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基于微小试样的薄壁异种金属高能束焊接接头界面区局部力学性能表征
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作者 范凯 钟继如 《载人航天》 北大核心 2025年第2期212-219,共8页
获取准确的界面区局部力学性能,以实现航天器各组件中薄壁异种金属焊接接头完整性分析。首先通过小冲杆试验测得界面区不同位置材料试样的力-挠度曲线,再采用有限元模拟反演得到典型区域(母材、熔合区、热影响区)的真应力-真塑性应变曲... 获取准确的界面区局部力学性能,以实现航天器各组件中薄壁异种金属焊接接头完整性分析。首先通过小冲杆试验测得界面区不同位置材料试样的力-挠度曲线,再采用有限元模拟反演得到典型区域(母材、熔合区、热影响区)的真应力-真塑性应变曲线和GTN损伤参数,最后通过数值计算和比例试样拉伸试验模拟确定典型区域材料的屈服强度和抗拉强度,并与试板性能测定数据进行对比。结果表明:薄壁1050A/5A06焊接接头中1050A母材区、熔合区、热影响区、5A06母材区的真应力-塑性应变曲线、屈服强度和抗拉强度均依次升高,同时得到的材料强度与实际拉伸试验得到的强度值相当,说明基于微小试样的薄壁异种金属高能束焊接接头界面区局部力学性能预测可行有效。 展开更多
关键词 薄壁异种金属焊接接头 局部力学性能 小冲杆试验 有限元反演 结构完整性
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基于压入响应的异种金属焊接接头材料力学性能计算方法 被引量:1
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作者 薛河 杨超 +4 位作者 张雨彪 宁硕 张嘉庆 朱佳珺 张建龙 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期121-127,共7页
通过ABAQUS有限元分析软件模拟压入试验并结合控制单一变量法,在Hollomon本构模型的基础上,分析了不同材料力学性能参数(屈服应力和应变硬化指数)与载荷-位移曲线加载段压入响应参数(加载曲率和加载指数)的关系,建立由加载段压入响应参... 通过ABAQUS有限元分析软件模拟压入试验并结合控制单一变量法,在Hollomon本构模型的基础上,分析了不同材料力学性能参数(屈服应力和应变硬化指数)与载荷-位移曲线加载段压入响应参数(加载曲率和加载指数)的关系,建立由加载段压入响应参数反求材料力学性能参数的预测公式,以有限元分析时输入的屈服应力和应变硬化指数作为约定真值,验证预测方法的准确性;通过该预测方法获得SA508钢/52M合金堆焊层/52M合金对接焊缝/316L钢异种金属焊接接头的材料力学性能参数分布。结果表明:预测公式计算得到屈服应力和应变硬化指数的最大相对误差绝对值分别为10.5%,6.29%,所建立的公式可以较为准确地预测异种金属焊接接头局部区域的材料力学性能参数。计算得到异种金属焊接接头两侧热影响区的屈服应力和应变硬化指数变化明显,随着距熔合线距离的增加,屈服应力减小,而应变硬化指数增大;母材以及52M合金堆焊层和对接焊缝的屈服应力和应变硬化指数分布相对稳定。 展开更多
关键词 金属焊接接头 载荷-位移曲线 压入响应参数 力学性能参数
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薄壁异种金属高能束焊接结构界面区局部断裂行为研究
3
作者 范凯 乔琳 《载人航天》 北大核心 2025年第4期480-492,共13页
为了实现航天器各组件中薄壁异种金属高能束焊接结构准确和可靠的断裂设计及评定,采用基于GTN损伤力学模型的有限元仿真方法研究了薄壁1050A/5A06高能束焊接结构界面区局部断裂行为。结果表明:界面区各材料间的力学性能失配(材料拘束)... 为了实现航天器各组件中薄壁异种金属高能束焊接结构准确和可靠的断裂设计及评定,采用基于GTN损伤力学模型的有限元仿真方法研究了薄壁1050A/5A06高能束焊接结构界面区局部断裂行为。结果表明:界面区各材料间的力学性能失配(材料拘束)导致了一个宽度为9.6 mm(x=-4.8~4.8 mm)的断裂行为(裂纹J-R曲线、试样断裂韧度J_(IC)和裂纹扩展路径)显著变化区域,同时该区域内断裂行为的变化幅度随着裂纹初始尺寸a_(0)/W的增加而减小。此外,基于1050A和5A06母材的断裂参量提出了具有一定保守度的简化断裂设计及评定许用值。 展开更多
关键词 薄壁金属高能束焊接结构 局部断裂行为 GTN损伤力学模型 有限元仿真 断裂设计及评定
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动力电池用铝/铜异种金属红外—蓝激光复合焊接试验
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作者 张宇轩 张明军 +4 位作者 李河清 张健 程波 毛聪 成双银 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期87-94,共8页
针对铝/铜搭接焊接的技术难点,提出了一种红外—蓝激光复合焊接新工艺.对厚度为1 mm的5052铝合金和T2紫铜搭接接头进行焊接试验,研究了不同蓝激光功率对接头焊缝成形、显微组织以和力学性能的影响规律.结果表明,在0~500 W的蓝激光功率... 针对铝/铜搭接焊接的技术难点,提出了一种红外—蓝激光复合焊接新工艺.对厚度为1 mm的5052铝合金和T2紫铜搭接接头进行焊接试验,研究了不同蓝激光功率对接头焊缝成形、显微组织以和力学性能的影响规律.结果表明,在0~500 W的蓝激光功率范围内,红外—蓝激光复合焊可以有效减缓下方铜板的铜元素向上方铝板的对流扩散,而进一步增大蓝激光功率则会导致激光总功率增加,发生过焊现象,进而生成更多脆性Al-Cu金属间化合物(intermetallic compound,IMC).在接头界面层,沿着铜侧到铝侧方向依次生成γ2-Al4Cu9相、AlCu相、θ-Al_(2)Cu相、α-Al+Al_(2)Cu共晶组织和Al/Cu共晶组织,其中,Al_(2)Cu相是接头界面层中的主要IMC相.当红外激光功率为1050 W,蓝激光功率为300 W时,接头抗剪切力达到最大值795.51 N,断裂发生在铝侧热影响区(heat affected zone,HAZ)处,呈韧性断裂模式. 展开更多
关键词 激光焊接 铝/铜金属 红外—蓝激光复合焊 金属间化合物 力学性能
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铝/铜异种金属超声波焊接研究进展
5
作者 黄依淼 杜预 +4 位作者 王佳乐 唐杉杉 杨文东 王晓南 李响 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期7-12,共6页
铝/铜异种金属的连接是研发和制造高能量密度、高效率、长寿命新能源锂离子电池的关键流程。但是铝和铜的热物理性能差异大且易形成脆性金属间化合物,固相焊接如超声波焊接被认为是适用于两者高质量焊接的方法之一。随着超声波焊接技术... 铝/铜异种金属的连接是研发和制造高能量密度、高效率、长寿命新能源锂离子电池的关键流程。但是铝和铜的热物理性能差异大且易形成脆性金属间化合物,固相焊接如超声波焊接被认为是适用于两者高质量焊接的方法之一。随着超声波焊接技术的不断发展,关于铝/铜异种金属超声波焊接的研究逐步由操作的可行性向铝/铜焊接接头的性能研究改变。为进一步分析铝/铜焊接接头性能的影响因素,基于超声波焊接机理,从界面显微组织、金属间化合物、接头强度等方面对铝/铜超声波焊接的研究现状进行了综述,总结了不同焊接参数对超声波焊接的影响,指出了超声波焊接的现有不足,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 铝/铜焊接 金属 超声波焊接 金属间化合物
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异种金属焊接结构件多轴动态力学性能测试平台设计
6
作者 黎海兵 路全彬 +2 位作者 黄俊兰 Renan Siqueira 丁宗业 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期31-40,共10页
目的设计并开发一种基于液压驱动与Delta机器人概念的多自由度加载测试平台,用于异种金属焊接结构件力学性能的评估,以解决当前异种金属焊接结构件在多轴动态加载条件下力学性能测试精度不足的问题,进而提升焊接结构件在复杂工况下的力... 目的设计并开发一种基于液压驱动与Delta机器人概念的多自由度加载测试平台,用于异种金属焊接结构件力学性能的评估,以解决当前异种金属焊接结构件在多轴动态加载条件下力学性能测试精度不足的问题,进而提升焊接结构件在复杂工况下的力学性能测试能力。方法提出的测试平台结合了Delta机器人三自由度并联结构的灵活性与液压系统的大载荷能力,能够在多轴动态加载条件下对焊接结构件进行高精度的力学性能测试。平台采用了改进的滑模控制方法,以增强系统对未知参数和动态扰动的鲁棒性。测试平台通过集成LabVIEW系统实现了实时数据采集与控制,具备实时监测和反馈能力。在实验中,采用车辆悬架臂作为测试对象,通过施加不同方向和大小的力来验证平台的性能。结果该平台能够在多轴动态加载条件下实现高精度的力学性能测试。测试数据表明,平台对加载力的控制误差始终保持在±2%以内,并成功预测了悬架臂的受力分布和变形模式,验证了它在复杂力学环境中的适应性和可靠性。结论设计的测试平台能够满足异种金属焊接结构件在多自由度加载条件下的力学性能测试需求,为焊接工艺优化和结构设计提供了重要的实验工具和技术支持。 展开更多
关键词 金属焊接 Delta机器人 液压驱动 改进滑模控制 多轴力学测试
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蒸汽发生器异种钢焊接接头疲劳裂纹扩展研究
7
作者 徐连勇 聂妙慧 +1 位作者 赵雷 李丛 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1044-1052,共9页
钠冷快堆是我国发展第4代先进核能系统的主力堆型,蒸汽发生器是钠冷快堆重要部件.为了保证蒸汽发生器的安全性和可靠性,对异种钢焊接接头进行疲劳裂纹扩展行为研究.异种钢焊接接头共有6个不同微区,分别为F22母材、F22侧热影响区、隔离... 钠冷快堆是我国发展第4代先进核能系统的主力堆型,蒸汽发生器是钠冷快堆重要部件.为了保证蒸汽发生器的安全性和可靠性,对异种钢焊接接头进行疲劳裂纹扩展行为研究.异种钢焊接接头共有6个不同微区,分别为F22母材、F22侧热影响区、隔离层、堆焊层、对接焊缝及316H母材.对异种钢焊接接头进行硬度测试、显微组织观察、疲劳裂纹扩展试验,利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)进行微观组织观察.F22母材组织主要为铁素体、珠光体和贝氏体,F22侧热影响区组织主要为铁素体和珠光体,隔离层、堆焊层、对接焊缝主要组织为奥氏体和δ铁素体,316H母材组织主要为奥氏体.F22母材的显微硬度最小,隔离层显微硬度最大,堆焊层、对接焊缝、316H母材的显微硬度逐渐下降,F22侧热影响区显微硬度变化较大.在低ΔK时,F22母材的疲劳裂纹扩展速率最快,隔离层、堆焊层、对接焊缝、316H母材的疲劳裂纹扩展速率逐渐变缓,随着ΔK的增加,隔离层的疲劳裂纹扩展速率变化最快,这是因为隔离层裂纹逐渐向F22母材侧偏转,使得其抵抗疲劳裂纹扩展能力逐渐降低.δ铁素体会影响隔离层、堆焊层、对接焊缝的抗疲劳裂纹扩展能力.F22母材和F22侧热影响区的疲劳裂纹断口撕裂最严重,隔离层、堆焊层、对接焊缝的断口平坦度逐渐增加,316H母材的疲劳裂纹断口形貌最平坦,与抗疲劳性能相对应. 展开更多
关键词 焊接接头 疲劳裂纹扩展 奥氏体 铁素体
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基于交互作用积分的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法 被引量:1
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作者 白晓明 熊夫睿 +3 位作者 谢海 石凯凯 于新洋 于红军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1109-1118,共10页
核电厂中存在大量的异种金属焊接区域,该区域内裂纹扩展的合理评价与核电厂安全运行密切相关。由于焊接区域材料具有显著的非均匀特点,传统的J积分理论在该区域不再具有守恒性,同时大量的运行经验反馈表明,在焊接区域裂纹扩展呈现出明... 核电厂中存在大量的异种金属焊接区域,该区域内裂纹扩展的合理评价与核电厂安全运行密切相关。由于焊接区域材料具有显著的非均匀特点,传统的J积分理论在该区域不再具有守恒性,同时大量的运行经验反馈表明,在焊接区域裂纹扩展呈现出明显的偏折现象,传统基于Ⅰ型裂纹扩展的分析方法不再适用。为解决上述问题,本文建立了基于交互作用积分理论的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法。通过交互作用积分的引入,能够准确计算焊接区域复合型裂纹的应力强度因子,采用最大周向应力等裂纹扩展准则后,能够快速实现裂纹扩展路径的预测。通过将本文方法与实验结果和解析解进行对比分析,验证了当前方法的精度和有效性。该方法的建立对焊接区域裂纹扩展模拟及核电设备安全分析评价具有重要意义。 展开更多
关键词 金属焊接 交互作用积分 有限元方法 裂纹扩展路径
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异种有色金属电磁脉冲焊接研究现状及发展趋势 被引量:1
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作者 王守武 王亚平 +3 位作者 陈玉华 王善林 谢吉林 宋骁 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期12-22,共11页
电磁脉冲焊接技术由电磁脉冲成形技术演化而来,通过电磁力驱动被焊接金属发生高速碰撞,实现碰撞界面的冶金结合进而获得焊接接头,作为一种固相连接技术,尤其适用于性能差异显著的异种材料焊接。随着国内外研究者对电磁脉冲焊接技术的深... 电磁脉冲焊接技术由电磁脉冲成形技术演化而来,通过电磁力驱动被焊接金属发生高速碰撞,实现碰撞界面的冶金结合进而获得焊接接头,作为一种固相连接技术,尤其适用于性能差异显著的异种材料焊接。随着国内外研究者对电磁脉冲焊接技术的深入研究,发现该技术在铝与镁、铝与铜、铝与钛、铝与镍钛等异种有色金属焊接领域的应用前景日益广阔。然而,目前缺乏对异种有色金属电磁脉冲焊接研究现状及发展趋势的综述研究,未能明确该技术在异种有色金属焊接中存在的问题和发展方向。因此,本文详细探讨了异种有色金属电磁脉冲焊接接头的微观结构特征、元素分布规律及显微组织特性,并阐述了接头形成机理,主要包括碰撞界面结合模型和缺陷形成机制。研究发现,不同异种有色金属组合的焊接界面结构明显不同,电磁脉冲焊接接头的力学性能优化需要通过进一步揭示焊接界面结构的形成机制来实现,电磁脉冲焊接技术难以对电学性能差、厚度大以及强度高的材料进行高质量焊接,需要加强相关辅助焊接技术、辅助装备的研究开发。最后对电磁脉冲焊接技术在异种有色金属的焊接过程中存在的问题及未来发展方向进行了展望,提出了未来该技术的研究发展方向,为电磁脉冲焊接技术的相关研究奠定了基础。 展开更多
关键词 电磁脉冲焊接 有色金属 界面结构 形成机理 研究现状 发展趋势
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海洋平台支撑板异种金属焊接试验研究 被引量:1
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作者 徐和林 王江华 廖娟 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期201-208,共8页
目的结合Q245R/Q690D 2种材料的优势研究其焊接接头性能,获得最优的焊接和后热处理工艺参数。方法以某海洋平台建造为背景,选用E50-6焊丝、J形坡口设计对Q245R/Q690D中厚板多道次焊接进行试验研究。在8、12、16、20 kJ/cm热输入下,对接... 目的结合Q245R/Q690D 2种材料的优势研究其焊接接头性能,获得最优的焊接和后热处理工艺参数。方法以某海洋平台建造为背景,选用E50-6焊丝、J形坡口设计对Q245R/Q690D中厚板多道次焊接进行试验研究。在8、12、16、20 kJ/cm热输入下,对接头进行力学性能测试和微观组织观察;为细化接头组织、提高综合力学性能,对最佳热输入下的接头进行不同温度的后热处理,后热处理温度分别为250、350、580℃并保温2 h,进一步观察接头的性能和微观组织。结果焊态下拉伸断裂均发生在Q245R母材侧,在12 kJ/cm热输入下,焊缝表面硬度在338HV左右,焊缝冲击功为172 J;在20 kJ/cm热输入下,冲击功下降至82.7 J,组织粗大且呈板条状。在250、350℃回火能够降低表面硬度,同时焊缝冲击功较焊态的略有上升,最大增加了21 J;在580℃回火后,内部晶粒粗大,焊缝表面硬度增大,最大为448HV,较焊态的提高了32.5%,同时冲击功显著下降,下降至80 J,下降约53.5%。结论Q245R/Q690D中厚板多道次焊接热输入采用12 kJ/cm为宜,同时焊后对接头进行250~350℃回火并保温2 h为推荐后热处理方式。 展开更多
关键词 金属 焊接接头 多道次焊接 接头性能 Q245R/Q690D
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焊接速度对钢/铝异种金属激光深熔焊接头特性的影响 被引量:13
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作者 崔丽 钱伟 +2 位作者 潘峰 贺定勇 王智慧 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1347-1352,共6页
为了解决钢/铝异种金属焊接接头力学性能较低的难题,采用无任何填充材料的光纤激光深熔焊接方法,研究了不同焊接速度对钢/铝搭接接头焊缝成形、界面组织和力学性能的影响.研究结果表明,随着焊接速度从2.4 m/min增加到3.3 m/min,钢/铝接... 为了解决钢/铝异种金属焊接接头力学性能较低的难题,采用无任何填充材料的光纤激光深熔焊接方法,研究了不同焊接速度对钢/铝搭接接头焊缝成形、界面组织和力学性能的影响.研究结果表明,随着焊接速度从2.4 m/min增加到3.3 m/min,钢/铝接头焊缝成形不断改善,且在焊接速度为3.0、3.3 m/min时,获得良好的焊缝成形.钢/铝接头界面金属间化合物层由Fe_2Al_5和Fe_4Al_(13)相组成,且增加焊接速度明显减小Fe_4Al_(13)相的数量及界面Fe_2Al_5层的厚度.接头拉伸剪切试验结果表明,当焊接速度为3.0 m/min时,钢/铝搭接接头的机械抗力值最高达137.1 N/mm. 展开更多
关键词 钢/铝接头 激光深熔焊 金属间化合物 力学性能
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5A02/0Cr18Ni9异种金属电子束焊接接头组织与性能 被引量:20
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作者 张秉刚 张春光 +2 位作者 陈国庆 刘伟 刘成来 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期5-8,共4页
对5A02防锈铝与不锈钢0Cr18Ni9进行了电子束焊接,分析了接头成形、显微组织、力学性能与断口特征.结果表明,铝、钢的对中焊接头中生成了大量的脆性Fe-Al金属间化合物,未能实现有效连接.偏束焊接头成形总体较好,两母材实质为熔—钎连接,... 对5A02防锈铝与不锈钢0Cr18Ni9进行了电子束焊接,分析了接头成形、显微组织、力学性能与断口特征.结果表明,铝、钢的对中焊接头中生成了大量的脆性Fe-Al金属间化合物,未能实现有效连接.偏束焊接头成形总体较好,两母材实质为熔—钎连接,铝—钢界面上生成了一层厚度为1.5μm的化合物层,X射线衍射分析结果显示化合物层由FeAl,FeAl3与FeAl6等相混合组成.熔—钎焊接头最高抗拉强度达136MPa,为铝母材强度的62.7%,断口呈现出脆性断裂与韧性断裂的混合特征,接头的断裂发生在化合物层及其附近的铝焊缝区域. 展开更多
关键词 5A02/0Cr18Ni9金属 电子束焊接 组织 力学性能
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铝/钛异种金属冷金属过渡熔钎焊接头分析 被引量:12
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作者 孙军浩 曹睿 陈剑虹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期51-54,3,共5页
以ER4043的铝焊丝对6061铝合金和TA2纯钛进行CMT熔钎焊,采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析了焊接接头的微观组织特征,并通过拉伸试验对接头进行了力学性能的评定.结果表明,焊接接头具有熔焊和钎焊双重性质:铝母材局... 以ER4043的铝焊丝对6061铝合金和TA2纯钛进行CMT熔钎焊,采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析了焊接接头的微观组织特征,并通过拉伸试验对接头进行了力学性能的评定.结果表明,焊接接头具有熔焊和钎焊双重性质:铝母材局部熔化,与熔化的焊丝金属混合后凝固形成焊缝;而没有熔化的钛母材通过Ti原子的扩散与焊缝金属形成金属间化合物结合层的钎焊界面.钎焊界面处反应层可分为靠近钛板一侧的连续层Ti3Al和向焊缝内部生长的锯齿状的反应层Ti Al3.当钛板坡口角度为30°时,钎焊界面化合物生长均匀良好,接头会断裂在铝母材的热影响区,最高抗拉强度达到197.5 MPa. 展开更多
关键词 铝/钛金属 金属过渡熔钎焊 金属间化合物 接头强度
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核电站接管安全端异种金属焊接接头残余应力预测的研究现状 被引量:8
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作者 郭舒 王海涛 韩恩厚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1-12,共12页
接管安全端异种金属焊接接头是压水堆核电站中连接主设备低合金钢压力容器接管嘴与不锈钢管道的一种典型结构,易发生一次侧应力腐蚀开裂,而焊接残余拉应力是造成此种应力腐蚀开裂的主要因素之一。因此,准确评估接管安全端异种金属接头... 接管安全端异种金属焊接接头是压水堆核电站中连接主设备低合金钢压力容器接管嘴与不锈钢管道的一种典型结构,易发生一次侧应力腐蚀开裂,而焊接残余拉应力是造成此种应力腐蚀开裂的主要因素之一。因此,准确评估接管安全端异种金属接头的焊接残余应力分布至关重要。通过有限元模拟研究焊接残余应力旨在保障核电设备的结构完整性。介绍了接管安全端异种金属焊接接头的结构、材料与焊接工艺特点,综述了有限元模拟方法预测异种金属焊接接头残余应力分布的数值计算工作和典型流程,以及诸多因素对有限元模拟异种金属焊接接头残余应力的影响。 展开更多
关键词 接管安全端 金属焊接接头 焊接残余应力 应力腐蚀开裂 有限元模拟
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镁/铝异种金属超声波焊接接头性能与界面反应 被引量:7
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作者 王艳 熊志林 +3 位作者 李强 申轶颖 胡智洋 宋林山 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期85-90,共6页
镁/铝异种金属焊接时焊缝极易形成脆性相,导致焊接结构性能低。为此采用超声波焊接技术减小反应层厚度,通过组织分析与纳米压痕测试,分析焊接能量对接头性能与界面反应的影响规律。结果表明:焊接能量为1 540 J时,焊缝界面出现熔化迹象,... 镁/铝异种金属焊接时焊缝极易形成脆性相,导致焊接结构性能低。为此采用超声波焊接技术减小反应层厚度,通过组织分析与纳米压痕测试,分析焊接能量对接头性能与界面反应的影响规律。结果表明:焊接能量为1 540 J时,焊缝界面出现熔化迹象,说明金属的高应变率塑性变形在热空位中引入了大量的过剩空位,使固态金属在平衡熔点以下液化。随线能量升高,γ-Mg17Al12+β-Mg2Al3相急速长大至厚度约为17μm,其中β相硬度高达663.26HV,γ相平均硬度为346.936HV。β相迅速长大使接头性能急剧下降。接头在界面处失效,断口形貌呈解理断裂并伴有大量二次裂纹。 展开更多
关键词 镁/铝金属 脆性相 超声波焊接 纳米压痕 接头性能
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工艺参数对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头抗拉强度的影响 被引量:6
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作者 陈玉华 谢吉林 +1 位作者 戈军委 柯黎明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第3期41-44,共4页
采用搅拌摩擦焊对3 mm厚TC4钛合金和2A14铝合金进行对接焊接,研究了搅拌头旋转速度、焊接速度和搅拌针偏移量(搅拌针中心线偏向铝合金母材后离母材对接面的距离)对焊接接头抗拉强度的影响规律。偏移量为1mm时,焊接接头容易产生裂纹、强... 采用搅拌摩擦焊对3 mm厚TC4钛合金和2A14铝合金进行对接焊接,研究了搅拌头旋转速度、焊接速度和搅拌针偏移量(搅拌针中心线偏向铝合金母材后离母材对接面的距离)对焊接接头抗拉强度的影响规律。偏移量为1mm时,焊接接头容易产生裂纹、强度极低,增加偏移量有利于提高接头抗拉强度,偏移量为2.5 mm时,接头强度最高可达348 MPa。搅拌头旋转速度固定为800 r/min、偏移量固定为2.5 mm时,接头抗拉强度随焊接速度的增大先增大后减小,当焊接速度为40 mm/min时,接头的最高抗拉强度为335 MPa。当焊接速度固定为60 mm/min、偏移量为2.5 mm时,接头抗拉强度随旋转速度的增大先增大后减小,旋转速度为700 r/min时,接头的最高抗拉强度为348 MPa,达到铝合金母材强度的82.5%。 展开更多
关键词 Ti/Al金属 搅拌摩擦焊 焊接工艺 抗拉强度
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K418高温合金与42CrMo钢异种金属摩擦焊接头碳化物带形成机制 被引量:13
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作者 杜随更 傅莉 +1 位作者 王晋伟 曹营 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期323-327,共5页
采用摩擦焊接连接发动机涡轮增压器高温合金K418涡轮盘与调质钢42CrMo转子轴时,其接头常会发生低应力破坏和表面缺陷,拉伸断口外圈出现"光亮圆环"。接头金相组织、断口微观形貌及接头元素成分分析表明,由于两种材料物理与化... 采用摩擦焊接连接发动机涡轮增压器高温合金K418涡轮盘与调质钢42CrMo转子轴时,其接头常会发生低应力破坏和表面缺陷,拉伸断口外圈出现"光亮圆环"。接头金相组织、断口微观形貌及接头元素成分分析表明,由于两种材料物理与化学性能的差异,焊接过程中发生了摩擦界面转移现象,新形成的"次生摩擦面"诱导碳元素在其上聚集,从而在高温合金一侧形成了一条沿着次生摩擦面分布的碳化物带,导致接头的低应力破坏。 展开更多
关键词 摩擦焊接 金属焊接 碳化物 涡轮转子 次生摩擦面 发动机 涡轮增压器
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双相钢与铝合金异种金属激光焊接技术研究进展
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作者 李昂 曾一达 +5 位作者 李智勇 贺荣 郭正华 陈玉华 江一 杨子睿 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期214-222,共9页
随着汽车行业对减重、节能需求的增加,近年来铝合金等轻质材料广泛应用在车身结构件中。双相钢与铝合金异种金属激光焊接中,材料物化性能差异大导致焊缝成形差、接头强度低,主要原因是钢/铝界面处生成的Fe-Al金属间化合物(Intermetallic... 随着汽车行业对减重、节能需求的增加,近年来铝合金等轻质材料广泛应用在车身结构件中。双相钢与铝合金异种金属激光焊接中,材料物化性能差异大导致焊缝成形差、接头强度低,主要原因是钢/铝界面处生成的Fe-Al金属间化合物(Intermetallic compounds,IMC)脆性大、硬度高,焊接接头存在较大的残余应力,致使焊接接头性能恶化。本文综述了工艺窗口和冶金调控对焊缝成形的影响规律,并阐述了飞溅、烧损、裂纹等焊接缺陷的控制措施,总结了焊接参数和不同中间层元素对界面中间相的种类、数量以及接头力学性能的影响规律,分析了不同中间层元素(Pb、Sn、Ti、Cu、Mn、Si等)在焊接过程的作用和特点,并展望了双相钢/铝合金异种金属激光焊接的未来发展趋势。 展开更多
关键词 激光焊接 双相钢 金属 中间相
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M42/X32异种金属CO_2激光焊接接头组织和性能的研究 被引量:15
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作者 陈刚 杨全毅 +3 位作者 周明哲 韩季初 郭喜如 贾寓真 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期89-95,共7页
利用CO2激光器对双金属带锯条齿部用高速钢钢丝M42及背部用高强度钢带X32进行焊接,通过金相显微镜,扫面电镜(SEM),显微硬度仪,电子探针(EPMA)等手段研究了焊后高速钢M42与高强度钢X32焊接接头组织演变规律,焊接接头合金元素分布,以及不... 利用CO2激光器对双金属带锯条齿部用高速钢钢丝M42及背部用高强度钢带X32进行焊接,通过金相显微镜,扫面电镜(SEM),显微硬度仪,电子探针(EPMA)等手段研究了焊后高速钢M42与高强度钢X32焊接接头组织演变规律,焊接接头合金元素分布,以及不同焊接工艺对异种金属焊接接头组织及力学性能的影响.研究表明:随着焊接速度的增大,焊缝中心区等轴晶增多,树枝晶减少,且靠近M42侧熔合边界区的等轴晶更细小;各种工艺条件下焊接接头硬度均较母材高,且靠近M42侧的熔合区的硬度要高于焊缝区的硬度.当焊接功率为2754W,焊接速度为14m/min时,焊接接头的性能优良,抗弯强度值达到112MPa,达到了双金属带锯条的焊接性要求. 展开更多
关键词 高速钢 金属焊接 显微组织 力学性能
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321/690异种金属焊接接头的腐蚀疲劳行为研究 被引量:4
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作者 孙永铎 汪家梅 +2 位作者 芦丽莉 王理 邱绍宇 《热加工工艺》 北大核心 2019年第5期85-87,97,共4页
采用1/2紧凑拉伸(compact tension,CT)试样,研究了690镍基合金与321不锈钢异种金属焊接接头在同一温度下含氧和除氧两种环境下的裂纹扩展行为,以及在相同含氧量的情况下应力强度因子对焊接接头的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表... 采用1/2紧凑拉伸(compact tension,CT)试样,研究了690镍基合金与321不锈钢异种金属焊接接头在同一温度下含氧和除氧两种环境下的裂纹扩展行为,以及在相同含氧量的情况下应力强度因子对焊接接头的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明,含氧和除氧两种水环境中,裂纹扩展速率均随应力强度因子K的升高而升高,并且焊接接头在除氧环境中有较高的开裂敏感性。 展开更多
关键词 金属焊接接头 腐蚀疲劳 1/2CT试样 裂纹扩展速率
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