检索结果-南通市图书馆

超声冲击时间对SMA490BW钢焊接接头组织与性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兵器材料科学与工程 2023年第3期46卷 7-12页

作者：丛家慧林方旭高嘉元沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136

对转向架用SMA490BW钢焊接接头表面进行10、15、20 min的超声冲击,在相同应力水平下进行接头疲劳试验,对比试件不同时长冲击后的疲劳寿命。通过金相、表面硬度、残余应力、表面粗糙度测试分析超声冲击提高SMA490BW钢焊接接头疲劳寿命的... 详细信息

对转向架用SMA490BW钢焊接接头表面进行10、15、20 min的超声冲击,在相同应力水平下进行接头疲劳试验,对比试件不同时长冲击后的疲劳寿命。通过金相、表面硬度、残余应力、表面粗糙度测试分析超声冲击提高SMA490BW钢焊接接头疲劳寿命的机理。结果表明:超声冲击处理可提高焊接接头表面硬度、降低表面粗糙度,并引入了残余压应力。超声冲击处理后试样的表层组织塑性变形大,晶粒被拉长、破碎,形成了塑性变形层。超声冲击处理10、15、20 min后,平均疲劳寿命分别提高了82%、342%、482%。

关键词： SMA490BW钢焊接接头超声冲击疲劳性能

超声冲击及焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国有色金属学报 2019年第7期29卷 1377-1383页

作者：何柏林封亚明李力华东交通大学机电工程学院

本文对6082铝合金焊接接头分别进行超声冲击处理和磨平焊缝余高处理,研究残余应力和应力集中对焊接接头疲劳性能的影响。结果表明:经超声冲击处理后,接头焊趾及其附近区域表层晶粒明显细化;焊趾处由冲击前的残余拉应力转变为残余压应力... 详细信息

本文对6082铝合金焊接接头分别进行超声冲击处理和磨平焊缝余高处理,研究残余应力和应力集中对焊接接头疲劳性能的影响。结果表明:经超声冲击处理后,接头焊趾及其附近区域表层晶粒明显细化;焊趾处由冲击前的残余拉应力转变为残余压应力,其疲劳寿命得到提高;超声冲击前后接头疲劳裂纹均萌生于焊趾部位,而磨平焊缝接头的疲劳裂纹大多萌生于母材圆弧过渡处。无论冲击与否,疲劳断裂机制均为准解理断裂。当超声冲击电流为1.0A、冲击时间为2min时,与未超声冲击试样相比,6082铝合金接头疲劳寿命提高11.18%,无余高接头相对焊接接头疲劳寿命提高30.71%。接头表层金属晶粒尺寸、残余应力以及应力集中是影响6082铝合金焊接接头疲劳性能的主要因素。

关键词：超声冲击焊缝余高晶粒细化残余应力疲劳

超声冲击辅助电弧熔丝321不锈钢组织演变及再结晶行为研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超声冲击辅助电弧熔丝321不锈钢组织演变及再结晶行为研究

作者：王振东哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

电弧熔丝增材制造(Wire and arc additive manufacturing,WAAM)是一种新兴的三维材料制备技术,以沉积效率高、成本低、材料利用率高等优点受到各方关注。然而WAAM在沉积时经历了多次热循环,这通常会使材料内部出现粗大柱状晶、残余应力... 详细信息

电弧熔丝增材制造(Wire and arc additive manufacturing,WAAM)是一种新兴的三维材料制备技术,以沉积效率高、成本低、材料利用率高等优点受到各方关注。然而WAAM在沉积时经历了多次热循环,这通常会使材料内部出现粗大柱状晶、残余应力过高等问题,严重影响了电弧增材制造的应用及发展。超声冲击技术是一种表面处理技术,通过高频高速的超声波冲击,诱导材料表面发生塑性变形,粗大晶粒被打碎,并引入有益的压应力,达到改善材料组织和性能的目的。通过在WAAM过程中引入超声冲击处理,利用超声冲击带来的塑性变形和电弧熔丝增材制造多层沉积时的热效应,将两种技术结合起来实现微观结构的改变,使原来的粗大柱状晶发生再结晶,向等轴晶转变,从而达到细化晶粒的目的。近年来,超声冲击辅助电弧熔丝增材制造中的再结晶行为已成为当前研究的热点之一。本文采用电弧熔丝增材制造技术制备321不锈钢沉积层,选择成形良好的沉积层进行不同参数超声冲击处理。通过对比不同参数超声冲击后沉积层的微观表征和性能测试结果,探究超声冲击不同参数对沉积层组织和性能的影响,以此优化超声冲击和电弧增材复合工艺。通过高温原位试验和EBSD测试,研究不同参数超声冲击对组织演变和再结晶的影响规律,并探究超声冲击促进沉积层发生再结晶的作用机理,为超声冲击复合电弧熔丝增材制造技术的推广做贡献。主要研究成果如下:为了探究超声冲击对电弧熔丝321不锈钢沉积层的影响,通过不同参数(超声功率/外加载荷/冲击时间)的超声冲击对沉积层进行后处理。利用金相观察和显微硬度测试对超声冲击处理后的沉积层进行评估,结果表明,超声冲击后沉积层顶部组织由等轴胞状组织变为流变组织,随着超声冲击三个参数的增大,塑性变形层深度增大,沉积层表层硬度也增大。超声冲击的作用效果随着距表面距离的增加而递减,塑性变形程度、硬度的作用深度印证了这一观点。对超声冲击前后沉积层进行EBSD测试发现,超声冲击后沉积层KAM值增加,应变增加;超声冲击后沉积层亚晶界和小角度晶界增加。为了探究超声冲击辅助电弧熔丝321不锈钢在多层沉积时的组织演变和再结晶过程,以超声冲击后沉积层为试样,采用高温激光共聚焦显微镜模拟电弧熔丝321不锈钢多层沉积时的热作用,对其组织演变和再结晶过程进行动态高温原位观察,并结合EBSD测试探究超声冲击后沉积层在加热下发生再结晶的作用机理。试验发现,变温原位组织观察时,超声冲击的三个参数越大,晶粒细化效果越明显。且超声冲击三个参数晶粒细化效果的大小关系为:冲击时间>外加载荷>超声功率;恒温原位组织观察时发现,在不同保温温度下超声冲击试样的原始晶粒附近均有大量细小再结晶晶粒生成,相比于变温试验,再结晶晶粒更多,组织演变更完全,而无超声冲击试样保温后部分晶粒相比于变温试验时再次长大。相比于无超声冲击保温状态的沉积层试样,超声冲击+保温沉积层试样形成更多的再结晶晶粒,晶粒细化效果更好。此外高温原位动态观察结果证明了超声冲击辅助电弧增材制造发生再结晶的形核机制为晶界弓出形核。对比超声冲击前后沉积层、超声冲击+加热沉积层试样的EBSD测试结果发现,超声冲击增加了亚结构(亚晶界和小角度晶界)的含量,在加热条件下这些亚结构发生再结晶转变,形成新的大角度再结晶晶粒,沉积层平均晶粒尺寸减小。通过对超声冲击辅助电弧熔丝321不锈钢沉积层再结晶进行定量分析,采用Avrami方程建立了再结晶动力学模型,获得了再结晶激活能Q=303836.5 J/mol。

关键词：电弧熔丝增材制造超声冲击 321不锈钢组织演变再结晶

超声冲击对含根部缺陷铝合金FSW接头疲劳性能的影响

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

焊接学报 2021年第6期42卷 7-12,I0001页

作者：詹睿王东坡邓彩艳崔雷管卫梁行天津大学天津300072 天津市现代连接技术重点实验室天津300072

针对含有根部“弱连接”缺陷的铝合金搅拌摩擦焊接头,采用4点弯曲疲劳试验方法,对比了超声冲击、超声喷丸及超声冲击+超声喷丸处理对疲劳性能的影响.对比分析了试样处理前后根部“弱连接”形貌、显微硬度数值和残余应力分布,探究了其提... 详细信息

针对含有根部“弱连接”缺陷的铝合金搅拌摩擦焊接头,采用4点弯曲疲劳试验方法,对比了超声冲击、超声喷丸及超声冲击+超声喷丸处理对疲劳性能的影响.对比分析了试样处理前后根部“弱连接”形貌、显微硬度数值和残余应力分布,探究了其提升焊接接头疲劳性能的机制.结果表明,相较于超声冲击仅对2×10^(6)周次以下疲劳强度的提高,超声喷丸、超声冲击+超声喷丸均显著提升了高周疲劳性能,对应于2×10^(6)周次,疲劳强度分别提高13%和40%.超声冲击+超声喷丸复合处理不仅在接头根部缺陷处形成了致密的加工硬化层,而且利用超声喷丸处理引入了更宽的压缩残余应力区域,消除了超声冲击后可能残留的叠形缺陷,进而显著改善了疲劳性能.

关键词：超声冲击搅拌摩擦焊根部缺陷疲劳性能残余应力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超声冲击强度对焊接接头疲劳寿命的影响

焊接学报 2019年第12期40卷 149-153,I0008页

作者：白易立王东坡邓彩艳龚宝明天津大学

采用超声冲击处理方法对Q345B钢十字接头进行处理,对比分析了两种振幅下焊接接头疲劳寿命的变化.结果表明,在25μm振幅下焊接接头的疲劳寿命相较18μm振幅下焊接接头的疲劳寿命提高了4.3~7.6倍,从超声冲击处理后的宏观形貌、微观断口、... 详细信息

采用超声冲击处理方法对Q345B钢十字接头进行处理,对比分析了两种振幅下焊接接头疲劳寿命的变化.结果表明,在25μm振幅下焊接接头的疲劳寿命相较18μm振幅下焊接接头的疲劳寿命提高了4.3~7.6倍,从超声冲击处理后的宏观形貌、微观断口、冲击区域表层组织等方面比较分析了不同振幅下超声冲击疲劳延寿差异的原因,并建立有限元模型进行焊接温度场、应力场和超声冲击的数值模拟,将试验结果与有限元计算结果进行综合对比分析.结果表明,同等冲击条件下振幅越大,压应力层更深,试件表面压应力值更大.

关键词：超声冲击有限元法残余应力疲劳性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超声冲击态焊接接头疲劳性能分析

焊接学报 2019年第8期40卷 118-123,I0006页

作者：陈广冉龚宝明孟庆禹邓彩艳王东坡天津大学天津300350 江苏徐州工程机械研究院有限公司徐州221004

使用ABAQUS软件对T形接头进行超声冲击处理,将处理结果导入隐式分析模块中得到了稳定的残余应力场.随后对冲击处理后的接头施加不同的拉伸载荷,计算不同网格尺寸条件下的ASME结构应力,验证了该方法的网格不敏感性;对比冲击态和未冲击态... 详细信息

使用ABAQUS软件对T形接头进行超声冲击处理,将处理结果导入隐式分析模块中得到了稳定的残余应力场.随后对冲击处理后的接头施加不同的拉伸载荷,计算不同网格尺寸条件下的ASME结构应力,验证了该方法的网格不敏感性;对比冲击态和未冲击态焊接接头的AMSE结构应力和IIW结构应力的应力集中系数,发现超声冲击处理可以有效降低焊趾处的应力集中系数,但ASME结构应力法对载荷变化更敏感.分别采用主S-N曲线和IIW结构应力S-N设计曲线,给出了基于ASME结构应力法和IIW结构应力法的疲劳寿命,结果表明,ASME结构应力法预测的疲劳寿命趋于相对保守.

关键词：超声冲击结构应力疲劳寿命有限元

超声冲击处理MB8镁合金十字接头的表层组织及疲劳性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料工程 2018年第10期46卷 70-76页

作者：何柏林江明明于影霞李力华东交通大学材料科学与工程学院南昌330013

采用超声冲击方法对MB8镁合金十字接头焊趾处进行超声冲击处理,对比测试焊态及冲击处理态接头的表层组织和疲劳性能。结果表明:超声冲击处理可以在MB8镁合金焊接接头表面获得纳米晶组织。在循环寿命为2×106条件下,焊态试样的条件疲劳... 详细信息

采用超声冲击方法对MB8镁合金十字接头焊趾处进行超声冲击处理,对比测试焊态及冲击处理态接头的表层组织和疲劳性能。结果表明:超声冲击处理可以在MB8镁合金焊接接头表面获得纳米晶组织。在循环寿命为2×106条件下,焊态试样的条件疲劳强度为32.07MPa,冲击处理态试样的条件疲劳强度为41.88MPa,提高了30.59%。未冲击接头疲劳断裂大多发生在焊缝缺陷处,冲击处理后的接头则发生在热影响区。超声冲击处理不仅可以大幅提高MB8镁合金十字接头的疲劳寿命,还可以改变接头疲劳断裂位置。此外,热影响区也是MB8镁合金十字接头疲劳断裂的薄弱区域,这与热影响区晶粒粗大有很大的关系。

关键词：超声冲击 MB8镁合金十字接头疲劳性能断口形貌

超声冲击辅助激光熔覆CrCoNi涂层组织与性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超声冲击辅助激光熔覆CrCoNi涂层组织与性能研究

作者：王成思江苏科技大学

学位级别：硕士

在海洋、极地等极端环境中,对装备的服役条件要求异常苛刻,尤其是针对一些关键部件的耐磨和耐蚀性能,例如极地环境的铁轨、海上钻井平台的支架等,常规金属材料已无法满足相应的需要。CrCoNi中熵合金具有优异的力学性能,尤其在低温条件下... 详细信息

在海洋、极地等极端环境中,对装备的服役条件要求异常苛刻,尤其是针对一些关键部件的耐磨和耐蚀性能,例如极地环境的铁轨、海上钻井平台的支架等,常规金属材料已无法满足相应的需要。CrCoNi中熵合金具有优异的力学性能,尤其在低温条件下,其强度、延展性、塑韧性相比常温下都有大幅提升,因此在基体材料表面制备CrCoNi中熵合金的涂层很有前景。常规条件下激光熔覆CrCoNi涂层的性能并不能完全满足当前极端环境对于耐磨耐蚀性能的要求。超声冲击处理可以通过消除残余应力、改善组织等强化材料表面,从而提升激光熔覆涂层的性能。本课题基于超声冲击辅助激光熔覆CrCoNi涂层的制备,进一步提升涂层的耐磨耐蚀性能。主要通过优化工艺参数,探究了涂层显微硬度、摩擦磨损以及腐蚀性能等方面性能特征,探究各方面的影响规律,主要研究结果如下:首先,探究激光熔覆工艺参数对CrCoNi涂层成形及性能的影响。其中,激光功率和扫描速度对涂层形貌影响较大,当激光功率1800 W,扫描速度8 mm/s,送粉速度40 g/min,多道搭接率50%,涂层具有良好的成形。在耐磨性能方面,CrCoNi涂层的磨损失重和磨痕深度均大于316L,涂层的磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和氧化磨损。在耐蚀性能方面,通过对比两种材料的腐蚀电位和腐蚀电流,发现316L的耐蚀性能优于CrCoNi涂层。其次,探究超声冲击振幅对CrCoNi涂层组织及性能的影响。研究表明,随着超声冲击振幅的增加,涂层厚度有所降低,涂层晶粒细化。随着超声冲击振幅的增加,涂层的显微硬度得到显著提升,当振幅为25μm时,涂层的显微硬度最高,相较于原始涂层提升了76.4%。在耐磨性能方面,涂层的耐磨性随着超声冲击振幅的增加先提升后下降,当振幅为20μm时,耐磨性能最优,涂层的磨损机理以磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和氧化磨损为主;在耐蚀性能方面,超声冲击改善了涂层的腐蚀电位和腐蚀电流,腐蚀电位由-0.218 V提高到-0.114 V,腐蚀电流由4.343×10 A/cm降到2.801×10 A/cm,表明其耐蚀性能得到提升。此外,探究最优振幅下不同温度对CrCoNi涂层摩擦磨损的影响。低温时耐磨性能相比常温有了较大提升,随着温度的下降,涂层的耐磨性能先提升后下降,当温度为-100℃时,耐磨性能最好。低温条件下涂层的塑韧性有所加强,其磨损机理以粘着磨损为主。最后,探究超声冲击不同覆盖率对CrCoNi涂层耐磨耐蚀性的影响。研究结果表明,当冲击振幅为20μm,覆盖率为200%时,涂层的厚度和晶粒大小的变化最大,性能最为优异。在耐磨性能方面,随着覆盖率的增大,耐磨性能先提升后下降,在覆盖率为200%时表现出最小的磨损失重和最低的摩擦系数;在耐蚀性能方面,CrCoNi涂层具有更高的自腐蚀电位,更低的自腐蚀电流密度,根据等效电路的拟合数据,发现生成了更致密的钝化膜,表现出更好的耐腐蚀性能。

关键词：激光熔覆 CrCoNi涂层超声冲击耐磨性能耐蚀性能

超声冲击和机械打磨提高SMA490BW钢焊接接头超高周疲劳性能

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国铁道科学 2017年第5期38卷 107-113页

作者：何柏林张枝森谢学涛金辉李力华东交通大学材料科学与工程学院江西南昌330013

为提高转向架焊接构架焊接接头的超高周疲劳性能,分别采用不同冲击参数和冲击方式下的超声冲击和机械打磨,处理动车组转向架用SMA490BW钢的焊接接头,并利用超声疲劳试验系统测试处理前后焊接接头的超高周疲劳性能。通过残余应力测试、... 详细信息

为提高转向架焊接构架焊接接头的超高周疲劳性能,分别采用不同冲击参数和冲击方式下的超声冲击和机械打磨,处理动车组转向架用SMA490BW钢的焊接接头,并利用超声疲劳试验系统测试处理前后焊接接头的超高周疲劳性能。通过残余应力测试、金相组织和断口形貌观察,分析用超声冲击和机械打磨提高SMA490BW钢焊接接头超高周疲劳性能的机理。结果表明:在330 MPa应力条件下原始焊态接头的平均疲劳寿命约为0.252×107周次,经机械打磨后疲劳寿命可提高至1.232×107周次,提高约5倍;在2.0A冲击电流下对焊趾及焊根处进行20min的局部超声冲击后,其疲劳寿命可达4.978×107周次,提高约20倍;残余压应力的引入、表层晶粒的细化和焊趾外形的修整是焊接接头疲劳性能得到提高的主要原因;焊接接头经过超声冲击强化后,疲劳裂纹的萌生位置可能从焊趾或焊根处转移到材料表面其他缺陷处。

关键词：转向架焊接接头超高周疲劳超声冲击机械打磨