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塞式喷管流场计算

空气动力学学报 2002年第4期20卷 465-469页

作者：刘金合宋明德北京航空航天大学国家计算流体力学实验室北京100083

采用NND差分格式,对塞式喷管轴对称流场进行了数值模拟。通过流场分析,可以对塞式喷管火箭发动机有清楚的认识。计算表明,NND格式有很好的分辨率;无粘和有粘的情况流场结构和性能相差悬殊;塞式喷管的自适应能力很好。

关键词：塞式喷管流场计算数值模拟计算流体力学

钛合金电子束焊接和局部热处理后残余应力分布特征

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稀有金属材料与工程 2008年第5期37卷 771-774页

作者：胡美娟刘金合西北工业大学陕西西安710072

采用小孔法测定了14.5mm厚TC4钛合金平板电子束焊接,研究了电子束焊接和局部热处理集成加工工艺下残余应力的分布,分析了局部热处理对焊接接头残余应力分布特征的影响。结果表明,在实验条件下电子束局部热处理后纵向残余拉应力的分布区... 详细信息

采用小孔法测定了14.5mm厚TC4钛合金平板电子束焊接,研究了电子束焊接和局部热处理集成加工工艺下残余应力的分布,分析了局部热处理对焊接接头残余应力分布特征的影响。结果表明,在实验条件下电子束局部热处理后纵向残余拉应力的分布区间由焊接状态下焊缝中心线两侧距焊缝中心线5mm的区域减小到2mm的区域,纵向残余拉应力峰值同焊接状态相比降低了76%,横向残余压应力峰值降低了65%。电子束局部热处理未扫描的母材区域,残余应力数值同焊接状态相比几乎没有变化。

关键词：电子束焊接局部热处理残余应力小孔法

厚板铝合金搅拌摩擦焊接头沿板厚方向低周疲劳性能不均匀性研究

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金属学报 2015年第5期51卷 587-596页

作者：徐韦锋刘金合 CHEN Daolun 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学材料学院陕西省摩擦焊接工程技术重点实验室西安710072 Department of Mechanical and Industrial Engineering Ryerson University

对2219-T62铝合金母材和搅拌摩擦焊(FSW)接头沿板厚方向分层切片分别进行了低周疲劳实验研究,探讨了热力耦合作用不均匀性和焊接工艺参数对接头低周疲劳变形行为的影响.结果表明:在低外加总应变幅0.1%和0.2%时,低周疲劳循环应力幅和塑... 详细信息

对2219-T62铝合金母材和搅拌摩擦焊(FSW)接头沿板厚方向分层切片分别进行了低周疲劳实验研究,探讨了热力耦合作用不均匀性和焊接工艺参数对接头低周疲劳变形行为的影响.结果表明:在低外加总应变幅0.1%和0.2%时,低周疲劳循环应力幅和塑性应变幅曲线呈水平分布,疲劳裂纹萌生于试样表面且具有单一性,裂纹扩展区有明显的疲劳辉纹;在高应变幅0.4%,0.6%和0.8%时,应力幅升高,塑性应变幅降低,发生循环硬化,且随着应变幅的增加,疲劳循环应变硬化程度逐渐升高,裂纹萌生具有多源性,以韧窝断裂特征为主.母材疲劳寿命高于FSW接头;与接头中部和底部切片相比,上部疲劳寿命较低.随转速的升高,疲劳寿命降低,焊速对其影响较小.

关键词：搅拌摩擦焊接厚板铝合金低周疲劳性能循环变形断裂机理

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电子束焊接及局部热处理复合技术的数值分析

焊接学报 2007年第5期28卷 93-96,100页

作者：胡美娟刘金合西北工业大学材料学院西安710072

电子束焊接及局部热处理复合技术是一种多功能的电子束加工技术。文中以ANSYS有限元分析软件为平台,对2,6和12mm厚的TC4钛合金平板电子束焊接和局部热处理时的温度场和应力场进行了数值模拟计算,详细分析了局部热处理对不同厚度钛合金... 详细信息

电子束焊接及局部热处理复合技术是一种多功能的电子束加工技术。文中以ANSYS有限元分析软件为平台,对2,6和12mm厚的TC4钛合金平板电子束焊接和局部热处理时的温度场和应力场进行了数值模拟计算,详细分析了局部热处理对不同厚度钛合金平板电子束焊接温度场和残余应力场的影响规律。结果表明,在给定的计算条件下,2mm厚TC4钛合金平板的电子束局部热处理效果最好,电子束局部热处理后上表面距焊缝中心线4mm的区域内冷却速度基本一致,纵向残余拉应力最大值由780MPa降低到560MPa,减小幅度达到28%。

关键词：电子束焊接钛合金局部热处理数值模拟

Microstructure evolution along thickness in double-side friction stir welded 7085 Al alloy

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第10期25卷 3212-3222页

作者：徐韦锋刘金合西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西省摩擦焊接技术实验室西安710072

The microstructure evolution in the weld zone of double-side friction stir welded（DS-FSWed） 7085-T7452 Al alloy was investigated by the electron backscatter diffraction *** results indicate that DS-FSW process results in substantial grain *** misorientation angle distribution shows a very high volume fraction of high angle grain boundary（HAGB）（above 75%） under DS-FSW condition at rotational rate of 300 r/*** fraction of HAGB rapidly decreases with increasing the rotational rate from 300 to 950 r/min,and the obvious growth of grain in the weld nugget zone（WNZ） is *** average grain sizes in the elongated grains of thermal-mechanical affected zone（TMAZ） and partially equiaxed and coarser grains of thermal affected zone（HAZ） are 7.3 and 15.7 μm with the fractions of HAGBs less than 43% and 30%,*** intensities of（100）,（110） and（111） pole figures in the WNZ obviously decrease when compared with those in the BM and present significantly difference along the thickness direction of plate.

关键词： double-side friction stir weld 7085 Al alloy microstructure

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12mm厚钛合金平板电子束焊接的数值模拟

中国有色金属学报 2007年第10期17卷 1622-1626页

作者：胡美娟刘金合西北工业大学材料科学与工程学院西安710072

采用ANSYS有限元分析软件,建立12 mm厚TC4钛合金平板电子束焊接温度场和应力场的三维有限元数值计算模型。模型采用圆锥体热源考虑电子束焊接时的小孔效应;材料的热学、力学性能参数随温度变化;相变和熔池内液体的对流散热通过比热和热... 详细信息

采用ANSYS有限元分析软件,建立12 mm厚TC4钛合金平板电子束焊接温度场和应力场的三维有限元数值计算模型。模型采用圆锥体热源考虑电子束焊接时的小孔效应;材料的热学、力学性能参数随温度变化;相变和熔池内液体的对流散热通过比热和热导率的变化实现。计算结果表明:钛合金电子束焊接时,熔池呈典型的卵形分布。高值纵向残余拉应力集中分布在焊缝中心线两侧距焊缝中心线4 mm的区域内,平板内部出现接近材料屈服极限的局部三维残余拉应力状态。实验得到的焊缝宏观形貌和小孔释放法检测到的焊接残余应力对计算结果进行验证,实验结果和计算结果吻合较好,证明了有限元模型的正确性。

关键词：钛合金电子束焊接数值模拟小孔法残余应力

镁合金真空电子束深熔焊接及焊缝成形数值模拟

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焊接学报 2010年第6期31卷 65-68页

作者：罗怡刘金合叶宏申彬西北工业大学材料学院西安710072 江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室江苏镇江212003 重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400050

对10mmAZ61镁合金板材进行了真空电子束深熔焊接数值模拟研究.考虑到焊接过程中高温金属蒸气等离子体的热效应及真空电子束焊接"匙孔"深熔热效应特征,建立了高斯面热源与双椭球体热源复合的移动热源模型,采用数值模拟的方法研究了镁合... 详细信息

对10mmAZ61镁合金板材进行了真空电子束深熔焊接数值模拟研究.考虑到焊接过程中高温金属蒸气等离子体的热效应及真空电子束焊接"匙孔"深熔热效应特征,建立了高斯面热源与双椭球体热源复合的移动热源模型,采用数值模拟的方法研究了镁合金真空电子束焊接温度循环特征及不同焊接工艺对焊缝成形的影响.结果表明,建立的复合热源模型能够获得电子束深熔焊接的效果,并可模拟不同焊接工艺下的温度场分布与电子束热源作用下的焊缝成形,这也证明了该模型在AZ61镁合金电子束平板焊接的热效应模拟中有较好的适用性.

关键词：镁合金电子束焊接复合热源焊缝成形数值模拟