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搅拌摩擦焊接头形成过程分析

焊接学报 2012年第12期33卷 93-96,117-118页

作者：赵华夏董春林栾国红中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024

基于搅拌摩擦焊三维模型的切面分析方法,建立了焊接过程中接头切面的演变行为,将搅拌摩擦焊接头形成过程分为挤出阶段、迁移阶段、回填阶段和轴肩作用阶段四个阶段,对搅拌针作用下材料迁移过程进行了分析,指出挤出阶段将原始对接面及其... 详细信息

基于搅拌摩擦焊三维模型的切面分析方法,建立了焊接过程中接头切面的演变行为,将搅拌摩擦焊接头形成过程分为挤出阶段、迁移阶段、回填阶段和轴肩作用阶段四个阶段,对搅拌针作用下材料迁移过程进行了分析,指出挤出阶段将原始对接面及其表面氧化物迁移到后退侧,迁移阶段实现洋葱环层状组织的形成,并实现氧化物的碎化、弥散,回填阶段完成洋葱环形貌的最终成形.结果表明,采用切面分析法建立的接头形成过程四阶段能够较好地解释搅拌摩擦焊接头形成机制以及"S线"等缺陷的产生原因.

关键词：搅拌摩擦焊切面分析接头成形缺陷

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塑流摩擦焊技术

焊接学报 2010年第8期31卷 1-4,8页

作者：栾国红李光王卫兵康举张利国中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024 沈阳航空航天大学航宇学院沈阳110136

在介绍塑流磨擦焊接方法和原理基础上,对塑流摩擦焊接工具进行了选型和优化,并且对该焊接技术针对不同铝合金材料的焊接性和不同零件结构的适应性进行了分析,同时对于这种焊接技术在飞机等薄壁结构零件中的应用进行了探讨.结果表明,塑... 详细信息

在介绍塑流磨擦焊接方法和原理基础上,对塑流摩擦焊接工具进行了选型和优化,并且对该焊接技术针对不同铝合金材料的焊接性和不同零件结构的适应性进行了分析,同时对于这种焊接技术在飞机等薄壁结构零件中的应用进行了探讨.结果表明,塑流磨擦焊技术可以利用材料的局部磨擦产生的塑性流变在一定厚度范围内实现材料的可靠的固相连接,可以在类似于飞机薄壁结构的点焊、对接和搭接中得到应用,还可以应用于搅拌磨擦焊表面缺陷的修补、匙孔填充、以及材料表而改性处理等.

关键词：搅拌摩擦焊塑流摩擦焊铝合金

150kV/30kW逆变式电子束焊接高压电源设计

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北京航空航天大学学报 2014年第11期40卷 1531-1536页

作者：张伟杜慧聪齐铂金许海鹰北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024

针对150 k V/30 k W电子束焊接高压电源高电压、大功率输出的要求,低压电路采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变隔离直流电源与逆变全桥串联的主电路拓扑,高压电路由3组升压变压器与10倍压整流电路的串联结构并联组成;设... 详细信息

针对150 k V/30 k W电子束焊接高压电源高电压、大功率输出的要求,低压电路采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变隔离直流电源与逆变全桥串联的主电路拓扑,高压电路由3组升压变压器与10倍压整流电路的串联结构并联组成;设计了高压采样电路、束流采样电路,以及双闭环控制电路.基于上述技术,实现了150 k V/30 k W高电压大功率输出.实验结果表明高压加速电源的输出线性度和束流输出线性度较好,同时高压稳定度和束流稳定度均在0.5%左右,能够满足电子束焊接的要求.

关键词：电子束焊接高压电源逆变高频变压器倍压整流

DZ125合金钎焊接头窄钎缝区高温循环应力应变分析方法

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航空动力学报 2011年第9期26卷 2054-2060页

作者：董成利石多奇杨晓光张蕾齐红宇侯金保北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024

针对钎焊接头窄钎缝区(大约150μm)在高温环境下的循环应力应变测量困难问题,提出一种基于反推法的新思想,依据以下两类数据进行计算和分析:第一类是采用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序(UMAT)嵌入Chaboche热黏塑性本构模型计算得到的... 详细信息

针对钎焊接头窄钎缝区(大约150μm)在高温环境下的循环应力应变测量困难问题,提出一种基于反推法的新思想,依据以下两类数据进行计算和分析:第一类是采用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序(UMAT)嵌入Chaboche热黏塑性本构模型计算得到的DZ125母材合金高温循环应力应变数据;第二类是经高温循环试验得到的钎焊接头的相应数据,最后经过数据处理和MATLAB软件编程获得窄钎缝区的应力应变.研究结果表明,钎焊接头在高温环境下的变形具有明显的不均匀性和局部性,并指出较之母材合金其钎缝区相对较"软",而且它也是整个钎焊接头的薄弱环节,应给予足够的重视.推而广之,反推法的提出为研究普通焊接接头窄焊缝的力学行为提供了一条新的途径.

关键词： DZ125合金钎焊接头窄钎缝区定向凝固热黏塑性反推法

880nm LD泵浦Nd:GdVO_4混合腔激光器1.34μm实验研究

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红外与激光工程 2014年第8期43卷 2404-2406页

作者：崔丽胡文华张恒利王燕辛张亦卓李忠建中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024 北京理工大学光电学院北京100081

将880 nm上能级直接泵浦与部分端面泵浦混合腔结构结合,对Nd:GdVO4晶体的1342nm激光输出特性进行了实验研究。采用正支离轴混合谐振腔,4-bar中心波长为880 nm的激光二极管列阵作为泵浦源,在泵浦功率为178 W时,激光输出功率为26.3 W,斜... 详细信息

将880 nm上能级直接泵浦与部分端面泵浦混合腔结构结合,对Nd:GdVO4晶体的1342nm激光输出特性进行了实验研究。采用正支离轴混合谐振腔,4-bar中心波长为880 nm的激光二极管列阵作为泵浦源,在泵浦功率为178 W时,激光输出功率为26.3 W,斜效率和光-光转换效率分别为27%和14.8%。在20 W输出功率时非稳腔和稳腔方向的M2因子均为1.3。结果表明:由于采用了上能级直接泵浦与部分端面泵浦混合腔结构,相对于目前同等输出功率级别的端面泵浦Nd:GdVO4激光器,光束质量得到很大提高。

关键词：激光二极管端面泵浦 Nd GdVO4板条激光器 1 34μm 880nm LD

基于ANSYS的SY-100L大型立式数控强力旋压机关键零件工作台箱体设计

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机械设计与研究 2013年第6期29卷 41-42,46页

作者：张喻琳李初晔中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024

针对国内首台最大的SY-100L立式数控强力旋压机的关键零部件,通过参考现有类似结构设计建模,后用ANSYS对箱体进行性能分析、结构优化、局部变结构改进,内腔应力和变形降低了9.85%和15%,箱体结构的整体刚性和承载能力得到较大改善,结果... 详细信息

针对国内首台最大的SY-100L立式数控强力旋压机的关键零部件,通过参考现有类似结构设计建模,后用ANSYS对箱体进行性能分析、结构优化、局部变结构改进,内腔应力和变形降低了9.85%和15%,箱体结构的整体刚性和承载能力得到较大改善,结果应用于实际工程并通过用户验收。

关键词：关键零件分析优化 ANSYS

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纳秒双脉冲激光的控制方法

中国激光 2011年第2期38卷 99-102页

作者：王学军孟繁禹李猛王静波高光波中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所北京100024

研究了用于航空发动机涡轮叶片气膜孔加工的双脉冲激光控制方法。报道了采用两台闪光灯抽运的电光调Q激光器偏振组束产生100 ns左右时间间隔的双脉冲激光的实验结果。共轴的双脉冲激光的时间间隔可以在零到几百纳秒之间自由调节。双脉... 详细信息

研究了用于航空发动机涡轮叶片气膜孔加工的双脉冲激光控制方法。报道了采用两台闪光灯抽运的电光调Q激光器偏振组束产生100 ns左右时间间隔的双脉冲激光的实验结果。共轴的双脉冲激光的时间间隔可以在零到几百纳秒之间自由调节。双脉冲最大相对定时抖动小于5 ns。双脉冲激光器的重复频率40 Hz,双脉冲能量大于400 mJ。

关键词：激光技术双脉冲激光偏振组束定时抖动触发延迟

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金属增材制造技术在航空发动机领域的应用

航空动力学报 2016年第1期31卷 10-16页

作者：张小伟中国航空工业集团公司发展研究中心北京100029

从增材制造技术的基本概念出发,研究了适用于金属材料的定向能量沉积(DED)技术和粉末熔覆(PBF)技术的基本原理、技术内涵以及技术发展,重点分析了增材制造技术在开发燃油喷嘴和低压涡轮叶片等商业化零部件的应用,以及对涡轮叶片、整体... 详细信息

从增材制造技术的基本概念出发,研究了适用于金属材料的定向能量沉积(DED)技术和粉末熔覆(PBF)技术的基本原理、技术内涵以及技术发展,重点分析了增材制造技术在开发燃油喷嘴和低压涡轮叶片等商业化零部件的应用,以及对涡轮叶片、整体叶轮和齿轮等航空发动机部件的修复.研究表明,金属增材制造技术广泛适用于钛合金、镍基合金、钛铝合金等金属材料的航空发动机部件,在设计、制造和经济可承受性等方面具有优势.

关键词：增材制造定向能量沉积粉末熔覆金属材料航空发动机

双道焊对搅拌摩擦焊搭接界面及接头性能的影响

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焊接学报 2011年第7期32卷 5-8,113页

作者：柯黎明魏鹏邢丽罗凯栾国红南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063 中国航空工业集团有限公司北京航空制造工程研究所北京100024

用搅拌针长度为3.6 mm的圆柱左螺纹和右螺纹搅拌头对3 mm厚的LY12(CZ)铝合金进行了搅拌摩擦焊搭接试验,研究了双道焊搭接界面的迁移及接头的性能.结果表明,搅拌头顺时针旋转,采用左螺纹搅拌头时,焊核两侧的搭接界面向上迁移;采用右螺纹... 详细信息

用搅拌针长度为3.6 mm的圆柱左螺纹和右螺纹搅拌头对3 mm厚的LY12(CZ)铝合金进行了搅拌摩擦焊搭接试验,研究了双道焊搭接界面的迁移及接头的性能.结果表明,搅拌头顺时针旋转,采用左螺纹搅拌头时,焊核两侧的搭接界面向上迁移;采用右螺纹搅拌头时,搭接界面向下迁移.单道焊时,由于受拉边总存在迁移界面,导致有效承载板厚减小.用左、右螺纹搅拌头交替进行双道焊接,形成焊缝一侧的搭接界面向上迁移,另一侧的搭接界面向下迁移,使接头承载时,消除迁移界面对受拉边的影响,接头的强度可达到单道焊接头的两倍以上.

关键词：搅拌摩擦焊搭接双道焊界面迁移