检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：方学伟杨健楠白浩赵亮张丽娟卢秉恒西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

随着电弧增材技术的发展和生产制造的要求渐趋严格,构件的复杂度越来越高,采用同一工艺参数难以保证下一沉积层的温度场分布与上一层一致,何时调整参数、如何调整是迫切需要解决的问题。本文针对2319铝合金,采用冷金属过渡(CMT)熔丝增... 详细信息

随着电弧增材技术的发展和生产制造的要求渐趋严格,构件的复杂度越来越高,采用同一工艺参数难以保证下一沉积层的温度场分布与上一层一致,何时调整参数、如何调整是迫切需要解决的问题。本文针对2319铝合金,采用冷金属过渡(CMT)熔丝增材制造,建立并校正了相应的热分析有限元模型。基于该模型,以单道沉积成形横截面上最低温度Tmin作为响应值,通过Box-Behnken响应面分析试验研究了基板三维尺寸(长、宽、高)和初始温度对Tmin的影响规律。结果表明,基板长度对Tmin基本无影响,宽度和厚度增大会引起Tmin的降低,并最终趋于稳定,而预热温度则使Tmin单调增加。

关键词： 2319 冷金属过渡(CMT)基板预热温度最低温度

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基于声场参数优化的水下焊接电弧气泡声调控特性研究

基于声场参数优化的水下焊接电弧气泡声调控特性研究

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：王建峰孙清洁滕俊博冯吉才哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室

针对水下焊接电弧气泡动态上浮会降低焊接过程稳定性的问题,本文采用数值模拟计算与实验相结合的方法,对凹球形变幅杆几何尺寸进行优化,数值计算了空间声场分布,最终实现对电弧气泡的可控调节。首先通过数值模拟方法,分析超声波发生器... 详细信息

针对水下焊接电弧气泡动态上浮会降低焊接过程稳定性的问题,本文采用数值模拟计算与实验相结合的方法,对凹球形变幅杆几何尺寸进行优化,数值计算了空间声场分布,最终实现对电弧气泡的可控调节。首先通过数值模拟方法,分析超声波发生器的振动模态,得到凹球形变幅杆端面振幅分布。同时将凹球形变幅杆端面振幅作为激发声场的边界条件,建立水下声场模型,分析有无气泡时声压及声辐射力的分布规律。结果表明,气泡的存在明显改变水中声压的分布,且最大轴向声辐射力的位置由发射端附近移动到气泡附近。分析认为凹球形变幅杆产生的轴向声辐射力是约束气泡上浮的主要因素。最后对比普通水下焊接,优化后的凹球形变幅杆能够实现超声对电弧气泡的有效控制,电弧稳定燃烧能力提高,焊缝质量改善。因此基于声场参数优化的水下焊接电弧气泡声调控特性的研究是可行的。

关键词：超声复合水下焊接声场声辐射力电弧气泡

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焊接接头多层次跨尺度模拟进展

焊接接头多层次跨尺度模拟进展

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：魏艳红余枫怡刘湘波南京航空航天大学

焊接接头组织演化过程及最终组织对接头力学性能有重要影响。焊接接头组织预测和控制是未来焊接接头力学性能设计的重要依据,也将为焊接基因工程提供理论基础。焊缝及热影响区作为焊接接头的重要组成,焊缝组织模拟涉及熔池形核、枝晶生... 详细信息

焊接接头组织演化过程及最终组织对接头力学性能有重要影响。焊接接头组织预测和控制是未来焊接接头力学性能设计的重要依据,也将为焊接基因工程提供理论基础。焊缝及热影响区作为焊接接头的重要组成,焊缝组织模拟涉及熔池形核、枝晶生长及随后的晶粒长大和固态相变,热影响区组织模拟主要包含晶粒生长分布和固态相变。组织模拟与预测近年来取得了比较大的进展,发展了多种模型和计算方法对焊接接头不同部位或形成接头组织不同阶段的组织形貌或组成。其中,蒙特卡洛方法在焊接接头模拟中主要用于计算焊缝及热影响区晶粒生长,由于该方法缺少明确的物理基础,近年来研究相对减少。元胞自动机法由于既能处理枝晶形核和演变的随机性问题又有明确的物理基础,发展比较快,取得了长足进展。相场法由于可实现温度场,流场,相场等多场耦合,计算结果美观精细,被认为是未来基因工程的首选方法,受到国内外学者的广泛关注,但由于相场法本身的复杂性和计算结果尺度的局限性等问题限制了发展。本文将重点介绍焊接接头不同部位组织模拟方法和研究进展。

关键词：组织模拟相场法元胞自动机基因工程

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铝钢冷金属过渡电弧点焊接头腐蚀行为研究

铝钢冷金属过渡电弧点焊接头腐蚀行为研究

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：雷海洋郭杨李永兵 Blair E.Carlson 上海交通大学机械与动力工程学院通用汽车(中国)投资有限公司 General Motors Global Research & Development Center

铝钢混用是未来汽车车身结构轻量化的重要手段,但是由于铝钢异种金属电化学电位差异大,接头在实际应用中容易发生电化学腐蚀,导致接头性能降低,车身构件可靠性因此降低。为此,本文对1mm AA6022-T4铝合金与1.5 mm热镀锌低碳钢板冷金属过... 详细信息

铝钢混用是未来汽车车身结构轻量化的重要手段,但是由于铝钢异种金属电化学电位差异大,接头在实际应用中容易发生电化学腐蚀,导致接头性能降低,车身构件可靠性因此降低。为此,本文对1mm AA6022-T4铝合金与1.5 mm热镀锌低碳钢板冷金属过渡电弧点焊接头腐蚀行为进行开路电位(OCP)和盐雾腐蚀研究,发现钢板表面镀锌层以及焊点熔核根部富锌区的开路电位最低,最容易被腐蚀;与铝侧焊核以及铝钢母材相比,接头界面铁铝金属间化合物层的开路电位相对较低,更易腐蚀。采用GMW14872循环盐雾腐蚀测试标准研究了加速腐蚀对铝钢接头的影响,发现经过20天的腐蚀接头拉剪强度有轻微降低,而经过63天腐蚀测试之后,接头拉剪强度降低41%,由于界面IMC层发生腐蚀,接头断裂模式从部分焊核断裂转变为界面断裂模式。

关键词：电弧点焊铝钢异质材料金属间化合物电化学腐蚀循环盐雾腐蚀

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脉冲电流水下湿法焊接熔滴过渡行为调控机理研究

脉冲电流水下湿法焊接熔滴过渡行为调控机理研究

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：贾传宝张勇武俊飞邢长健武传松山东大学现代焊接技术研究所

水下湿法焊接典型熔滴过渡形式为大滴排斥过渡,存在过渡频率低、导致飞溅、容易熄弧等问题,严重影响了该工艺过程稳定性和焊接质量。与传统熔化极气体保护焊接方法不同,单纯采用增加焊接电流或电弧电压,无法达到降低药芯焊丝湿法焊接熔... 详细信息

水下湿法焊接典型熔滴过渡形式为大滴排斥过渡,存在过渡频率低、导致飞溅、容易熄弧等问题,严重影响了该工艺过程稳定性和焊接质量。与传统熔化极气体保护焊接方法不同,单纯采用增加焊接电流或电弧电压,无法达到降低药芯焊丝湿法焊接熔滴尺寸和提高过渡频率的目的。提出一种基于特殊脉冲电流波形的水下湿法焊接工艺,从改变湿法焊接熔滴受力条件入手,通过急速降低焊接电流降低熔滴受到的排斥力,促使其向下垂落和产生震荡,然后急速增大焊接电流,利用突然增大的电磁力和惯性动量促使熔滴脱离焊丝,再次降低焊接电流保证熔滴沿焊丝轴线进入熔池,实现较高频率的、较小熔滴尺寸的自由过渡模式。搭建了脉冲电流焊接实验平台,实现了设定波形对焊接电流波形的有效控制。设计了利用弧压反馈对电弧弧长进行控制的方案,减少熄弧并维持较稳定弧长。初步开展了脉冲电流条件下的水下湿法焊接工艺试验,并采集了视觉和电信号检测,发现最大熔滴直径降低至5mm以下,短熄弧频率大大降低,几乎没有短路过渡和表面张力过渡,焊接过程的稳定性明显提高,能够提高该工艺承受水下恶劣因素影响的能力,具有重要的理论意义和应用价值。

关键词：水下焊接熔滴过渡脉冲电流调控弧长控制

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电弧增材制造中两种特殊位置熔积的电弧仿真

电弧增材制造中两种特殊位置熔积的电弧仿真

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：周祥曼柏兴旺田启华杜义贤三大学机械与动力学院南华大学机械工程学院

为了研究电弧增材制造过程中两种特殊熔积位置,即每一层的第一道熔积和最后一道熔积位置的电弧的传热传质特性,建立了电弧增材制造过程中的此两种特殊情况的电弧数值模型,对比分析了这两种特殊情况下电弧形态、压强以及等离子和保护气... 详细信息

为了研究电弧增材制造过程中两种特殊熔积位置,即每一层的第一道熔积和最后一道熔积位置的电弧的传热传质特性,建立了电弧增材制造过程中的此两种特殊情况的电弧数值模型,对比分析了这两种特殊情况下电弧形态、压强以及等离子和保护气流动状态,并在模拟区域取垂直和水平两条路径,详细对比分析了路径上的电弧的温度、电流密度、电磁力、压强、速度、电势的分布。对比分析结果表明:受熔积空间、基板和熔积层形貌的影响,两种情况的电弧分布不再对称,最后一道熔积的电弧和保护气流分布更复杂;上述参量在两条路径上的分布均不对称且最后一道熔积在第二条水平路径上的上述参量都小于第一道熔积,其中已熔积焊道对最后一道熔积的上述参量分布的不对成性影响较大。上述研究结论可为后续电弧增材制造传热传质的机理分析、成形过程分析以及工艺参数的选择提供理论依据和参考。

关键词：电弧增材制造电弧数值模拟

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小孔型等离子弧焊接一体化模型及影响因素分析

小孔型等离子弧焊接一体化模型及影响因素分析

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：李岩王领武传松中国石油大学(北京)机械与储运工程学院中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室

等离子弧焊接涉及了电-热转换、电磁感应、电弧传热、气液冲击、界面变形、固液相变和两相流动等一系列复杂的物理过程,这些物理过程的实质是电场、磁场与温度场、流场之间的耦合和转换。针对小孔型等离子弧焊接,本文建立了一个简单实... 详细信息

等离子弧焊接涉及了电-热转换、电磁感应、电弧传热、气液冲击、界面变形、固液相变和两相流动等一系列复杂的物理过程,这些物理过程的实质是电场、磁场与温度场、流场之间的耦合和转换。针对小孔型等离子弧焊接,本文建立了一个简单实用的电弧与熔池一体化模型,全面描述了焊接过程中电弧与熔池的耦合输运过程,并且能够准确反映小孔型焊接传热模式。通过数值计算获得了焊接过程中温度场和流场的演变规律,揭示了焊接熔池的形成和演变机制。模拟所得焊缝熔合线与实验结果吻合良好,验证了数学模型的合理性。利用所建模型开展了焊接电流、喷嘴孔径与电极间距的影响因素分析。计算结果表明:电弧受喷嘴压缩,能量密度集中,射流速度高;熔池底部和上部边缘分别出现一个方向相反的环流;受电弧压力和热作用的共同影响,工件横截面形成具有较大深宽比的倒"喇叭"形焊缝;增大焊接、缩小喷嘴孔径和减小电极间距都会极大提高电弧热流密度和电弧压力。

关键词：等离子弧焊接一体化模型小孔熔池传热

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7SiMn/2Cr13异种钢焊接接头组织及应力分析

7SiMn/2Cr13异种钢焊接接头组织及应力分析

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：王义峰张超华叶延洪谭世云邓德安重庆大学材料科学与工程学院重庆耐德能源装备集成有限公司

本文针对筒体为27Si Mn钢、端盖为2Cr13不绣钢的气压缩缸结构在使用过程中出现了早期疲劳失效的问题,通过改进接头形状和坡口设计、制定合理的焊接规范和优选焊接材料对27Si Mn/2r Cr13异种钢的焊接工艺进行了优化,从而提高了气压缸体... 详细信息

本文针对筒体为27Si Mn钢、端盖为2Cr13不绣钢的气压缩缸结构在使用过程中出现了早期疲劳失效的问题,通过改进接头形状和坡口设计、制定合理的焊接规范和优选焊接材料对27Si Mn/2r Cr13异种钢的焊接工艺进行了优化,从而提高了气压缸体结构的使用寿命。本研究采用手工电弧焊方法对27Si Mn和2Cr13异种钢结构进行了焊接,利用光学显微镜观察了接头的金相组织,并采用数值模拟方法分析了接头焊接残余应力分布及工作载荷下的应力分布特征。结果表明,采用A402焊条作为填充材料获得了无明显焊接缺陷的27SiMn/2Cr13异种钢焊接接头,焊缝区为奥氏体组织。数值模拟结果表明,对接管-板接头中的径向和轴向残余应力集中现象并不明显,周向上位于27Si Mn和焊缝间的熔合区附近出现了较高的拉应力(约900MPa),由于在焊缝根部增加了缓和应力集中的孔槽结构,根部应力集中程度得到了显著缓解。在工作载荷条件下,接头中径向和周向的应力集中现象得到缓解,轴向应力分布变化不大。此外,本研究采用简易计算方法粗略估算了气压缩缸结构的疲劳寿命,得出焊接结构的最大循环次数为1.3×106次,显著高于现有结构的疲劳寿命。

关键词：异种钢焊接接头组织焊接残余应力工作应力数值模拟计算

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增材制造过程中零件变形的原位观察及模拟研究

增材制造过程中零件变形的原位观察及模拟研究

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第二十二次全国焊接学术会议“计算机辅助焊接工程”分会场

作者：谢瑞山陈高强史清宇清华大学机械工程系

增材制造中零件的变形是影响其成形质量的重要因素,目前已成为金属增材制造领域急需攻克的难点。理解和揭示增材制造过程中的瞬态力学行为是控制和减小零件变形的关键。本文建立了钛合金薄壁墙在激光增材制造过程中的原位应变测量方法... 详细信息

增材制造中零件的变形是影响其成形质量的重要因素,目前已成为金属增材制造领域急需攻克的难点。理解和揭示增材制造过程中的瞬态力学行为是控制和减小零件变形的关键。本文建立了钛合金薄壁墙在激光增材制造过程中的原位应变测量方法及有限元数值计算模型。通过对比原位测量和数值模拟获得的应变分布及演变规律,表明两者具有很好的一致性。采用数值模拟方法研究了已成形零件在后续熔敷过程中的瞬态应变演变规律、瞬态变形及最终变形。研究表明激光多层沉积过程中各方向的应变出现累积现象,但各层沉积时应变的演变规律相似。零件不同位置处应变大小及演变存在较大差异,导致零件在不同时刻呈现不同的变形形式。熔敷过程中近熔敷区材料两侧边缘向外拉长,中间位置向上凸起;完全冷却后零件的最终变形为近熔敷区材料两侧边缘向里收缩,中间位置向下凹。本文研究为后续采用原位应变测量及数值模拟方法优化工艺参数、减小零件的最终变形提供基础。

关键词：增材制造焊接数值模拟应变变形

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第二十二次全国焊接学术会议征文通知

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焊接 2018年第7期 5页

第二十二次全国焊接学术会议定于2018年10月10～12日在大连市召开。会议将由中国机械工程学会焊接分会及其堆焊及表面工程专业委员会、金属焊接性及焊接材料专业委员会、压力焊专业委员会、焊接力学及结构设计与制造专业委员会、熔焊工...

第二十二次全国焊接学术会议定于2018年10月10～12日在大连市召开。会议将由中国机械工程学会焊接分会及其堆焊及表面工程专业委员会、金属焊接性及焊接材料专业委员会、压力焊专业委员会、焊接力学及结构设计与制造专业委员会、熔焊工艺及设备专业委员会、计算机辅助焊接工程专业委员会、唐山开元电器集团、昆山京群焊材科技有限公司、成都熊谷加世电器有限公司主办,由大连理工大学承办。《焊接学报》及《焊接》作为支持媒体将对会议进行宣传与报道。

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