地方高校焊接专业“三三二”双创人才培养体系的研究与实践

针对当前地方高校创新创业教育存在的大学生接受创新创业教育的主动性不足、创新创业能力的个性化发展不足等问题,南昌航空大学与重庆科技学院将"党建+"理念应用于焊接技术与工程专业创新创业人才培养的第二堂课建设,强化第二课堂在创新创业人才培养中的地位和作用,通过构建"三三二"双创人才培养体系,着力提高大学生接受创新创业教育的积极性、强化双创教育的实践锻炼,提高焊接技术与工程专业大学生的双创能力。     

镍丝与多股铜线电阻钎焊接头形成机理及微观组织

为实现航空传感元器件引线与多股铜导线优质连接,提升其可靠性及产品安全性。文中采用石墨精密电阻钎焊设备,实现多股铜导线/镍丝良好钎焊连接。通过扫描电镜分析焊接接头横截面微观组织,总结阐述多股铜导线/镍丝钎焊接头形成机理。结果表明:石墨电阻热使铜丝溶解于钎料中形成岛状富Cu相,均匀分布于钎焊区域;受温度梯度及元素浓度梯度影响,铜丝/镍丝表面富Cu相沿径向生长。     

光束偏移量对DD407/GH1140激光焊接头性能的影响

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。     

光斑直径对纯钛薄片激光封孔的影响

采用Nd:YAG低功率脉冲激光对0.4 mm纯钛薄片的微孔进行封焊,研究光斑直径对焊缝成形的影响规律,并分析作用于封接区的激光能量变化。研究表明,当光斑直径不大于0.4 mm时小孔能够完全封接,封接区有效厚度随着光斑直径的增大呈先增大后减小的趋势,其最大有效封接厚度约为352μm,封接接头主要由不同形态的α晶粒组成,在封接区边缘存在较大的热影响区。另外,随着光斑直径的增大,封接区上表面熔化面积基本不变,但封接模式由匙孔型向热导型转变,其中热导型模式更适合小孔封接。对作用于封接区的激光能量计算发现,理论能量值与光斑直径成正相关,而实际金属熔化量与光斑直径成反相关,造成此现象的原因是小孔边缘熔化的金属在重力等力的作用下向小孔内流动,从而可以吸收更多的激光能量。     

适用于机器人焊接的搅拌摩擦焊技术及工艺研究现状

集绿色化与智能化于一体的机器人搅拌摩擦焊技术具有极高的焊接柔性,在工业生产中受到广泛重视与应用。从减小搅拌摩擦焊接过程中的轴向力方面入手,对一些低轴向力且适用于机器人搅拌摩擦焊的技术方法进行了综述,同时,对能够进一步降低搅拌摩擦焊过程中轴向力的搅拌摩擦焊工艺进行了分析,并对机器人搅拌摩擦焊的发展进行了展望,以期拓宽机器人搅拌摩擦焊的应用范围。     

6061铝合金无倾角搅拌摩擦焊工艺及性能

目的 为了适应空间曲面构件的搅拌摩擦焊,开展6061铝合金无倾角搅拌摩擦焊工艺及性能的研究。方法 采用无倾角搅拌摩擦焊用的搅拌头,对5 mm厚6061-T6铝合金板材进行试验,研究焊缝成形及接头力学性能,并分析接头组织特征。结果 零倾角搅拌摩擦焊接头从组织上可区分为5个不同区域：焊核区(WNZ)、热力影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)、轴肩影响区(SAZ)和母材(BM);随着搅拌头转速增加,焊缝宽度和焊核尺寸均先变大后变小;随焊接速度增加,焊缝宽度和焊核尺寸均逐渐变小;当焊接速度固定时,随搅拌头转速增加,接头拉伸强度先增加后减小;当搅拌头转速固定时,随焊接速度增加,接头拉伸强度逐渐增大。结论 采用无倾角搅拌摩擦焊接方法,能够实现对5 mm厚6061-T6铝合金板材的有效焊接。     

纳米材料对TIG焊Q235接头组织及性能的影响

目的研究添加不同纳米材料对TIG焊缝组织及性能的影响。方法在试验板材表面钻一定深度小孔并在表面涂覆不同纳米材料,在TIG熔焊后对添加不同种纳米材料后焊接接头的微观组织、力学性能、断口形貌进行分析,并与未添加纳米材料的TIG焊缝进行比较分析。结果添加纳米TiC和Al_2O_3焊缝晶粒得到细化,硬度和耐磨性都有一定提高,而添加纳米SiO_2焊缝晶粒尺寸无明显变化,并且硬度与耐磨性能都有少量降低。结论在低碳钢的TIG焊结过程中添加纳米TiC和Al_2O_3能够提高焊接接头的力学及耐磨性能,而添加纳米SiO_2不利于接头性能的提高。     

轴肩直径对6061铝合金搅拌摩擦焊轴向力的影响

目的 降低搅拌摩擦焊接过程中的轴向力,选择直径合适的轴肩,提高搅拌摩擦焊的焊接效率以及接头性能。方法 设计并使用了3种不同轴肩直径的搅拌头（9,12,15 mm）对6061铝合金进行焊接,记录并分析焊接轴向力的变化,观察焊缝表面形貌及微观组织,选择合适的轴肩直径。结果 “轴向力-时间”曲线上下起伏,当轴肩直径为15 mm时,曲线呈现较大的起伏;随着轴肩直径的减小,焊接轴向力也随之减小,当焊接速度为95 mm/min,搅拌头旋转速度为1500 r/min时,轴肩直径为9 mm的搅拌头所产生的平均轴向力最小,最小值约为2311 N;9 mm轴肩焊接所形成的焊缝表面形貌光滑,飞边量少;轴肩直径越小,焊核区晶粒尺寸越细小,当轴肩直径为9 mm时,焊核区晶粒尺寸为9.77 μm。结论 在相同的焊接参数下,选用9 mm轴肩所产生的轴向力小,焊缝表面形貌优,焊核区晶粒尺寸细化,接头力学性能好。     

6061铝合金搅拌摩擦焊工艺窗口的研究

目的提高6061铝合金搅拌摩擦焊接头的质量,确定合适的工艺参数范围。方法设计3种不同的搅拌头进行焊接,分析接头拉伸强度与组织性能,并根据试验结果建立工艺窗口,选择合适的轴肩尺寸及工艺参数范围。结果随着轴肩尺寸减小,焊缝宽度、金属流动性、热力影响区面积均减小,在较大的焊接速度及较小的搅拌头转速下,焊缝底部出现缺陷;采用轴肩直径小的搅拌头进行焊接,在一定焊接参数范围内,焊接接头的拉伸强度得到提高;随着轴肩直径减小,焊核区晶粒组织细化,材料变形程度减小;由建立的工艺窗口可知,当轴肩尺为9 mm时,可选择的参数范围最大。结论焊接时采用小尺寸轴肩,可以在搅拌头行走速度更低、转速更大的情况下,仍然可以保持合理产热量,使接头性能得到提高。