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双金属复合板光纤激光焊接及其接头腐蚀性能分析

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稀有金属材料与工程 2016年第7期45卷 1760-1764页

作者：苟宁年张建勋李振岗西安交通大学金属强度国家重点实验室陕西西安710049

针对DSS2205/X65双金属复合板进行激光对接焊试验,观察焊接接头的金相组织,通过能谱法分析Cr元素在焊接接头中的分布,测试了母材DSS2205和焊接接头的极化曲线。结果表明：焊接接头中金相组织沿厚度方向上出现了明显的分层特征;激光焊接... 详细信息

针对DSS2205/X65双金属复合板进行激光对接焊试验,观察焊接接头的金相组织,通过能谱法分析Cr元素在焊接接头中的分布,测试了母材DSS2205和焊接接头的极化曲线。结果表明：焊接接头中金相组织沿厚度方向上出现了明显的分层特征;激光焊接时熔池中上下2个部位的熔态金属流动符合Marangoni对流特征,熔池中部的液态金属更趋向于向上流动扩散,而受重力影响较少;焊接接头复层的极化曲线表明它们和母材DSS2205具有相当的自腐蚀电位,但点蚀电位均低于母材DSS2205,并且采用小光斑激光焊接具有更好的抗点蚀能力。双金属复合板是将基层（10-60 mm的碳钢或低合金钢）与复层（1-5 mm的不锈钢或钛合金等）在一定的高温高压下冶金地结合在一起,使其成为一种具有特殊性能的整体新型材料,已广泛用于石油化工、海洋开发、造船等工业领域。使用双金属复合板的主要目的在于充分利用其基层材料的高强度、高塑韧性和复层的耐热、耐磨、耐腐蚀等性能,然而,在结构制造中,由于2种不同的材料属性给其焊接带来了新的问题。例如,焊接接头过渡层，

关键词：双金属复合板激光焊熔池流动极化曲线

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三明治结构中T形焊接接头力学性能测试分析

焊接学报 2013年第5期34卷 13-16,113页

作者：乔及森苟宁年许雪梅陈剑虹兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点试验室兰州730050

提出双剪切试验模型和T形接头的弯矩试验模型,用于测定焊缝及接头在不同工作应力状态下的不均匀变形和失效过程,并利用有限元计算对接头中焊缝变形及应力状态进行分析.结果表明,金属三明治板在承受弯矩载荷时面板和芯板连接处的焊接接... 详细信息

提出双剪切试验模型和T形接头的弯矩试验模型,用于测定焊缝及接头在不同工作应力状态下的不均匀变形和失效过程,并利用有限元计算对接头中焊缝变形及应力状态进行分析.结果表明,金属三明治板在承受弯矩载荷时面板和芯板连接处的焊接接头主要承受平行于面板的剪应力和弯矩作用;随着加载,损伤起始于焊缝焊根处,并向纵深扩展.针对接头失效分析,试验与数值计算得到了较统一的结果.

关键词：三明治板双剪切弯矩-转角曲线力学性能有限元模拟

焊接速度对复合板激光对接接头腐蚀性能的影响

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焊接学报 2017年第7期38卷 17-20页

作者：苟宁年张建勋李振岗刘海璋毕宗岳西安交通大学金属强度国家重点实验室西安710049 宝鸡石油钢管研究院宝鸡721008

对DSS2205/X65爆炸焊接成形的双金属复合板进行激光穿透对接焊试验,观察了不同的焊接速度下接头的金相显微组织,通过能谱法分析合金元素在焊接接头中的分布,测试了焊接接头复层一侧的动电位极化曲线.结果表明,焊接接头中金相组织沿厚度... 详细信息

对DSS2205/X65爆炸焊接成形的双金属复合板进行激光穿透对接焊试验,观察了不同的焊接速度下接头的金相显微组织,通过能谱法分析合金元素在焊接接头中的分布,测试了焊接接头复层一侧的动电位极化曲线.结果表明,焊接接头中金相组织沿厚度方向上出现了明显的分层特征;焊缝上部和下部的合金元素发生了相对较小的流动交换;焊接接头复层的极化曲线表明,焊接速度为1.2,1.5,1.8 m/min时接头复层表现出了更好的耐腐蚀性能,而它们的抗点蚀能力随着焊接速度的增大而增大.

关键词：双金属复合板激光焊元素分布极化曲线

CCS-B激光焊三明治板接头大变形及损伤的研究

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CCS-B激光焊三明治板接头大变形及损伤的研究

作者：苟宁年兰州理工大学

学位级别：硕士

为响应节能、环保的现代交通工具的设计要求，金属三明治结构件被广泛推广使用。焊接接头是三明治结构中的基本要素。对各种焊接接头的变形、损伤及破坏的实验研究要花费大量的人力物力。如采用有限元模拟加关键试验验证的研究方法可以... 详细信息

为响应节能、环保的现代交通工具的设计要求，金属三明治结构件被广泛推广使用。焊接接头是三明治结构中的基本要素。对各种焊接接头的变形、损伤及破坏的实验研究要花费大量的人力物力。如采用有限元模拟加关键试验验证的研究方法可以有效地节约成本，提高效率。金属的焊接接头是一个组织和力学性能不均匀体，在进行有限元模拟之前必须对接头的局部材料性能进行表征，这样才能够得到比较精确的结果，同时对评定整体接头性能和改善焊接工艺也是十分必要的。本文通过对CCS-B低合金钢激光三明治板的焊接接头组织、硬度及强度的分析，研究了接头的力学不均匀性;同时研究了一种双边冲剪实验测定三明治结构中焊缝区材料应力-应变关系的方法。其基本原理是在焊接成型的三明治板上切取小工字型试样，进行双边冲剪实验，测得材料的阻力曲线。然后利用有限元软件ABAQUS建立边界条件与双边冲剪试验相同的有限元模型，利用有限元反向迭代计算求得局部材料的应力—应变关系。与常规光滑拉伸试验相比，双边冲剪材料表征技术具有自身的优越性，能够很好的表征三明治结构中焊接接头局部材料的力学性能。在上述研究的基础上利用双边冲剪实验测定表征CCS-B低合金钢激光焊焊接接头焊缝区域局部的力学性能。最后利用双边冲剪试验获得的数据对低合金钢焊接接头在拉伸载荷条件下的不均匀变形演化和损伤起始及断裂过程进行模拟预测和规律分析。研究结果表明：CCS-B低合金钢激光焊焊接变形不均匀性与接头各区域的力学性能不均匀性密切相关，对于高匹配接头变形主要集中在远离焊缝的母材区。在ABAQUS大型商业有限元软件平台上采用G-T-N损伤模型对CCS-B低合金钢激光焊焊接的损伤演化及失效过程进行了预测分析，结果表明在模拟拉伸过程中的损伤主要发生在强度相对较低母材区，与接头横向拉伸实验结果一致。本文的研究为三明治结构的关键焊接接头失效分析提供参考依据。

关键词：三明治板激光焊接接头双边冲剪试验有限元分析损伤

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双脉冲自保护药芯焊丝电弧焊工艺稳定性

焊接学报 2024年第5期45卷 90-97页

作者：张恒铭金秀鹃苟宁年蒋小霞石玗周海刘伟宁夏大学机械工程学院银川750000 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 宁夏特种设备检验检测院银川750000 天地宁夏支护装备有限公司银川750021

鉴于自保护药芯焊丝在野外焊接的重要性,尤其对于野外大型机械等关键零部件的应急修复,提高其焊接成形精度至关重要,因此研究了自保护药芯焊丝在双脉冲电弧模式下的工艺稳定性.为了实现电弧焊工艺稳定性的有效控制,采用单因素试验研究... 详细信息

鉴于自保护药芯焊丝在野外焊接的重要性,尤其对于野外大型机械等关键零部件的应急修复,提高其焊接成形精度至关重要,因此研究了自保护药芯焊丝在双脉冲电弧模式下的工艺稳定性.为了实现电弧焊工艺稳定性的有效控制,采用单因素试验研究了双脉冲参数对焊接过程稳定性的影响,发现熔滴平均尺寸与电流变异系数关系密切,因此,选取强弱脉冲频率、占空比、强弱脉冲峰值和基值7个双脉冲参数作为输入值,建立一种基于RBF-BP神经网络的熔滴平均尺寸预测模型,结果表明,该预测模型有效、可行,为控制熔滴过渡过程稳定性提供了技术支撑.

关键词：自保护药芯焊丝工艺稳定性熔滴过渡 RBF-BP神经网络

CSP生产DQ深冲低碳钢连铸薄板坯中非金属夹杂物研究

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特殊钢 2020年第4期41卷 37-39页

作者：飞尚才蒋小霞苟宁年徐楠青海高等职业技术学院海东810799 宁夏大学银川750021

为了改善酒钢CSP流程生产的低碳铝镇静钢中的非金属夹杂物问题,对其炼钢和连铸等各个阶段取样,通过金相组织分析、电子探针及扫描电镜观察对钢中氧夹杂物进行了研究。结果表明,现行工艺铸坯中含T[O]30×10^-6以上,通过采用转炉冶炼N2/A... 详细信息

为了改善酒钢CSP流程生产的低碳铝镇静钢中的非金属夹杂物问题,对其炼钢和连铸等各个阶段取样,通过金相组织分析、电子探针及扫描电镜观察对钢中氧夹杂物进行了研究。结果表明,现行工艺铸坯中含T[O]30×10^-6以上,通过采用转炉冶炼N2/Ar切换工艺、LF软吹≥6 min、钢包浇注余量2%~4%等工艺措施后,使2μm夹杂物≥66%,球形夹杂物≥94%,夹杂物类型以钙铝酸盐加一定量CaS为主。工艺优化后,各项指标满足DQ级深冲钢的要求。

关键词：低碳铝镇静钢 CSP 连铸薄板坯非金属夹杂

薄壁方管吸能构件准静态条件下轴向压缩及三点弯曲大变形力学性能

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塑性工程学报 2013年第4期20卷 6-10页

作者：乔及森许雪梅苟宁年陈剑虹兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点试验室兰州730050

针对车用薄壁单帽吸能构件,研究在准静态试验条件下承受轴向压缩及侧向三点弯曲载荷下的吸能特性,利用有限元数值分析方法对单帽结构的整体变形过程进行模拟。结果表明,试件在承受轴向载荷的能力远大于承受纵向载荷的能力时,其轴向载荷... 详细信息

针对车用薄壁单帽吸能构件,研究在准静态试验条件下承受轴向压缩及侧向三点弯曲载荷下的吸能特性,利用有限元数值分析方法对单帽结构的整体变形过程进行模拟。结果表明,试件在承受轴向载荷的能力远大于承受纵向载荷的能力时,其轴向载荷的吸能量也大于纵向载荷的吸能量。试件在轴向载荷下为非轴对称叠缩型变形,焊缝起强化作用;在侧向三点弯曲载荷作用下,焊缝几乎不受力。对单帽的变形及失效过程进行分析,其试验结果与数值模拟结果吻合。

关键词：单帽结构轴向压缩三点弯曲吸能量有限元模拟

退火温度对基于CSP热轧板生产的DQ级冷轧板组织性能和织构的影响

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矿冶工程 2020年第3期40卷 120-122,132页

作者：飞尚才蒋小霞苟宁年徐楠青海高等职业技术学院青海海东810799 宁夏大学宁夏银川750021

利用拉伸试验、显微组织观察和X射线衍射等实验方法,研究了退火温度对基于CSP热轧板生产的DQ级冷轧板组织、力学性能和织构的影响。研究结果表明,热轧卷经过70%的冷轧变形后,退火温度为700℃时,冷轧板的组织以饼状铁素体为主,晶粒比较均... 详细信息

利用拉伸试验、显微组织观察和X射线衍射等实验方法,研究了退火温度对基于CSP热轧板生产的DQ级冷轧板组织、力学性能和织构的影响。研究结果表明,热轧卷经过70%的冷轧变形后,退火温度为700℃时,冷轧板的组织以饼状铁素体为主,晶粒比较均匀,各项性能较为理想;冷轧板织构中γ纤维织构大幅增强,旋转立方织构近乎消失,r值平均达到1.82,冷轧板的成形性能达到最佳。

关键词：退火温度显微组织性能 CSP热轧板 DQ级冷轧板深冲板织构

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激光焊接用数控十字焊接工作台的研发

焊接技术 2012年第6期41卷 38-40页

作者：乔及森段慧艳苟宁年王宏武刘庆军陈剑虹甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州理工大学材料学院甘肃兰州730050 甘肃工业大学舞台机械研究所甘肃兰州730050

依据现有激光焊接机的技术特点和工作要求,研制了1台与之配套的高精度数控十字焊接工作台,采用单片机控制,步进电机驱动。工作台可沿x,y两个方向进行变速的线性运动,其平均到位偏差仅为0.003 mm/100 mm,能够适应激光焊接机高精度等特点... 详细信息

依据现有激光焊接机的技术特点和工作要求,研制了1台与之配套的高精度数控十字焊接工作台,采用单片机控制,步进电机驱动。工作台可沿x,y两个方向进行变速的线性运动,其平均到位偏差仅为0.003 mm/100 mm,能够适应激光焊接机高精度等特点,保证了激光焊接过程中的焊接精度。

关键词：激光焊高精度焊接工作台研制