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焊接模式对长碳纤维复合材料超声波焊接头性能的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第1期53卷 72-78页

作者：罗震杜慧敏敖三三张威魏祺黄逸飞天津大学材料科学与工程学院

超声波焊接可以高效地实现长碳纤维复合材料的连接.超声波焊接常用的有3种焊接模式:时间模式、位移模式和能量模式,其控制机理不同.本文采用适应生产需求的小焊头,研究了3种常用焊接模式对长碳纤维复合材料超声波焊的接头性能的影响,为... 详细信息

超声波焊接可以高效地实现长碳纤维复合材料的连接.超声波焊接常用的有3种焊接模式:时间模式、位移模式和能量模式,其控制机理不同.本文采用适应生产需求的小焊头,研究了3种常用焊接模式对长碳纤维复合材料超声波焊的接头性能的影响,为生产过程中的焊接模式选择提供依据,且材料表面不预设能量引导体(导能筋)以提高生产效率.本文探寻了每种焊接模式下的最优焊接参数,并将各模式下的最优参数结果进行了对比,通过监测焊接过程中的功率-位移曲线对焊接过程及机理进行了分析,采用拉伸实验和显微组织观察对分析结果进行了验证.结果表明,熔核面积是影响拉伸强度的主要因素,焊接过程的完整性对拉伸强度也有所影响,焊接缺陷普遍存在于3种焊接模式中,对焊接质量影响不大.不同的焊接模式下获得的最佳接头性能有较大差异,位移模式下得到的熔核面积最大,接头的最大承载力可达1795.6 N;时间模式下焊点熔化后未经充分流动即冷却凝固,接头力学性能较差;能量模式下焊接时间短,熔核面积仅为位移模式下的40.5%,承载力也较差.位移模式是最适合长碳纤维复合材料超声波焊的焊接模式.

关键词：长碳纤维复合材料超声波焊接焊接模式接头性能

焊接热输入对铝合金双轴肩搅拌摩擦焊缝形貌与接头性能的影响

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焊接学报 2018年第2期39卷 84-88,132,133页

作者：郝云飞魏瑞刚周庆呼啸王国庆首都航天机械有限公司北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

系统研究了焊接热输入对双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区轮廓和拉伸性能的影响.接头宏观组织形貌结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区依次展现出"哑铃形"、"焊核变平"、"焊核凸出"轮廓.焊核凸出是高热输入条... 详细信息

系统研究了焊接热输入对双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区轮廓和拉伸性能的影响.接头宏观组织形貌结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区依次展现出"哑铃形"、"焊核变平"、"焊核凸出"轮廓.焊核凸出是高热输入条件下双轴肩搅拌摩擦焊接头特有的一种物理现象,且往往伴随产生内部孔洞型缺陷.焊核区轮廓形貌取决于双轴肩搅拌摩擦焊缝厚度中心沿径向向外运动的塑性金属流动场与热力影响区中部的相互作用.拉伸性能结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头拉伸性能呈现出逐渐下降的趋势.

关键词：双轴肩搅拌摩擦焊热输入焊缝形貌接头性能

光束偏移量对DD407/GH1140激光焊接头性能的影响

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稀有金属材料与工程 2018年第5期47卷 1620-1624页

作者：黄永德周兴汶龙伟民吕榛刘奋成何鹏南昌航空大学江西南昌330063 郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室河南郑州450001 中航工业南方航空工业(集团)有限公司湖南株洲412002 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

对航空发动机整体叶盘所采用的DD407和GH1140异种材料进行了激光对接试验,分析了光束偏移对接头力学性能的影响及典型接头横截面的组织特征,并分析了光束偏移对焊缝微观硬度影响。结果表明,该异种材料激光焊接头强度可达到466.3MPa,且... 详细信息

对航空发动机整体叶盘所采用的DD407和GH1140异种材料进行了激光对接试验,分析了光束偏移对接头力学性能的影响及典型接头横截面的组织特征,并分析了光束偏移对焊缝微观硬度影响。结果表明,该异种材料激光焊接头强度可达到466.3MPa,且光束偏移量对接头强度影响不大,主要取决于GH1140母材;焊缝横截面呈典型的"酒杯状",主要由焊缝两侧的枝状晶及中心的等轴晶组成;接头的显微硬度从GH1140侧经焊缝到DD407侧呈逐渐递增趋势,W和Co元素的固溶强化、γ'强化相的含量的增加、晶粒粗化是显微硬度上升的原因。

关键词：光束偏移激光焊接异种材料接头性能

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铜钢异种材料等离子弧焊接头性能

焊接学报 2012年第9期33卷 97-100,118页

作者：程东海邵景辉陈益平胡德安南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063

采用LHM-200等离子弧焊机对1 mm紫铜与低碳钢异种材料进行了熔透型等离子弧焊试验,得到了内部无缺陷、外观成形良好的接头.观察了接头的显微组织,并分析了工艺参数对接头力学性能的影响.结果表明,焊缝区中心显微组织呈细胞群状,界面两... 详细信息

采用LHM-200等离子弧焊机对1 mm紫铜与低碳钢异种材料进行了熔透型等离子弧焊试验,得到了内部无缺陷、外观成形良好的接头.观察了接头的显微组织,并分析了工艺参数对接头力学性能的影响.结果表明,焊缝区中心显微组织呈细胞群状,界面两侧的组织特征呈现显著的不同,焊缝与铜侧界面没有明显的熔合线,局部呈漩涡状,钢侧与焊缝连接处出现了明显的分界线;最佳工艺为焊接电流为65 A,焊接速度为0.4 cm/s,离子气流量为0.7 L/min,此时接头抗拉强度可达176 MPa,试样断裂于铜母材热影响区.

关键词：铜钢异种材料等离子弧焊接头性能

LF6/LD10铝合金搅拌摩擦焊工艺参数对接头性能的影响

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焊接学报 2005年第11期26卷 67-70页

作者：于勇征栾国红孙成彬北京航空工程制造研究所中国搅拌摩擦焊中心北京100024

通过LF6/LD10铝合金搅拌摩擦焊(FSW)的工艺试验研究,分析了工艺参数对其接头性能的影响。结果表明,当搅拌头的旋转速度值较低时,提高焊接速度有利于提高接头的抗拉强度值。当旋转速度值较高时,提高焊接速度对接头性能的影响不大。焊接... 详细信息

通过LF6/LD10铝合金搅拌摩擦焊(FSW)的工艺试验研究,分析了工艺参数对其接头性能的影响。结果表明,当搅拌头的旋转速度值较低时,提高焊接速度有利于提高接头的抗拉强度值。当旋转速度值较高时,提高焊接速度对接头性能的影响不大。焊接速度较低时,改变旋转速度对于接头的力学性能影响不大;焊接速度较高时,提高旋转速度将会降低接头的力学性能。其它参数相同的条件下,材料所处的位置对接头拉伸性能的影响不大。其它条件相同,在焊接速度和旋转速度都较低时,使用无螺纹的搅拌头所得到的接头性能要优于带有螺纹的搅拌头施焊所得接头的性能;在焊接速度和旋转速度都较高时,搅拌针上的螺纹对于接头的力学性能的影响不大。

关键词：搅拌摩擦焊铝合金接头性能工艺参数

高速列车用6106-T6铝合金型材激光-电弧复合焊接工艺及接头性能

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中国激光 2019年第12期46卷 78-86页

作者：韩晓辉李帅贞毛镇东温鹏栗忠秀吴世凯中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室北京100124 北京工业大学激光工程研究院北京100124

采用光纤激光-冷金属过渡(CMT)焊、光纤激光-变极性钨极惰性气体保护(VPTIG)焊、光纤激光-熔化极惰性气体保护(MIG)焊三种复合焊接方法对带锁底结构的6106-T6铝合金型材进行焊接。采用优化后的焊接工艺参数,焊后得到了成形良好、无明显... 详细信息

采用光纤激光-冷金属过渡(CMT)焊、光纤激光-变极性钨极惰性气体保护(VPTIG)焊、光纤激光-熔化极惰性气体保护(MIG)焊三种复合焊接方法对带锁底结构的6106-T6铝合金型材进行焊接。采用优化后的焊接工艺参数,焊后得到了成形良好、无明显缺陷的复合焊接接头,研究了接头的显微组织、拉伸性能和疲劳性能,并分析了疲劳断裂机理及断口形貌。结果表明:激光-CMT和激光-VPTIG复合焊接接头中心由上至下等轴晶尺寸逐渐减小,激光-MIG复合焊接接头焊缝中心的晶粒较粗大,且上下部分等轴晶的尺寸变化不大;激光-CMT、激光-VPTIG、激光-MIG三种复合焊接接头的抗拉强度分别为213.0,198.0,200.0 MPa,较母材均存在一定程度的强度损失,疲劳极限分别为105.00,100.83,113.50 MPa;疲劳断裂位置均在焊缝熔合线处的柱状晶区,断口均呈韧窝状,为典型的韧性断裂。

关键词：激光技术冷金属过渡焊变极性钨极惰性气体保护焊熔化极惰性气体保护焊 6106-T6铝合金显微组织接头性能

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双相钢胶焊与电阻点焊接头性能对比分析

焊接学报 2009年第10期30卷 17-20页

作者：孙海涛张延松来新民陈关龙上海交通大学上海市数字化汽车车身工程重点实验室上海200240

从接头的拉剪力、熔核的微观组织、动态电阻曲线和焊接性范围4个方面,对比分析双相钢透胶胶焊和电阻点焊的接头性能.结果表明,胶焊熔核开始形成时间提前于点焊,使得在小电流情况下胶焊的焊点拉剪力要普遍高于点焊;胶焊在中等电流情况下... 详细信息

从接头的拉剪力、熔核的微观组织、动态电阻曲线和焊接性范围4个方面,对比分析双相钢透胶胶焊和电阻点焊的接头性能.结果表明,胶焊熔核开始形成时间提前于点焊,使得在小电流情况下胶焊的焊点拉剪力要普遍高于点焊;胶焊在中等电流情况下便会产生严重飞溅,使得在大电流情况下点焊焊点拉剪力要更高些.因此,在制定胶焊的焊接工艺参数时应选择比电阻点焊偏低的焊接电流,而适度增加焊接过程的电极力有利于抑制飞溅产生.

关键词：胶焊电阻点焊双相钢接头性能

08MnNiVR大型储罐钢的自动埋弧焊接头性能

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焊接学报 2011年第5期32卷 105-107,118页

作者：李建军刘光云杜则裕胡庆春薛茜天津大学材料科学与工程学院天津300072 中国石油管道焊接培训中心河北廊坊065000

针对国产08MnNiVR大型储罐钢板在焊接施工的实际情况进行了自动埋弧横焊试验,分析了国产08MnNiVR大型储罐钢板自动埋弧横焊接头的力学性能、金相组织、硬度、冲击吸收功以及冲击断口形貌的扫描电镜分析等.结果表明,焊接完成的国产08MnN... 详细信息

针对国产08MnNiVR大型储罐钢板在焊接施工的实际情况进行了自动埋弧横焊试验,分析了国产08MnNiVR大型储罐钢板自动埋弧横焊接头的力学性能、金相组织、硬度、冲击吸收功以及冲击断口形貌的扫描电镜分析等.结果表明,焊接完成的国产08MnNiVR大型储罐钢板接头力学性能测试其焊接热影响区(HAZ)的最大硬度值为224 HV10,均符合相关技术标准.经金相显微组织分析,在焊接接头中未发现淬硬组织;对冲击试件断口形貌扫描电镜分析表明,该环焊接头的韧性满足相关技术标准要求.

关键词：大型储罐 08MnNiVR 自动埋弧焊接头性能

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2219铝合金复合热源焊接工艺及接头性能

焊接学报 2011年第9期32卷 25-29,114页

作者：冉国伟宋永伦闫思博林江波北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

采用填丝TIG焊、激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊三种焊接工艺进行6 mm厚的2219铝合金焊接试验,研究了焊接工艺与接头组织和性能的相关性.结果表明,与填丝TIG焊接工艺相比,激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊两种复... 详细信息

采用填丝TIG焊、激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊三种焊接工艺进行6 mm厚的2219铝合金焊接试验,研究了焊接工艺与接头组织和性能的相关性.结果表明,与填丝TIG焊接工艺相比,激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊两种复合热源焊接工艺提高了焊接速度,显著减少了热输入,细化了焊缝组织,减少了晶界共晶组织的宽度,尤其能有效消除焊缝熔合区的气孔缺陷,并且显著改善和提高了焊接接头的力学性能和抗应力腐蚀性能.激光-高频脉冲TIG复合焊接头SCC断裂时间明显提高,达到了母材的93%.

关键词：铝合金复合焊接接头性能