焊接窗口内取值时因为所取参数不同而导致生产的复合板结合强度差异较大这一现状,通过对SUS304不锈钢/Q345R碳钢爆炸焊接窗口内不同工艺条件得到的复合板进行剪切强度测试及金相分析,得到界面结合强度与界面波形的... 针对实际生产中在爆炸焊接窗口内取值时因为所取参数不同而导致生产的复合板结合强度差异较大这一现状,通过对SUS304不锈钢/Q345R碳钢爆炸焊接窗口内不同工艺条件得到的复合板进行剪切强度测试及金相分析,得到界面结合强度与界面波形的关系以及两者随工艺参数的变化规律,找到窗口内最佳的工艺参数,以提高爆炸焊接复合板质量以及生产效益。研究表明:界面波形的波长和振幅随着装药量的增加而增大,随基复板间距的增加先增大后减小。爆炸焊接窗口内最佳工艺参数取值范围与复板厚度有关。复板为薄板(3 mm)时,取得最佳结合强度时界面波形波长为1250μm左右,振幅为200μm左右,对应的最佳装药质量比为1.02,基复板间距为8 mm,取值比理论最佳值偏高;复板为厚板(6 mm)时,取得最佳结合强度时界面波形波长为900μm左右,振幅为100μm左右,对应的最佳装药质量比为0.45,基复板间距为14 mm,取值靠近下限。当界面波长与振幅相同时,复板为薄板的结合强度要高于厚板。 展开更多

关键词 爆炸焊接 金相分析 界面波形

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铝/钛复合管爆炸焊接三维数值模拟 被引量：5

8

作者 邓伟 陆明 田晓洁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期63-66,4,共5页

复合管爆炸焊接在工艺上的差异性决定了其焊接过程与复合板焊接过程不同,而复合管爆炸焊接作用空间的相对密闭导致观察和分析其焊接过程的困难,通过软件AUTODYN模拟出了复合管爆炸焊接过程,在验证模型正确有效的基础上,分析了复合管射... 复合管爆炸焊接在工艺上的差异性决定了其焊接过程与复合板焊接过程不同,而复合管爆炸焊接作用空间的相对密闭导致观察和分析其焊接过程的困难,通过软件AUTODYN模拟出了复合管爆炸焊接过程,在验证模型正确有效的基础上,分析了复合管射流产生以及结合界面波形结构的独特性,发现射流产生波状结合满足侵彻机理假说.对比爆炸焊接试验结果表明,模拟结果与试验结果具有良好的一致性,这为研究复合管波形结构以及射流形成机理等提供了重要手段. 展开更多

关键词 爆炸焊接 复合管 射流 波形界面

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铝-铝电磁脉冲焊接技术及其机理研究 被引量：5

9

作者 曹亚明 杨尚磊 +3 位作者 夏明许 刘浩博 谢超杰 张琪 《热加工工艺》 北大核心 2020年第9期50-53,58,共5页

利用电磁脉冲焊接技术对Al-Al同种金属材料进行焊接,以获得高质量的焊接接头。利用SEM观察和分析接头显微结构,利用显微硬度计测量了接头截面的硬度分布。结合流体力学和波动力学对连接机理进行分析。结果表明焊接接头中形成了波形界面... 利用电磁脉冲焊接技术对Al-Al同种金属材料进行焊接,以获得高质量的焊接接头。利用SEM观察和分析接头显微结构,利用显微硬度计测量了接头截面的硬度分布。结合流体力学和波动力学对连接机理进行分析。结果表明焊接接头中形成了波形界面,接头处硬度显著提高,平均硬度为57.3 HV,计算出Al-Al形成焊接接头的最小碰撞速度为90.12 m/s,Al-Al形成波形界面的最小碰撞速度为71 m/s。 展开更多

关键词 电磁脉冲焊 铝铝接头 波形界面 结合机理

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40Cr中碳钢与6061铝合金管件电磁脉冲焊接研究 被引量：2

10

作者 孙继飞 李志强 冉洋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第3期213-215,共3页

采用电磁脉冲焊接实现了40Cr中碳钢与6061铝合金异种金属管件的焊接。对焊接接头进行了剥皮试验,并结合光学显微镜、SEM、EDS分析了焊接接头的微观形貌和界面的元素分布。结果表明：焊接结合处无法剥离,最终在铝管侧发生断裂,焊缝强度... 采用电磁脉冲焊接实现了40Cr中碳钢与6061铝合金异种金属管件的焊接。对焊接接头进行了剥皮试验,并结合光学显微镜、SEM、EDS分析了焊接接头的微观形貌和界面的元素分布。结果表明：焊接结合处无法剥离,最终在铝管侧发生断裂,焊缝强度高于铝材。焊缝为波形界面,界面处形成很薄（〈10 mm）的过渡层。该过渡层主要由Al-Fe金属间化合物组成。 展开更多

关键词 电磁脉冲焊接 波形界面 过渡层

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爆炸复合1Cr13Mo/45钢连铸辊工艺 被引量：2

11

作者 赵峰 马东康 +3 位作者 王虎年 张鹏辉 李进军 华先锋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期557-560,共4页

鉴于目前连铸辊制造工艺存在的不足,以爆炸复合法制造1Cr13Mo/45钢复合轧辊,并以爆炸复合工艺为研究对象,采用超声波探伤和金相观察等方法,研究药厚和间隙大小对复合界面波形的影响。结果表明:药厚一定的情况下,间隙对复合轧辊界面波形... 鉴于目前连铸辊制造工艺存在的不足,以爆炸复合法制造1Cr13Mo/45钢复合轧辊,并以爆炸复合工艺为研究对象,采用超声波探伤和金相观察等方法,研究药厚和间隙大小对复合界面波形的影响。结果表明:药厚一定的情况下,间隙对复合轧辊界面波形的影响较大;而在间隙一定的情况下,药厚对复合轧辊界面波形的影响不明显。通过实验,获得了该材质下复合轧辊的最佳爆炸复合工艺。 展开更多

关键词 爆炸力学 1Cr13Mo/45钢复合轧辊 爆炸复合 爆炸复合工艺 连铸辊 界面波形 间隙

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