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焊接学报 2024年第6期45卷 68-76页

作者：方迪生凡园园黄瑞生徐富家裴亮李嘉实中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司高效焊接新技术国家工程研究中心哈尔滨150028 中国一重集团大连核电石化有限公司大连116113 宁波天安(集团)股份有限公司宁波315700

针对厚板铝合金万瓦级常规激光焊接往往存在焊缝成形差和气孔缺陷严重的问题,文中提出了厚板铝合金万瓦级扫描激光立焊方法,采用厚板5A06铝合金进行了焊接工艺试验,并综合分析了焊接接头焊缝成形、微观组织、力学性能.结果表明,该方法... 详细信息

针对厚板铝合金万瓦级常规激光焊接往往存在焊缝成形差和气孔缺陷严重的问题,文中提出了厚板铝合金万瓦级扫描激光立焊方法,采用厚板5A06铝合金进行了焊接工艺试验,并综合分析了焊接接头焊缝成形、微观组织、力学性能.结果表明,该方法有效的改善了厚板铝合金常规激光的焊缝成形,且减少了气孔缺陷.根据熔池形貌图像,扫描激光大幅增加了熔池尺寸,因此熔池尾部受熔池前沿激光干扰减弱,有利于改善熔池尾部焊缝成形和减少气孔缺陷.针对厚度为50 mm铝合金板,采用万瓦级扫描激光立焊实现了窄间隙坡口形式24 mm厚钝边的双面双道焊接.当扫描幅度增大时,即焊接参数Ⅱ和Ⅲ,焊缝均匀光滑,成形良好,且X射线探伤未见气孔缺陷.焊接参数Ⅱ接头微观组织全部由等轴晶构成,焊接参数Ⅲ接头由等轴晶和少量柱状晶构成.由于焊接参数Ⅲ焊接速度小,热输入更大,焊接参数Ⅲ接头晶粒尺寸更大.焊接参数Ⅱ和Ⅲ接头抗拉强度为337 MPa和322 MPa,分别达到了母材的93.6%和89.4%,焊缝性能良好.焊缝拉伸断口均呈现韧窝形态,为韧性断裂.

关键词：厚板铝合金扫描激光双面焊立焊焊缝性能

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20MnCrS5真空低压渗碳气淬多场耦合模拟分析

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表面技术 2024年第15期53卷 194-205页

作者：张泽宇邓小虎凡园园王会珍周乐育徐跃明巨东英天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 宁波天安(集团)股份有限公司浙江宁波315700 北京机电研究所有限公司北京100083 埼玉工业大学日本深谷3690293

目的采用试验研究、模拟计算和理论分析相结合的手段,对20MnCrS5齿轮钢真空低压渗碳过程的组织性能演变机理进行研究。方法引入符合真空渗碳强渗、扩散交替进行的扩散边界条件,并修正硬度计算方程,开发真空低压渗碳高压气淬过程仿真模... 详细信息

目的采用试验研究、模拟计算和理论分析相结合的手段,对20MnCrS5齿轮钢真空低压渗碳过程的组织性能演变机理进行研究。方法引入符合真空渗碳强渗、扩散交替进行的扩散边界条件,并修正硬度计算方程,开发真空低压渗碳高压气淬过程仿真模型。分别建立ϕ15mm×100mm圆棒试样二维轴对称和三维实体有限元模型,对20MnCrS5圆棒试样不同工艺参数下真空渗碳过程进行模拟仿真,开展真空渗碳试验与仿真分析化研究。结果二维轴对称模型和三维实体模型计算精度接近,可以代替三维模型,提高计算效率。不同工艺参数真空渗碳过程得到的模拟和试验结果吻合较好,验证了改进模型和方程的可用性,并对不同工艺条件下碳浓度、组织和性能演变规律进行了研究。而后将模型应用到德国FZG(Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau)标准齿轮样件,对其真空渗碳过程进行了模拟,结果可较好地反映齿轮不同位置碳浓度分布的特点,进一步验证了模型的准确性。结论通过本研究,揭示了20MnCrS5齿轮钢真空低压渗碳过程的组织性能演变机理,并为复杂零部件真空渗碳过程工艺开发提供了新的思路。

关键词：真空渗碳数值仿真 COSMAP 碳含量硬度 20MnCrS5齿轮钢

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20CrMnTi钢真空低压渗碳过程数值模拟

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金属热处理 2024年第8期49卷 220-224页

作者：邓小虎宋汶娟凡园园郭晶玉王会珍周乐育徐跃明巨东英天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 宁波天安(集团)股份有限公司浙江宁波315700 中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 日本埼玉工业大学深谷369-0293

依据温度、扩散、相变与应力等多重因素相互作用的原理,利用有限元仿真技术,对20CrMnTi钢在真空低压环境下的渗碳过程进行了模拟与分析。模拟过程充分考虑真空低压渗碳过程强渗和扩散交替进行的边界条件特点,分别对强渗和强渗+扩散进行... 详细信息

依据温度、扩散、相变与应力等多重因素相互作用的原理,利用有限元仿真技术,对20CrMnTi钢在真空低压环境下的渗碳过程进行了模拟与分析。模拟过程充分考虑真空低压渗碳过程强渗和扩散交替进行的边界条件特点,分别对强渗和强渗+扩散进行了模拟计算,得到了碳浓度、马氏体体积分数和硬度分布。结果表明,随着扩散时间的延长,试样表面碳浓度降低,渗碳层深度增大。真空低压渗碳后的碳浓度分布模拟结果与试验结果吻合程度较高,说明模拟准确度较高。模拟得到了强渗+扩散工艺下真空低压渗碳后渗层马氏体体积分数和硬度,二者的分布一致。对比强渗+扩散工艺下真空低压渗碳后试样硬度的模拟结果和试验结果,测量值略高于模拟值,这是因为模拟结果为较大区域的计算平均值。

关键词：真空低压渗碳 20CrMnTi钢数值模拟

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