分段焊影响转轮焊接残余应力的试验分析 被引量：2

1

作者 姬书得 张利国 +1 位作者 方洪渊 李雅范 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期101-104,共4页

在利用平板试验得到分段焊的合理段长的基础上，对某水电站混流式水轮机转轮的焊接残余应力场进行了调控。结果表明，对于尺寸为500mm×500mm×16mm的平板来说，后焊的焊段可以起到降低先焊焊段的残余应力的作用，且在到后焊部... 在利用平板试验得到分段焊的合理段长的基础上，对某水电站混流式水轮机转轮的焊接残余应力场进行了调控。结果表明，对于尺寸为500mm×500mm×16mm的平板来说，后焊的焊段可以起到降低先焊焊段的残余应力的作用，且在到后焊部分端部为50mm的范围内，降低效果最明显；分段焊可以降低叶片危险区域的残余拉应力峰值并产生残余压应力；当叶片出水边焊段的长度在40～90mm的范围内，残余应力的降低效果随着叶片出水边焊段长度的增加而减小。 展开更多

关键词 转轮 叶片 分段焊 残余应力

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局部加热法影响转轮焊接残余应力的试验分析 被引量：2

2

作者 姬书得 张利国 +1 位作者 方洪渊 刘雪松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期97-100,共4页

针对焊缝成形的特点,提出了改善叶片焊接残余应力分布状态的局部加热法,并在利用平板试验得到局部加热合理位置的基础上,利用局部加热法对某水电站转轮的焊接残余应力场进行了调控。结果表明,对于500 mm×500 mm×16 mm的平板,... 针对焊缝成形的特点,提出了改善叶片焊接残余应力分布状态的局部加热法,并在利用平板试验得到局部加热合理位置的基础上,利用局部加热法对某水电站转轮的焊接残余应力场进行了调控。结果表明,对于500 mm×500 mm×16 mm的平板,局部加热法降低残余应力效果最好的位置是在距加热区域边缘约60 mm处;局部加热法可以使叶片的危险区域产生残余压应力;从降低叶片出水边附近焊接残余应力的效果来看,热处理后进行局部加热的效果要优于热处理前进行的局部加热。 展开更多

关键词 叶片 局部加热 危险区域 焊接残余应力

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不锈钢焊接温度场的三维数值模拟 被引量：46

3

作者 董志波 魏艳红 +1 位作者 刘仁培 董祖珏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期9-14,共6页

分别详细分析了焊接热源的三种计算模型即高斯热源模型、双椭圆高斯热源模型及双椭球热源模型的数学表达式与物理特点。利用三维有限元网格划分技术,对工件进行网格划分,并采用网格自适应技术对焊缝金属的网格进行自动加密与生成,为缩... 分别详细分析了焊接热源的三种计算模型即高斯热源模型、双椭圆高斯热源模型及双椭球热源模型的数学表达式与物理特点。利用三维有限元网格划分技术,对工件进行网格划分,并采用网格自适应技术对焊缝金属的网格进行自动加密与生成,为缩短焊接过程数值模拟时间创造了条件。在此基础上又对其中两种焊接热源模型所建立的温度场进行了计算,得到了不锈钢SUS310材料温度场的分布规律,研究了各种参数对温度场分布的影响,并与工艺试验结果进行了比较,提出了适合三维有限元分析的最佳焊接热源模型。 展开更多

关键词 热源模型 焊接 温度场 数值模拟 不锈钢

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摆动焊接动态过程温度场数值模拟 被引量：24

4

作者 张华军 张广军 +2 位作者 蔡春波 王俊恒 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期69-72,76,共5页

通过对常用的摆动式焊接的温度场进行数值模拟,根据摆动式焊接的速度和方向变化的特点,在经典的双椭球热源模型的基础上建立了摆动电弧动态热源模型,采用大型商用MARC.MSC软件进行了三维温度场模拟,并采用热电偶进行测温,计算结果与试... 通过对常用的摆动式焊接的温度场进行数值模拟,根据摆动式焊接的速度和方向变化的特点,在经典的双椭球热源模型的基础上建立了摆动电弧动态热源模型,采用大型商用MARC.MSC软件进行了三维温度场模拟,并采用热电偶进行测温,计算结果与试验结果相吻合。通过对摆动焊熔池的演变过程、温度曲线、峰值温度曲线进行了分析,研究发现,摆动式焊接与常规的无摆动焊的温度场特征不同,摆动焊的温度曲线在加热过程和冷却过程都有一个小波峰出现,熔池经历了多次加热冷却过程,并且熔池的峰值温度随横向摆动速度的增大而减小。 展开更多

关键词 摆动焊接 温度场 数值模拟 摆动热源模型

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关于焊接塑性应变的计算与讨论 被引量：5

5

作者 方洪渊 张学秋 +1 位作者 杨建国 刘雪松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期60-63,共4页

采用数值模拟的方法计算了平板熔焊对接接头的纵向塑性应变的分布和动态演变过程。就目前学者所提出的焊缝存在的拉伸塑性应变的观点与传统的残余压缩塑性应变理论所存在的分歧,对比了考虑熔化现象和不考虑熔化现象两种情况,分析了焊缝... 采用数值模拟的方法计算了平板熔焊对接接头的纵向塑性应变的分布和动态演变过程。就目前学者所提出的焊缝存在的拉伸塑性应变的观点与传统的残余压缩塑性应变理论所存在的分歧,对比了考虑熔化现象和不考虑熔化现象两种情况,分析了焊缝中心和热影响区焊接准稳态时纵向塑性应变的变化规律。结果表明,考虑熔化现象和不考虑熔化现象纵向塑性应变结果基本相同,在焊接加热过程中所产生的压缩塑性应变始终大于冷却过程中所产生的拉伸塑性应变,在考虑熔化现象的情况下,其热影响区也始终处于压缩塑性应变状态,只是在移动热源经过后,其压缩塑性应变值在冷却的过程中有所减小。 展开更多

关键词 残余应力 塑性应变 数值模拟 温度场 熔化现象

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高速列车底架焊接变形的超声波法应力分析 被引量：7

6

作者 马子奇 刘雪松 +2 位作者 张世平 黄海霞 方洪渊 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期45-48,115,共4页

基于单轴应力下声弹性理论,针对现有临界折射纵波应力测量方法测试区域大的缺点,提出声程差方法,克服了应力分辨率和应力场分辨率的矛盾,在当前探头制造以及超声传播时间测量精度水平下,提高了应力场空间分辨率,能够更好地获得非均匀应... 基于单轴应力下声弹性理论,针对现有临界折射纵波应力测量方法测试区域大的缺点,提出声程差方法,克服了应力分辨率和应力场分辨率的矛盾,在当前探头制造以及超声传播时间测量精度水平下,提高了应力场空间分辨率,能够更好地获得非均匀应力场的应力梯度;使用该方法对某型高速列车底架焊接变形进行了生产现场的应力测量;对比底架上变形合格与不合格部位的应力分布,并根据应力状况计算了变形超量,指出了导致变形的原因,为后期调修提供了可靠的依据.结果表明,该方法适用于生产现场的应力评估,对焊接结构质量监控有着重要意义. 展开更多

关键词 声弹性效应 临界折射纵波 声程差方法 焊接变形 残余应力

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铝合金LB-RSW焊接中RSW温度场的数值模拟 被引量：5

7

作者 李永强 赵贺 +2 位作者 赵熹华 蒋文虎 张伟华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期29-32,共4页

使用Ansys软件进行了"激光束—电阻缝焊"(LB-RSW)中电阻缝焊(RSW)过程的热结构和热电的循环顺序分析,研究了缝焊电流、焊接速度和滚盘间距对铝板RSW温度场的影响.结果表明,铝板表面温度及滚盘前、后方的温度梯度随着缝焊电流... 使用Ansys软件进行了"激光束—电阻缝焊"(LB-RSW)中电阻缝焊(RSW)过程的热结构和热电的循环顺序分析,研究了缝焊电流、焊接速度和滚盘间距对铝板RSW温度场的影响.结果表明,铝板表面温度及滚盘前、后方的温度梯度随着缝焊电流的增加而升高或增大,温度的最高值与缝焊电流的平方近似成正比关系;铝板表面温度随着RSW速度的升高而降低,升降温速度随着焊接速度的增加而增大;铝板表面的最高温度随着滚盘间距的增加而降低,滚盘后方的温度梯度随着滚盘间距的增加而减小.模拟结果与热成像照片吻合良好,为预测激光与电阻热源复合最佳匹配位置和LB-RSW机理研究奠定了基础. 展开更多

关键词 电阻缝焊 激光焊 温度场 数值模拟

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航天电子产品焊点缺陷的热仿真与试验 被引量：4

8

作者 刘守文 孔令超 +1 位作者 黄小凯 林博颖 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期119-124,共6页

推导了恒定激光脉冲激励作用下的焊点瞬态热平衡方程,及基于极限温差反问题识别的缺陷尺寸及热阻解析求解方法;通过建立空洞缺陷焊点数字化模型,对恒定激光脉冲激励过程进行了热分析仿真,得到了焊点温差、热阻及缺陷尺寸之间的演化规律... 推导了恒定激光脉冲激励作用下的焊点瞬态热平衡方程,及基于极限温差反问题识别的缺陷尺寸及热阻解析求解方法;通过建立空洞缺陷焊点数字化模型,对恒定激光脉冲激励过程进行了热分析仿真,得到了焊点温差、热阻及缺陷尺寸之间的演化规律;通过制备虚焊缺陷焊点试验样本,实施了不同温度参数组合下的热试验,并对热试验后的焊点缺陷演化情况进行红外测温分析.试验结果表明,热试验过程中的焊点缺陷演化机理具有与金属材料蠕变曲线相似的变化规律,缺陷尺寸呈现先增大、后减小及再增大的变化行为,有助于完善和补充焊点的热试验理论. 展开更多

关键词 热仿真 红外测温 焊点缺陷 热试验

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激光喷射钎料球键合焊点热循环试验研究 被引量：4

9

作者 王晓林 李明雨 王春青 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期88-92,共5页

为研究激光喷射钎料球键合焊点的可靠性,用Sn3.0Ag0.5Cu钎料球对Au/Cu焊盘进行了激光喷射钎料键合试验,采用微强度测试仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪研究了热循环条件对接头强度以及界面微观组织演变的影响.结果表明:采用激光喷射钎... 为研究激光喷射钎料球键合焊点的可靠性,用Sn3.0Ag0.5Cu钎料球对Au/Cu焊盘进行了激光喷射钎料键合试验,采用微强度测试仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪研究了热循环条件对接头强度以及界面微观组织演变的影响.结果表明:采用激光喷射钎料键合技术焊盘表面Au层不能完全溶入钎料中,导致在界面处形成AuSn2+AuSn4多层金属间化合物结构;热循环处理可导致界面残余的Au层消失,并在原位附近形成以Au、Sn为主并固溶少Cu原子的反应层,引起整个反应层与Cu层的结合力下降. 展开更多

关键词 激光喷射钎料键合 SnAgCu钎料 热循环试验 铜焊盘

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局部加热冷却法对水轮机转轮焊接残余应力场的影响 被引量：2

10

作者 姬书得 张利国 +1 位作者 方洪渊 刘雪松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期71-74,共4页

针对焊缝成形的特点,提出了改善叶片焊接残余应力分布状态的局部加热冷却法,并利用数值模拟技术研究了局部加热冷却法对转轮残余应力场的影响,得到了叶片危险区域的残余应力在局部加热过程中的变化情况以及转轮局部加热的优化方案。结... 针对焊缝成形的特点,提出了改善叶片焊接残余应力分布状态的局部加热冷却法,并利用数值模拟技术研究了局部加热冷却法对转轮残余应力场的影响,得到了叶片危险区域的残余应力在局部加热过程中的变化情况以及转轮局部加热的优化方案。结果表明,采用局部加热冷却的方法可以有效地减小叶片危险区域的残余拉应力峰值。残余应力的降低效果与加热时间、加热温度以及加热面积成正比,并且焊接残余应力随加热距离的增加呈先降低后增大的趋势。 展开更多

关键词 叶片 局部加热冷却法 数值模拟 焊接残余虚力

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基于PMAC的开放式弧焊机器人控制系统 被引量：16

11

作者 张连新 高洪明 +1 位作者 吴林 张广军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期85-88,共4页

针对V01弧焊机器人控制器结构封闭,不能进行离线编程和集成焊接传感器的缺点,设计了一种基于PMAC的开放式机器人控制器。文中给出了控制器分层的系统体系和结构化的功能单元组成的控制系统体系结构,根据该体系结构设计了机器人的伺服系... 针对V01弧焊机器人控制器结构封闭,不能进行离线编程和集成焊接传感器的缺点,设计了一种基于PMAC的开放式机器人控制器。文中给出了控制器分层的系统体系和结构化的功能单元组成的控制系统体系结构,根据该体系结构设计了机器人的伺服系统和控制器的硬件结构;采用面向对象技术和模块化的思想开发了系统的控制软件。 展开更多

关键词 开放式 弧焊机器人 控制系统 PMAC 可编程多轴运动控制卡

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等离子熔-喷WC-17%Co涂层工艺参数对外观形貌的影响 被引量：9

12

作者 赵敏海 刘爱国 +1 位作者 郭面焕 刘德建 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期39-42,共4页

等离子熔-喷技术同时具备等离子喷涂、熔焊技术的综合特点,可以实现各种陶瓷材料涂层与基体的冶金结合。Co基WC具有硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温等一系列优点。采用等离子熔-喷技术在Q235钢基体表面制备WC-17%Co涂层,通过研究等离子... 等离子熔-喷技术同时具备等离子喷涂、熔焊技术的综合特点,可以实现各种陶瓷材料涂层与基体的冶金结合。Co基WC具有硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温等一系列优点。采用等离子熔-喷技术在Q235钢基体表面制备WC-17%Co涂层,通过研究等离子熔-喷工艺参数(等离子熔枪和喷枪角度、熔枪和喷枪与基材表面的距离、熔-喷速度、喷涂送粉量)对涂层外观形貌的影响,获得最佳的工艺参数,制备出外观形貌良好、无缺陷的熔-喷涂层。 展开更多

关键词 等离子熔-喷 WC-17%Co涂层 工艺参数 涂层外观形貌

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SiC_p/ZL101A复合材料半固态振动扩散钎焊 被引量：7

13

作者 许惠斌 闫久春 +1 位作者 李大成 杨士勤 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期13-17,113,共6页

采用振动辅助下半固态扩散钎焊成功地焊接了SiCp/ZL101A复合材料。在连接过程中,施加了两次低频振动。第一次施加振动进行焊接时,钎料被加热至固液态。在此时钎料的半固态特征的获得是振动焊接成功的关键。半固态钎料的获得,可使钎料在... 采用振动辅助下半固态扩散钎焊成功地焊接了SiCp/ZL101A复合材料。在连接过程中,施加了两次低频振动。第一次施加振动进行焊接时,钎料被加热至固液态。在此时钎料的半固态特征的获得是振动焊接成功的关键。半固态钎料的获得,可使钎料在焊接中不易被挤出。并且半固态钎料也加剧了钎料对基体表面的摩擦作用,从而促进了基体表面的氧化膜的破碎。然而,在一次振动焊接后的焊缝中的气孔限制了接头强度的提高。随后施加520℃的第二次振动,促使焊缝中的气孔被排除。此时接头的抗剪强度提高到160 MPa。 展开更多

关键词 铝基复合材料 振动 钎焊 氧化膜 半固态

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软开关弧焊逆变电源的工作机理研究 被引量：6

14

作者 殷树言 黄鹏飞 +2 位作者 黄勇 陈树君 冯雷 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 1998年第3期55-61,共7页

软开关弧焊逆变电源在全桥拓朴的电源中应用零电压切换控制技术，可降低开关损耗，并改善器件的运行环境．本文主要对FB－ZVS－PWM变换器一个运行周期内每一时间间隔内工作状态的详细分析，并提出谐振回路的参数设计原则．

关键词 软开关 弧焊逆变电源 零电压开关 零电压切换

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外加颗粒增强表层复合材料制备方法 被引量：8

15

作者 赵敏海 郭面焕 +1 位作者 冯吉才 刘爱国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期108-111,112,共5页

按照采用热源和陶瓷增强颗粒的添加方式,对外加颗粒增强表层复合材料的制备方法分类。详细介绍了堆焊、激光熔覆、激光熔射、等离子熔化-注射等颗粒增强表层复合材料的制备方法,并分析了各种制备技术的优缺点。堆焊特点是基体与表层为... 按照采用热源和陶瓷增强颗粒的添加方式,对外加颗粒增强表层复合材料的制备方法分类。详细介绍了堆焊、激光熔覆、激光熔射、等离子熔化-注射等颗粒增强表层复合材料的制备方法,并分析了各种制备技术的优缺点。堆焊特点是基体与表层为冶金结合,效率高。激光熔覆可以实现输入的准确控制,冷却速度快,热畸变小。但是堆焊和激光熔覆过程都存在裂纹问题。激光熔射不受基体可焊性限制,可制备颗粒增强相连续分布的表层,避免裂纹的形成。等离子熔化-注射技术与激光熔射技术类似,可以制备出增强相体积分数从0-100%连续变化的梯度复合材料。避免由于增强颗粒分布不均引起的裂纹,实现低投入、低成本运行。 展开更多

关键词 颗粒增强 表层复合材料 制备方法

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镍、镍+铜中间层对TC4/ZQSn10-10扩散连接的影响 被引量：5

16

作者 赵涣凌 赵贺 +2 位作者 宋敏霞 赵熹华 冯吉才 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期38-40,45,共4页

利用JSM6700F冷场发射扫描电镜及其自带的能谱仪等分别对采用镍、镍+铜两种中间层的TC4/ZQSn10-10异种材料扩散连接接头进行了微观分析。结果表明:镍中间层能有效地阻止元素钛与铜之间的扩散,避免产生金属间化合物(Cu3Ti、CuTi等);但在T... 利用JSM6700F冷场发射扫描电镜及其自带的能谱仪等分别对采用镍、镍+铜两种中间层的TC4/ZQSn10-10异种材料扩散连接接头进行了微观分析。结果表明:镍中间层能有效地阻止元素钛与铜之间的扩散,避免产生金属间化合物(Cu3Ti、CuTi等);但在TC4/Ni界面上仍有金属间化合物NiTi、Ni3Ti生成,使接头的抗拉强度有所降低;在适当压力和保温时间、镍为中间层时,较佳连接温度为830℃;镍+铜为中间层时,较佳连接温度为850℃;两者所得接头强度(155.8MPa)相当,均为ZQSn10-10母材强度的65%。 展开更多

关键词 钛合金 锡青铜 扩散连接 中间过渡金属

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等离子熔—喷WC-17Co涂层的组织结构II 被引量：3

17

作者 郭面焕 刘爱国 +1 位作者 赵敏海 齐海群 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期5-8,共4页

采用等离子熔—喷技术,在Q235钢表面制作了具有冶金结合的WC-17Co金属陶瓷涂层。采用光学显微镜、SEM、TEM、及EDS等方法,对熔—喷层的组织形貌、相结构及成分进行了分析研究。结果表明,熔—喷涂层组织结构比较复杂,而且有规律地分布在... 采用等离子熔—喷技术,在Q235钢表面制作了具有冶金结合的WC-17Co金属陶瓷涂层。采用光学显微镜、SEM、TEM、及EDS等方法,对熔—喷层的组织形貌、相结构及成分进行了分析研究。结果表明,熔—喷涂层组织结构比较复杂,而且有规律地分布在涂层中的不同区域,表层主要由十字花状Fe3W3C初晶、鱼骨状γ-Fe+Fe3W3C共晶、鱼骨状共晶周围的“黑边”和基体组成。中部主要由粗大的树枝状Fe3W3C初晶和枝晶间γ-Fe+Fe3W3C(FeW3C)共晶组成。底部组织比较细密,主要由碳化物WC、Fe3W3C初晶和γ-Fe+Fe3W3C(FeW3C)共晶组成。 展开更多

关键词 等离子熔—喷 WC-17Co涂层 涂层组织结构

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SiC_p/ZL101A复合材料半固态振动钎焊新工艺 被引量：1

18

作者 许惠斌 闫久春 +1 位作者 李大成 杨士勤 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第11期55-57,共3页

针对SiCp增强的铝基复合材料的焊接性,提出一种半固态振动钎焊新工艺,得到了较高强度的焊接接头,为此种材料的有效连接提供一种新的方法。

关键词 铝基复合材料 振动 氧化膜 半固态

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等离子熔-喷WC-17%Co涂层的组织结构(I) 被引量：1

19

作者 郭面焕 刘爱国 +1 位作者 赵敏海 曲军章 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期5-8,共4页

采用等离子熔-喷技术,在Q235钢表面制作了WC-17%Co金属陶瓷涂层,实现了涂层与基体为冶金结合的高结合强度涂层结构,从而解决了陶瓷涂层结合强度低的关键性难题。采用光学显微镜、SEM、TEM及EDS等方法,对熔-喷涂层接头形貌进行了分析研... 采用等离子熔-喷技术,在Q235钢表面制作了WC-17%Co金属陶瓷涂层,实现了涂层与基体为冶金结合的高结合强度涂层结构,从而解决了陶瓷涂层结合强度低的关键性难题。采用光学显微镜、SEM、TEM及EDS等方法,对熔-喷涂层接头形貌进行了分析研究。试验结果表明,熔-喷接头具有类似焊接接头的特征,是由涂层、熔合区、扩散区、热影响区所组成。熔-喷涂层与常规的喷涂涂层组织结构大不相同,组织结构比较复杂,主要由M6C(Fe3W3C或Co3W3C)、WC、γ-Fe、Co3O4、γ-Co、FeW3C、Fe2W和W2C等相组成,而且有规律地分布在涂层中的不同区域,根据组织结构的不同,涂层可分为表面层、中间冶金反应层和底层三个区域。 展开更多

关键词 等离子熔-喷 WC-17%Co涂层 涂层组织结构

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铝合金5754的激光束/电阻缝焊特性

20

作者 李永强 赵贺 +1 位作者 赵熹华 张伟华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1489-1493,共5页

采用由多功能电阻缝焊机、激光器和激光焊机器人组成的激光束/电阻缝焊(LB-RSW)焊接系统研究了1.0 mm厚5754铝合金搭接LB-RSW焊缝的成形、组织和力学性能,并与激光焊(LBW)焊接性能加以对比.结果表明:在相同激光功率条件下,与LBW相比,LB-... 采用由多功能电阻缝焊机、激光器和激光焊机器人组成的激光束/电阻缝焊(LB-RSW)焊接系统研究了1.0 mm厚5754铝合金搭接LB-RSW焊缝的成形、组织和力学性能,并与激光焊(LBW)焊接性能加以对比.结果表明:在相同激光功率条件下,与LBW相比,LB-RSW焊缝的表面成形性能更优,其焊接接头的熔深和拉剪力更大,可以显著提高铝合金的加工能力;LB-RSW焊缝的熔宽和熔深随着缝焊电流的增加而增大;除了在焊接速度1.5 m/min、焊接电流8 kA以外,焊接接头的拉剪力随焊接电流的增加而增大;LB-RSW和LBW的焊缝组织均由熔合线附近的柱状树枝晶和焊缝中心的等轴树枝晶组成,但LB-RSW比LBW的焊缝中心组织更细. 展开更多

关键词 铝合金 激光焊 电阻缝焊 特性

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