焊缝界面区域应力状态对异种钢接头蠕变断裂行为的影响

从理论上分析了异种钢接头邻近焊缝界面低强材料区的应力状态及其对蠕变断裂行为的影响，建立了表征应力状态的应力三轴系σＨ／σ↑－与蠕变应变率比εＷ↑－ｃ／εＢ↑－ｃ之间的定量关系式。分析结果表明：邻近界面低强材料的三轴拉应力是导致接头早期低塑蠕变失效的主要原因。蠕变断裂实验结果验证了理论分析的正确性。     

激光焊接7A52高强度铝合金焊缝气孔形成机理研究

为实现航空航天装备和汽车的结构轻量化,故使用厚度连续变化的7A52高强度铝合金板代替传统不锈钢等金属,从结构和材料密度两个角度实现轻量化。通过恒定功率的激光焊接铝合金变厚板时,单位体积内吸收的热量不同,匙孔演变产生气孔,影响焊缝质量。焊缝内气孔主要由金属蒸气作用到匙孔壁,匙孔壁受力不均产生,为探究匙孔动态演变产生气孔的机理,提出将匙孔壁面的局部范围空间分为一定数量的小正方体块,计算相对较小范围内的能量和力,计算结果结合焊缝微观检测结果,分析力对匙孔壁面的作用。厚度小的一端焊缝充分熔透,匙孔壁面受到金属蒸气产生的压力和表面张力的不平衡作用,匙孔壁面局部范围形成气泡,厚度大的一端未熔透。铝合金焊缝凝固后,晶粒生长影响气泡的逃逸路径,气泡最后演变为气孔。     

基于随机参数敏感性分析的焊接结构断裂失效概率估算

首先通过参数敏感性分析选定随机变量，再用蒙特卡洛法计算焊接结构裂失效概率；又采用了对偶变量蒙特卡洛法、JC方法、蒙特卡洛方法计算焊接结构断裂失效概率，并比较和讨论了这些结果，由计算结果可看出，进行敏感性指标分析后再进行蒙特卡洛法计算，既具有足够的精度，又可以节省大量的计算时间。     

动车组构架激光-MAG复合热源焊接工艺参数

针对高速列车转向架焊接构架中典型的平板对接接头、T型角接接头和管板搭接接头,采用激光-MAG电弧复合热源焊接方法进行了系统的焊接工艺试验,确定了平板对接、T型角接和管板搭接接头的坡口角度、钝边尺寸和组焊间隙,以及相应的激光-MAG复合热源焊接工艺参数,为激光-电弧复合焊接方法在构架制造中的应用提供了工艺参数和技术基础.     

焊接修复对铁素体不锈钢焊接接头组织和性能的影响

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相组织分析等试验,对不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊接接头的组织和性能进行研究.试验结果表明:焊修一、二次对T4003铁素体不锈钢焊接接头的抗拉、弯曲和冲击性能均影响不大;不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊缝的显微组织为奥氏体+δ铁素体;熔合区的显微组织为铁素体+马氏体,晶粒粗大;母材的显微组织为块状铁素体,沿轧制方向成条状分布.焊接修复对T4003铁素体不锈钢焊接接头的粗晶区宽度、晶粒度与马氏体含量的影响不大.不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊接接头焊缝的显微硬度相近,母材显微硬度大致相同,热影响区显微硬度的变化不大.     

动车组构架激光-MAG复合热源焊接工艺参数

针对高速列车转向架焊接构架中典型的平板对接接头、T型角接接头和管板搭接接头,采用激光-MAG电弧复合热源焊接方法进行了系统的焊接工艺试验,确定了平板对接、T型角接和管板搭接接头的坡口角度、钝边尺寸和组焊间隙,以及相应的激光-MAG复合热源焊接工艺参数,为激光-电弧复合焊接方法在构架制造中的应用提供了工艺参数和技术基础.     

建筑结构钢焊接接头局部组织对断裂特性的影响

对从建筑结构钢焊接接头切取的具有典型组织的小型板状试样，在７７Ｋ￣１１２Ｋ进行了系列温度小型穿孔试验以研究组织因素对断裂特性的影响。在母材中裂纹易在珠光体团－铁素体界面等处形成与扩展。焊缝金属中含有粗大组织时其韧脆转变温度较高，而再加热组织细化区韧脆转变温度则大大降低。焊接热影响区由于组织和形态变化而有较低的韧性转变温度。     

基于Marc和遗传算法的焊接工艺参数优化

焊接变形的大小主要受焊接速度、焊接电流、电压、送丝速度、焊接顺序等工艺参数的影响.根据焊接热加工特点和实际需要,针对设计变量数目繁多、类型多样的焊接工艺,采用遗传算法与有限元分析相结合的方式,对重点参数进行了优化.以二维平板对接焊的模型为例,以工件最小焊接变形量为优化目标,经过遗传算法进化后,结合有限元方法进行每组参数组合的焊接过程热力耦合分析,找出焊接能量和焊接速度的最优组合,为焊接工艺的优化和制定提供科学的评价和预测.     

坡口尺寸对铝合金激光-MIG复合焊焊缝成形及力学性能的影响

针对6mm厚6082-T6铝合金激光-MIG复合焊工艺,研究了坡口尺寸对焊缝成形、气孔缺陷及接头拉伸性能的影响.研究结果表明:增加钝边高度有利于提高焊缝深宽比,但导致焊缝内部气孔缺陷数量增加;焊缝熔宽、背面余高及正面下塌量随坡口角度增加而增大,增加坡口角度有利于降低焊缝内部气孔缺陷数量;焊缝内部无气孔缺陷时,坡口尺寸对接头抗拉强度影响不明显,最大抗拉强度为255.1MPa,达母材抗拉强度的82.3％,试样断裂于焊缝热影响区,呈现韧性断裂特征.综合焊缝成形质量、气孔缺陷和接头拉伸性能,确定最佳的坡口尺寸为钝边高度4 mm,坡口角度60°.     

温度对结构模态参数的影响研究

在完成结构刚度矩阵计算的前提下,以桁架结构和矩形截面悬臂板为模型,利用有限元程序ANSYS进行建模,分析了不同类型的结构在温度变化作用下的响应,从而得知温度变化对桁架结构的模态参数影响不大,而对矩形截面悬臂板梁的模态参数有一定的影响.     

高强钢焊接接头CTOD试验允许值与离散性问题探讨

对EQ70高强钢焊接接头进行了低温CTOD试验（-10℃）,用局部压缩法和高K比法保证了疲劳裂纹前沿平直度,但熔合线试样的试验结果较差且具有较大分散性,增加试样个数之后分散性也没有得到改善。不同的预疲方法得到的结果不同,认为应该规定不同的允许值。另外,提出了统一化标准法,为今后接头试样（尤其是熔合线试样）的CTOD试验评定方法提供思路,作为解决离散性等问题的方向。     

胶粘剂和CFRP吸湿对复合材料粘接接头失效的影响

对胶粘剂和复合材料的影响进行解耦;采用常温环境分别对胶粘剂、碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)和CFRP/铝合金粘接接头进行不同时间周期的浸泡,研究了不同应力状态对粘接接头失效的影响;以准静态失效测试的失效强度和失效模式分析为主,结合傅里叶变换红外光谱仪分析、差示扫描量热法分析和扫描电子显微镜分析,分别研究胶粘剂和CFRP吸湿后的失效机理,揭示了吸湿对复合材料粘接接头失效的影响机理。分析结果表明：胶粘剂在吸湿30 d后发生了水解,失效强度下降约53.7%,失效应变约为原来的3.2倍;CFRP吸湿后表面粘附性降低,容易引起界面失效,但打磨之后能够得到改善,CFRP吸湿后纤维/基体界面力学性能降低,在正应力状态下更容易造成纤维撕裂;CFRP/铝合金粘接接头的失效强度在吸湿30 d后下降了约23%,失效断面中胶粘剂出现了韧性断裂和界面失效;通过对胶粘剂、CFRP和CFRP/铝合金粘接接头吸湿后的失效分析,发现剪应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效主要受胶粘剂吸湿后的性能下降影响,其次是界面失效的影响,而正应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效还受CFRP性能下降造成的纤维撕裂影响。     

顶锻热变形对高强钢筋闪光焊接头HAZ组织及性能的影响

本文研究了顶锻热变形对高强钢筋闪光焊接头HAz组织及性能的影响。实验发现闪 光焊接头中有一个肉眼可见的过渡区。若HAZ中1250~1100℃区域越宽,顶锻热变 形越充分,过渡区亦越宽。该区晶粒大小极不均匀,脆断亦常在该区发生。