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TC11和TC17钛合金线性摩擦焊接过程接头应力应变场研究 被引量:1
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作者 赵鹏康 傅莉 +1 位作者 王力山 倪昱 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第3期207-210,共4页
采用Abaqus/explicit有限元软件,建立了二维刚塑性热力耦合有限元模型,对TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)/TC17(Ti-4Mo-4Cr-5Al-2Sn-2Zr)异种钛合金线性摩擦焊接过程接头应力应变场进行了数值计算,探讨了焊接过程接头应力应变场的演... 采用Abaqus/explicit有限元软件,建立了二维刚塑性热力耦合有限元模型,对TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)/TC17(Ti-4Mo-4Cr-5Al-2Sn-2Zr)异种钛合金线性摩擦焊接过程接头应力应变场进行了数值计算,探讨了焊接过程接头应力应变场的演变规律。结果表明:摩擦过程,界面热塑性金属在周期性拉压应力作用下,被挤出摩擦界面,在飞边处,轴向承受向上的拉应力和拉应变,界面方向受到向焊件内侧的压应力与压应变;顶锻阶段,应力值增大,应变值基本保持恒定。 展开更多
关键词 线性摩擦焊接 异种钛合金 应力应变场 有限元方法
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热循环、腐蚀和自然时效对2024铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响 被引量:3
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作者 肖博 张振林 +3 位作者 麻思达 张志函 杨夏炜 李文亚 《精密成形工程》 2015年第5期59-64,共6页
研究了焊接过程中热循环、焊后腐蚀和自然时效对2024铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头力学性能的影响。结果表明,同一焊缝不同位置的力学性能存在一定的差异,靠近插入点位置的屈服强度和抗拉强度明显低于其他位置,之后不断升高,趋于稳定,屈服... 研究了焊接过程中热循环、焊后腐蚀和自然时效对2024铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头力学性能的影响。结果表明,同一焊缝不同位置的力学性能存在一定的差异,靠近插入点位置的屈服强度和抗拉强度明显低于其他位置,之后不断升高,趋于稳定,屈服强度和抗拉强度的最大值分别约为310 MPa和415 MPa;随着自然时效时间的增加,接头屈服强度和抗拉强度在前2个月增长较快,增长率最大分别为2%和1.5%,之后趋于稳定,而伸长率的增长率先较快,增长率最大为6%,之后变缓;在不同的自然时效时间下,腐蚀均明显降低2024铝合金FSW接头的屈服强度、抗拉强度和伸长率,减小率的最大值分别为6.5%,6.1%和19.8%;随着自然时效时间的增加,腐蚀后接头的力学性能下降更严重。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 热循环 接头腐蚀 自然时效 力学性能
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轴向压力对惯性摩擦焊的影响数值分析 被引量:8
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作者 王非凡 李文亚 +1 位作者 陈亮 李京龙 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期41-44,115,共4页
在ABAQUS有限元软件二次开发环境下建立了GH4169高温合金管惯性摩擦焊接二维模型.采用了网格重划分技术模拟了不同焊接轴向压力对焊接接头温度场和轴向缩短量的影响.对温度场进行了综合分析,得到了不同轴向压力下接头温度场的变化规律.... 在ABAQUS有限元软件二次开发环境下建立了GH4169高温合金管惯性摩擦焊接二维模型.采用了网格重划分技术模拟了不同焊接轴向压力对焊接接头温度场和轴向缩短量的影响.对温度场进行了综合分析,得到了不同轴向压力下接头温度场的变化规律.同时结合焊接接头轴向缩短量的变化,分析了轴向压力对接头飞边形貌的影响.结果表明,随着压力的增大,飞轮动能转化焊接热能效率明显提高,界面迅速到达高温动态平衡区间,有效形成均匀飞边;然而压力过大不利于接头温度均匀化,可能造成强烈的应力集中.压力参数为400 MPa可获得较佳质量接头. 展开更多
关键词 惯性摩擦焊 轴向压力 温度场 飞边形貌
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沿板厚方向TC18钛合金厚板电子束焊接接头组织及疲劳性能研究 被引量:3
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作者 韩文 傅莉 陈海燕 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第7期45-48,共4页
采用电子束焊接的方法,实现了15 mm厚TC18钛合金板材对接焊。利用光学显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜对接头的宏观形貌、显微组织及断口特征进行分析,并用电子万能试验机测试了接头沿板厚方向的疲劳性能。结果表明,焊缝区主要... 采用电子束焊接的方法,实现了15 mm厚TC18钛合金板材对接焊。利用光学显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜对接头的宏观形貌、显微组织及断口特征进行分析,并用电子万能试验机测试了接头沿板厚方向的疲劳性能。结果表明,焊缝区主要由柱状的β相和针状的α马氏体相组成。沿板厚方向从上到下,晶粒尺寸逐渐变小,导致焊接接头疲劳性能逐渐增加。接头疲劳断口可分为疲劳裂纹源区、扩展区和瞬断区三个典型区域,裂纹都起源于试件表面。 展开更多
关键词 电子束焊接 S-N曲线 疲劳性能
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8mm厚7A52铝合金搅拌摩擦焊组织及性能分析 被引量:7
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作者 李泰岩 陈芙蓉 张志函 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第17期50-53,58,共5页
针对8 mm厚的7A52铝合金采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究了其焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明:焊接接头宏观上呈V字状,焊核区组织为细小的等轴晶,且焊核区底部的晶粒比焊核区顶部和中部的晶粒更为细小,热影响区组织稍有... 针对8 mm厚的7A52铝合金采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究了其焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明:焊接接头宏观上呈V字状,焊核区组织为细小的等轴晶,且焊核区底部的晶粒比焊核区顶部和中部的晶粒更为细小,热影响区组织稍有粗化现象,前进侧和后退侧的热力影响区组织均较焊核区组织粗大;焊接接头显微硬度分布呈现出"W"形变化,焊接接头的平均抗拉强度为452 MPa,达到了母材抗拉强度的89%,断裂位置均发生于热影响区及热力影响区的过渡区,焊接接头的断裂模式为韧性断裂,电化学腐蚀形貌以点蚀和晶间腐蚀为主。 展开更多
关键词 7A52铝合金 搅拌摩擦焊 显微组织 力学性能
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坡口形式对TC18钛合金厚板焊接接头组织及性能的影响 被引量:1
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作者 韩文 傅莉 陈海燕 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第11期51-54,共4页
将15 mm的TC18钛合金厚板分别加工成U型、V型及X型坡口,采用惰性气体钨极氩弧焊的方法实现对接焊。利用光学显微镜、扫描电子显微镜对接头的宏观形貌、显微组织及断口特征进行分析,用硬度计测量焊缝区、热影响区及母材区的显微硬度,并... 将15 mm的TC18钛合金厚板分别加工成U型、V型及X型坡口,采用惰性气体钨极氩弧焊的方法实现对接焊。利用光学显微镜、扫描电子显微镜对接头的宏观形貌、显微组织及断口特征进行分析,用硬度计测量焊缝区、热影响区及母材区的显微硬度,并用电子万能试验机测试不同坡口形式下接头的拉伸性能。结果表明,U型及V型坡口的焊缝组织基本相同,均得到柱状β相和针状及颗粒状α相。X型坡口组织为柱状β相上弥散分布着等轴状及针状α相,且X型坡口中晶粒尺寸最小。与母材及焊缝区相比,热影响区晶粒粗化,硬度最低。U型坡口的接头抗拉强度及伸长率最低,X型坡口最高。U型坡口断口呈现出脆性断裂为主的特征,X型坡口断口表现出准解理断裂的特征。 展开更多
关键词 TC18钛合金 惰性气体钨极氩弧焊 组织 性能
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搅拌工具与垫板对搅拌摩擦焊温度场影响的数值分析 被引量:5
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作者 张志函 李文亚 《航空制造技术》 北大核心 2013年第4期62-64,68,共4页
采用ABAQUS/Explicit模块建立了搅拌摩擦焊接(FSW)的完全热力耦合三维计算模型,研究了10mm厚7050铝合金FSW过程中,不同材料的搅拌工具与垫板对焊接温度场演变的影响。研究结果表明:不同材料的垫板与搅拌工具对焊接温度场有一定的影响;... 采用ABAQUS/Explicit模块建立了搅拌摩擦焊接(FSW)的完全热力耦合三维计算模型,研究了10mm厚7050铝合金FSW过程中,不同材料的搅拌工具与垫板对焊接温度场演变的影响。研究结果表明:不同材料的垫板与搅拌工具对焊接温度场有一定的影响;通过搅拌工具与垫板的热传导是热量散失的主要方式;在焊接过程中,随着垫板换热系数的增加,工件上下表面各等温线以搅拌工具为中心向内明显收缩。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 有限元分析 铝合金 温度场
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亚微米WC添加对超音速火焰喷涂WC-Co涂层磨损性能影响 被引量:7
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作者 雷强 李文亚 +2 位作者 袁建辉 占庆 李华 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期43-48,共6页
采用超音速火焰喷涂方法(HVOF)在304不锈钢基体表面制备WC和WC-12Co的复合涂层WC-Co,研究亚微米WC的添加对涂层相组成、显微硬度、耐磨性能和表面形貌的影响。利用X射线衍射、压痕法、往复式摩擦磨损实验和扫描电子显微镜(SEM)分别对涂... 采用超音速火焰喷涂方法(HVOF)在304不锈钢基体表面制备WC和WC-12Co的复合涂层WC-Co,研究亚微米WC的添加对涂层相组成、显微硬度、耐磨性能和表面形貌的影响。利用X射线衍射、压痕法、往复式摩擦磨损实验和扫描电子显微镜(SEM)分别对涂层的相组成、显微硬度、磨损性能和表面形貌进行分析测试,并分析涂层的磨损过程和机制。结果表明,添加质量分数5%的亚微米WC颗粒显著提高了涂层的显微硬度(16.3%);增强了涂层的耐磨性,磨损率从6.09×10-7 mm3/Nm减小到5.15×10-7 mm3/Nm(减小13.8%);亚微米WC颗粒喷涂后在涂层中保持了WC相,并主要存在于WC-Co扁平粒子界面和孔隙。基于涂层中扁平粒子的结合特性与磨损失效特征,建立强化模型,分析亚微米WC颗粒对涂层扁平粒子界面的强化机制。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 WC-CO 亚微米WC颗粒 磨损 扁平粒子界面
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