SiC_(p)/2024Al复合材料热挤压对激光焊接接头组织性能的影响

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作者 韩瑞 李晓鹏 +2 位作者 彭勇 闫德俊 王克鸿 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2054-2064,共11页

采用SiC颗粒增强铝基复合材料替代铝合金制造舰船船体或装甲车体,是解决当前舰船、装甲机动性和防护性二元矛盾的潜在途径。在实际应用过程中因为供货渠道不同,此材料存在不同的状态,这对材料焊接会产生较大的影响。对不同供货状态的SiC... 采用SiC颗粒增强铝基复合材料替代铝合金制造舰船船体或装甲车体,是解决当前舰船、装甲机动性和防护性二元矛盾的潜在途径。在实际应用过程中因为供货渠道不同,此材料存在不同的状态,这对材料焊接会产生较大的影响。对不同供货状态的SiC_(p)/2024Al复合材料进行激光焊接,对比热挤压前后材料的焊缝成形情况,分析热挤压工艺对焊缝成形以及焊缝接头的物相和显微组织的影响;通过显微硬度,拉伸等力学性能测试,分析复合材料的断裂行为并确定其断裂机理。试验结果表明:热压烧结的SiC_(p)/2024Al复合材料激光焊缝中存在大量的气孔缺陷,接头的最高抗拉强度为76 MPa,仅达到母材强度的28%,焊接后材料强度下降严重;采用热挤压后的复合材料进行激光焊接,焊缝完整,无气孔缺陷,接头没有出现明显的低硬度区域,接头的抗拉强度达到124 MPa,相比于热挤压前的材料焊接接头抗拉强度上升60%;相较于热压烧结的材料,热挤压后的材料焊接性明显增强,接头力学性能有明显的提升。 展开更多

关键词 激光焊接 铝基复合材料 SIC 热挤压 微观组织及力学性能

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舰船激光-电弧复合焊的应用技术研究 被引量：5

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作者 赵勇杰 莫崇君 +2 位作者 韦勇 聂黎军 黄家勇 《广东造船》 2020年第6期75-77,共3页

提高船舶焊接技术水平,对缩短舰船建造周期、降低舰船生产成本、提高舰船质量具有非常重要的意义。激光-电弧复合焊是一种非常高效的焊接技术,可以促进舰船高质量、高效率建造。本文介绍激光-电弧复合焊在国内外工程化应用的现状,分析... 提高船舶焊接技术水平,对缩短舰船建造周期、降低舰船生产成本、提高舰船质量具有非常重要的意义。激光-电弧复合焊是一种非常高效的焊接技术,可以促进舰船高质量、高效率建造。本文介绍激光-电弧复合焊在国内外工程化应用的现状,分析其在舰船建造中的优势,突破了其在工程化应用中的部分关键技术,为激光-电弧复合焊接技术应用于船舶建造领域提供了依据。 展开更多

关键词 激光-电弧复合焊 工程化应用 舰船建造

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船用小组立焊接生产线智能化技术研究 被引量：3

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作者 康占宾 闫德俊 +2 位作者 陈红亮 蒋巍 黄家勇 《广东造船》 2020年第3期56-59,共4页

目前国内船舶企业对小组立焊接主要采用手工焊,由于施工人员技能水平不一、焊接工艺各工序分布分散且生产负荷不均衡等,导致焊接质量不稳定及效率低下。通过对某船舶企业传统的小组立焊接工艺流程进行智能化升级技术研究,采用数字化、... 目前国内船舶企业对小组立焊接主要采用手工焊,由于施工人员技能水平不一、焊接工艺各工序分布分散且生产负荷不均衡等,导致焊接质量不稳定及效率低下。通过对某船舶企业传统的小组立焊接工艺流程进行智能化升级技术研究,采用数字化、智能化设备、焊接工艺数据库与知识库、小组立焊接在线检测技术及智能管控系统等,实现对小组立焊接生产线的智能化升级,提高生产效率和质量。 展开更多

关键词 小组立焊接 智能焊接 智能化升级 智能管控

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氢致固态相变对AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金力学性能的影响

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作者 郑文健 王宇 +5 位作者 余洋 冯道臣 俞臻 王文军 闫德俊 杨建国 《材料工程》 北大核心 2025年第2期152-159,共8页

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有优异的力学性能,在氢储存和运输等领域有着较好的应用前景。采用电化学充氢的方法对合金表面进行充氢,对充氢(H-charged)和未充氢(H-free)试样进行拉伸实验,对比两者的断口形貌特征,研究氢致析出相演... AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有优异的力学性能,在氢储存和运输等领域有着较好的应用前景。采用电化学充氢的方法对合金表面进行充氢,对充氢(H-charged)和未充氢(H-free)试样进行拉伸实验,对比两者的断口形貌特征,研究氢致析出相演变对合金力学性能的影响。结果表明:与H-free试样相比,硫酸浓度为0.5 mol/L和1.0 mol/L充氢溶液试样的屈服强度分别降低14.60%和20.22%,抗拉强度分别降低15.50%和25.15%,且随着充氢溶液中氢离子浓度的增加力学性能进一步降低,断口近表层区域表现出更明显的脆性断裂特征。充氢后发生相变的析出相在断裂过程中留在BCC相表面,形成更高、更密的凸起结构,且相界处也发现区别于两相的结构。氢致纳米析出相演变导致合金整体力学性能降低。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 电化学充氢 力学性能 析出相演变

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船用1561铝合金薄板TIG电弧加热矫正的有限元分析 被引量：1

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作者 孙宏坤 聂黎军 +2 位作者 余洋 李东 闫德俊 《广东造船》 2020年第5期72-75,共4页

近年来,TIG电弧加热矫正焊接变形越来越多的应用于船舶生产中。本文采用有限元分析软件对TIG电弧矫正工艺进行研究,对船用1561铝合金TIG热矫正过程进行有限元模拟,分析电弧摆动宽度、电弧摆动速度等对铝合金变形矫正工艺的影响,为实际... 近年来,TIG电弧加热矫正焊接变形越来越多的应用于船舶生产中。本文采用有限元分析软件对TIG电弧矫正工艺进行研究,对船用1561铝合金TIG热矫正过程进行有限元模拟,分析电弧摆动宽度、电弧摆动速度等对铝合金变形矫正工艺的影响,为实际生产中TIG电弧热矫形的应用提供理论指导。结果表明,为实现有效的电弧矫形效果,产生足够大塑性应变区域的同时,还要保证电弧加热时间和热输入以产生较大的横向塑性应变,进而产生足够大的面外变形,用以抵消船体结构的焊后变形。 展开更多

关键词 电弧矫正 数值模拟 铝合金

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船用型材加工智能化升级技术研究

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作者 康占宾 闫德俊 +2 位作者 何开平 梁剑明 高翔 《广东造船》 2020年第4期70-74,共5页

传统的型材加工主要依靠人工作业,由于操作人员水平参差不齐,导致加工效率及质量不稳定。通过对船舶企业传统型材加工工艺进行梳理,形成传统的型材加工工艺流程,并对工艺流程下各工序进行数字化、智能化升级;采用先进的智能化设备代替... 传统的型材加工主要依靠人工作业,由于操作人员水平参差不齐,导致加工效率及质量不稳定。通过对船舶企业传统型材加工工艺进行梳理,形成传统的型材加工工艺流程,并对工艺流程下各工序进行数字化、智能化升级;采用先进的智能化设备代替落后的加工设备;通过型材加工数据库、工艺知识库、型材加工生产线的智能管控系统,实现型材加工实时运行状态信息采集、生产状态实时监控、设备故障报警分析、工时物量统计分析、报表打印输出、零件质量在线检测、工艺的自动生成与下发等功能,完成型材加工的数字化、智能化流水线升级改造,提高型材加工效率与质量。 展开更多

关键词 型材加工 生产线 智能化升级 流程再造

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电子束表面重熔高熵合金疲劳裂纹扩展行为研究

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作者 黄淼 冯道臣 +4 位作者 刘一飞 郑文健 闫德俊 赖少波 杨建国 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-9,共9页

为改善铸态双相高熵合金AlCoCrFeNi_(2.1)的疲劳性能,本文采用电子束表面重熔方法对铸态合金进行双面重熔,利用扫描电子显微镜、元素能谱分析、硬度测试表征了电子束重熔对合金的微观组织形貌、元素分布、显微硬度的影响,采用疲劳裂纹... 为改善铸态双相高熵合金AlCoCrFeNi_(2.1)的疲劳性能,本文采用电子束表面重熔方法对铸态合金进行双面重熔,利用扫描电子显微镜、元素能谱分析、硬度测试表征了电子束重熔对合金的微观组织形貌、元素分布、显微硬度的影响,采用疲劳裂纹扩展速率测试以及有限元分析等方法,研究了电子束重熔处理后高熵合金的疲劳裂纹扩展行为及机制。研究表明:电子束表面重熔能够显著细化双相尺寸,改善合金元素的偏析情况,提升表面硬度;由重熔区与热影响区组成的异质结构的疲劳裂纹扩展速率大幅度下降,且其疲劳裂纹扩展的前沿呈现“M形”。重熔区相尺寸的细化、异质结构内部分布的残余压应力以及异质结构的力学性能差异是抑制其疲劳裂纹扩展的主要原因。 展开更多

关键词 双相高熵合金 疲劳裂纹扩展 电子束重熔 异质结构 有限元分析

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焊丝成分对高氮钢CMT+P焊工艺性的影响 被引量：2

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作者 张建 李涛 +4 位作者 林红霞 杨东青 方辉 范霁康 王克鸿 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期792-798,共7页

为提升高氮钢焊接质量和优化焊接工艺,研究焊丝氮、锰含量带来的焊接工艺稳定性。采用冷金属过渡加脉冲(Cold Metal Transfer plus Pulse,CMT+P)焊技术对5种高氮钢焊丝进行焊接试验,研究焊丝成分对电信号、熔滴过渡、飞溅率的影响。研... 为提升高氮钢焊接质量和优化焊接工艺,研究焊丝氮、锰含量带来的焊接工艺稳定性。采用冷金属过渡加脉冲(Cold Metal Transfer plus Pulse,CMT+P)焊技术对5种高氮钢焊丝进行焊接试验,研究焊丝成分对电信号、熔滴过渡、飞溅率的影响。研究结果表明:氮含量的增加会引起电信号波动变大且分布离散,而锰含量的变化对电信号的影响较小,焊丝中氮含量对高氮钢CMT+P焊接稳定性影响大于锰含量的影响;随着氮含量的增加,熔滴过渡模式由一脉一滴转变为多脉一滴,熔滴形状不规律且尺寸变大,焊丝工艺性变差;当焊丝中氮、锰含量较小,分别为0.42%、7.19%时,焊接工艺稳定性较好;氮逸出、锰蒸发导致高氮钢熔滴剧烈爆炸产生大量飞溅,焊接飞溅率随着氮、锰含量的增加而不断增大。 展开更多

关键词 高氮钢 熔滴过渡 飞溅 冷金属过渡加脉冲

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Fe/Al异质金属接头界面组织演变、生长动力学及力学性能 被引量：2

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作者 李鹏 邹存柱 +4 位作者 董红刚 吴宝生 李超 杨跃森 闫德俊 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期43-51,共9页

采用真空扩散连接方法研究Fe/Al异质金属接头界面组织演变规律、金属间化合物(intermetallic compound,IMC)生长动力学及力学性能。结果表明:焊接温度为550℃时,接头界面无IMC生成,当焊接温度超过575℃时,界面由Fe_(2)Al_(5)及少量FeAl_... 采用真空扩散连接方法研究Fe/Al异质金属接头界面组织演变规律、金属间化合物(intermetallic compound,IMC)生长动力学及力学性能。结果表明:焊接温度为550℃时,接头界面无IMC生成,当焊接温度超过575℃时,界面由Fe_(2)Al_(5)及少量FeAl_(3) IMC构成,且随焊接温度升高IMC层迅速长大。在120 min保温时间条件下,接头剪切强度随焊接温度的升高先增加后降低,当焊接温度为575℃时,接头剪切强度达到最大值37 MPa。在550~625℃范围内,基于热力学分析得出Fe_(2)Al_(5)的吉布斯自由能ΔG_(Fe-Al)最低,而FeAl_(3)的ΔG_(Fe-Al)次之,在接头界面处IMC生成顺序为Fe_(2)Al_(5)→FeAl_(3)。Fe/Al接头界面IMC的生长随焊接温度呈抛物线规律,其生长激活能为282.6 kJ·mol^(-1)。在575,600,625℃条件下,界面IMC的生长速率分别为1.13×10^(-14),3.59×10^(-14),1.21×10^(-13) m^(2)·s^(-1)。 展开更多

关键词 Fe/Al异质金属 扩散连接 金属间化合物 生长动力学

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考虑齿轮啮合的某舰炮随动系统动力学特性分析研究 被引量：3

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作者 陈宇 谢明亮 +3 位作者 景旭文 邹晓峰 刘金锋 闫德俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期293-299,共7页

为研究齿轮间接触碰撞及啮合间隙等对舰炮随动系统性能及振动特性的影响,建立了考虑齿轮啮合、随动系统等多非线性因素的舰炮机电液耦合动力学模型。其中,基于改进的Lankarani-Nikravesh接触算法及齿轮间时变啮合刚度计算方法,建立了考... 为研究齿轮间接触碰撞及啮合间隙等对舰炮随动系统性能及振动特性的影响,建立了考虑齿轮啮合、随动系统等多非线性因素的舰炮机电液耦合动力学模型。其中,基于改进的Lankarani-Nikravesh接触算法及齿轮间时变啮合刚度计算方法,建立了考虑时变啮合刚度的齿轮传动多体接触动力学模型。数值计算结果表明,随动系统中齿轮啮合会使舰炮的振动频率变高,降低随动系统的控制性能,但比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器可在一定程度上抑制齿轮间接触非线性的不利影响。该研究可为舰炮炮控性能的预测和优化提高提供参考。 展开更多

关键词 舰炮 随动系统 齿轮啮合间隙 接触 动力学仿真

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船用铝/钢复合结构承载模式优化研究

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作者 孙宏坤 余洋 +2 位作者 聂黎军 胡波 闫德俊 《广东造船》 2020年第6期31-34,共4页

基于铝-钢复合过渡接头具有拉/剪强度相当的特性,提出了船舶铝/钢复合连接结构拉-剪双承载模式,即将铝-钢过渡接头的承载模式从传统的正向拉伸改变为拉伸与剪切共同作用模式。过渡接头倾斜角度由复合界面处的拉伸强度与剪切强度确定。... 基于铝-钢复合过渡接头具有拉/剪强度相当的特性,提出了船舶铝/钢复合连接结构拉-剪双承载模式,即将铝-钢过渡接头的承载模式从传统的正向拉伸改变为拉伸与剪切共同作用模式。过渡接头倾斜角度由复合界面处的拉伸强度与剪切强度确定。数值模拟研究表明,拉-剪双承载模式能够将铝/钢复合结构承受拉伸负荷能力提高27%;并经试验验证,该模式将铝/钢复合结构的抗拉应力从256 MPa提高到306 MPa,承载能力提高了20%以上。 展开更多

关键词 复合过渡接头 数值模拟 承载能力

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