摩擦因子对无铆连接的影响

为研究模具与板料间摩擦因子对无铆连接的影响,制备了3种不同粗糙度的Al6061板面,经镦粗实验,获得不同板面与模具间的摩擦因子分别为0. 31、0. 51和0. 85。在自行设计的连接装置上进行无铆连接实验,结合有限元模拟分析摩擦因子对材料流动和锁扣形成的影响,并通过剪切拉伸和单向拉伸实验对从具有不同摩擦因子的板材上所获得的连接点的剪切强度和抗拉强度进行分析。结果表明:随着板料与模具间的摩擦因子增加,无铆连接时上下板料径向流动速度发生改变,使得互锁值减小,颈厚值增加,连接点的剪切和拉伸失效形式都为颈部断裂失效,颈厚值的增加,使得连接点可承受的最大载荷增加。     

厚向异性系数对无铆连接质量的影响

为了研究板料厚向异性系数对无铆连接质量的影响,采用3种轧制规程将厚度为8 mm的Al6061板料进行轧制处理,得到最终厚度为2 mm的板料,并对轧制后板料进行退火处理,以消除板料内部的残余应力。通过拉伸试验测定不同轧制道次,即经4道次轧制、6道次轧制、8道次轧制以及未轧制4种状态下的r值,应用有限元和无铆连接试验对不同组合的板料进行铆接,并对结果进行对比分析。研究表明:不同的轧制道次可改变板料的厚向异性系数,厚向异性系数是影响无铆连接质量的重要因素,且厚向异性系数较大的板料有利于在无铆连接过程中实现更高质量的连接接头。     

焊缝几何特征对铝合金焊接接头疲劳性能的影响

通过对铝合金不同几何尺寸和焊缝形式的焊接接头疲劳试验,进行了应力集中系数的测定和理论计算,研究了焊缝几何特征对铝合金焊接接头疲劳性能的影响.结果表明:疲劳强度的降低因子与疲劳寿命有直接关系.焊缝余高的存在使接头的疲劳性能明显降低,增大焊缝余高,接头疲劳性能显著下降.     

连接压力对管道瞬时液相连接接头组织性能的影响

把锅炉用20钢管在开放式管道瞬时液相扩散焊机上进行连接,采用氩气保护,焊接温度1180℃、保温时间3min、中间层材料选用非晶箔BNi2,通过改变连接压力,研究其对连接接头组织性能的影响.结果表明,当连接压力为4MPa时,所得连接接头的性能良好,满足要求.     

合金元素对铜/钢接头连接机理及性能的影响

采用HS201实心焊丝、Cu-Si药芯焊丝、Cu-Ni药芯焊丝3种不同的焊接材料对T2铜和304不锈钢异种金属进行了熔化极气体保护焊接试验.主要研究了合金元素(Si,Ni)对T2铜/304不锈钢连接机理及焊接接头微观组织、力学性能的影响.结果表明,采用3组焊丝得到的焊缝成形良好,且焊接接头的横截面均未出现明显的宏观缺陷...     

连接温度对Q235/7075铝合金TLP扩散连接接头组织和性能的影响

在开放环境下,用电磁感应加热,氩气保护,以Al-Cu-Si非晶箔作中间层,采用焊接压力为3 MPa、保温时间为5 min,研究了连接温度对Q235/7075铝合金异种材料TLP连接接头组织与力学性能的影响。结果表明,Q235/7075异种材料在连接温度为600℃时形成的TLP扩散连接接头具有较好的抗剪切强度,约为45 MPa。     

焊缝几何特征对5A30铝合金焊接接头疲劳性能的影响

通过5A30铝合金不同焊缝形式、几何尺寸对接接头疲劳试验, 以及焊缝余高存在时焊趾处的应力集中系数的测定和理论计算, 研究了焊缝几何特征对铝合金焊接接头疲劳性能的影响. 结果表明: 单面焊双面成型和双面焊对接接头的疲劳性能相当, 在循环次数为(1.7～1.8)×106时, 疲劳强度约为100.MPa; 焊缝余高的存在使接头的疲劳性能明显降低, 增大焊缝余高, 接头疲劳性能显著下降, 去除余高, 则可使接头的疲劳寿命提高2～3倍; 厚度为4.mm板材对接接头, 焊缝余高为1～2.mm时, 焊趾处的应力集中系数较其他部位增大50%左右, 焊缝余高大于3.mm, 焊趾处的应力集中系数可超过1.70.     

工艺参数对激光扫描焊接接头形貌及性能的影响

为获得高质量镀锌板焊接接头,采用激光扫描焊接方法对1.5 mm厚DP 780镀锌板进行搭接焊,研究激光功率、焊接速度对焊接接头的焊缝成形、显微组织及力学性能的影响。结果表明,激光功率和焊接速度分别在2.5～3.0 kW,25～55 mm/s区间内可获得全熔透焊缝;增大焊接功率,有利于消除焊缝表面咬边,但造成焊缝表面内凹现象严重;全熔透焊接时,增大焊接速度可减少焊缝内凹程度。焊缝中心主要由粗大的板条状马氏体组成,热影响区主要由马氏体和铁素体组成,降低焊接功率或增大焊接速度均可使马氏体组织含量减少及尺寸减小、铁素体含量增加。显微硬度试验表明焊接接头出现软化区,解释了接头拉伸性能在焊接速度55～75 mm/s范围内出现增大现象。焊接功率3.0 kW,焊接速度45 mm/s工艺参数组合最合适。     

热处理温度对钼酚醛树脂连接炭/炭复合材料接头性能的影响

以钼酚醛树脂为原料基体，添加适量的钼粉，对炭／炭复合材料进行连接试验，测试了不同温度处理后接头的室温剪切强度。结果表明，经1500％处理后接头仍保持较高的连接强度，可达13．3MPa。利用XRD和SEM研究了接头的组成和形貌，发现添加适量钼粉后，不但可以降低酚醛树脂在炭化过程中的体积收缩，还能在1100％时原位生成Mo2C来提高接头的连接强度。     

热处理对C/C-SiC接头连接强度的影响

C纤维增强C和SiC双基复合材料(C/C-SiC)的连接是其能否得到广泛应用的关键技术之一。采用硼改性酚醛树脂以及B4C和SiO2填料通过反应成形连接工艺连接C/C-SiC,研究热处理温度(300～1000℃)对连接件强度保留率的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,强度保留率先降低,在800℃时达到最低值80.6%,然后随着温度进一步升高,强度保留率又升高,在1000℃时达到88.1%,表明连接件具有较好的耐热性能。随着热处理温度的升高,连接层相组成发生变化。连接件经过1000℃处理30min后,连接层由B4C、SiO2和玻璃碳以及无定型B2O3组成,C、Si、O和B元素分布都较为均匀,并在界面处发生了扩散,连接件断裂方式为混合断裂。     

钢铝一体化车身结构机械连接技术试验研究(英文)

不同材料的板件连接技术对开发钢铝一体化车身结构至关重要。机械连接技术是连接异种金属的新方法,通过试验方法,研究影响机械连接接头剪切强度与剥离强度的因素,这些因素包括冲头尺寸、异种金属板材的放置次序、板材厚度、连接接头直径等,得到了接头最大剪切力与最大剥离力随这些因素变化的规律,这些因素的影响从大到小依次为冲头尺寸、异种金属板材的放置次序、板材厚度、连接接头直径。研究结果为设计出优质的钢与铝机械连接接头提供了依据。     

Influence of rotational speed on the microstructure and mechanical performance of friction-riveted thermosetting composite joints

Facing the actual demand for efficient joining technologies for multi-materials structures, friction riveting was shown to be an alternative joining technology for thermoset composite profiles in civil infrastructure. This process is based on plasticizing and deforming the tip of a rotating metallic rivet within a polymeric component through frictional heating. The feasibility of friction-riveted hybrid joints of Ti-6Al-4 V/glass-fibre reinforced thermoset polyester was already demonstrated in a separate work. This paper complements this study by analyzing the rivet rotational speed effect on the process temperature, joint microstructure and the local and global mechanical properties of the joint. Joints were produced using two different levels of rotational speed: 9000 and 10,000 rpm (the other parameters were kept constant). The results showed process temperatures (655–765 °C) up to 96% higher than the onset decomposition temperature of the polyester matrix (370 °C); this led to severe degradation of the composite in the joint area. The increase in rotational speed, and therefore in heat generation, led to a statistically insignificant increase of the rivet penetration depth and the rivet diameter widening. However, the extension of the degraded composite area increased 47% which was responsible to deteriorate in 50% the joint tensile strength (from 4.0 ± 1.2 kN to 2.0 ± 0.7 kN). Moreover, the microhardness map of the joined rivet evidenced possible phase transformations in the alloy, favouring the material hardening by increasing in rotational speed. However, no correlations could be established between the changes in hardness and the joint tensile strength since the joints majority failure by full rivet pull-out. Thereby, for the improvement of friction-riveted Ti-6Al-4 V/ glass-fibre reinforced thermoset polyester joints, the optimization of rotational speed is essential. This can guarantee the formation of efficient anchored joints and wider rivet tip deformation, concomitantly with the minimizing of the extension of the matrix degradation and finally leading to better tensile strength of the joints.     

多次补焊对铝合金型材焊接接头力学性能的影响

针对中空铝合金挤压型材6005A薄壁对接接头在焊态下和分别进行1~3次焊接修补后的拉伸、弯曲、硬度和疲劳性能进行了测试实验和对比分析。结果表明,与焊态下相比,焊缝金属经过1~3次补焊后,焊接接头的抗拉强度和弯曲性能均符合标准规定的要求,接头延伸率变化不大但都低于母材延伸率。在焊态下和分别经过1次、2次补焊后,接头在寿命107周次条件下的疲劳极限也符合规范要求,但经3次补焊后的接头的疲劳极限未能达到要求值。硬度和拉伸实验均表明,在焊接接头的热影响区存在过时效软化区,且软化区为整个焊接接头最为薄弱的环节。     

Influence of the interlayer film thickness on the mechanical performance of AA2024-T3/CF-PPS hybrid joints produced by friction spot joining

Friction Spot Joining (FSpJ) is an innovative friction-based joining technique for metal-polymer hybrid structures. Friction spot joints of aluminium alloy 2024-T3 and carbon fibre-reinforced poly(phenylene sulphide) composite laminate (CF-PPS) were produced with an additional PPS film interlayer. Two different film thicknesses were investigated in this study: 100 and 500 μm. Lap shear testing demonstrated that the joints produced with 100-μm film (2093 ± 180 N) were stronger than the joints with 500 μm (708 ± 69 N). Additionally, the fracture surface analysis revealed a larger bonding area for the joints with 100-μm film (53 ± 2 mm²) as compared to the joints with 500-μm film (40 ± 1 mm²). Considering the low thermal conductivity of PPS, the thinnest film is more likely to soften by the frictional heat during the joining process. Hence, the low viscosity of the molten PPS favours the wettability of the parts’ surfaces. Microstructural analyses proved that the metallic nub formation and the interdiffusion of PPS chains between film and composite matrix are also favoured for thinner film use. Thus, superior adhesion between the partners is achieved. Therefore, it was concluded that the addition of the thinnest film interlayer leads to stronger joints.     

机械振动法制备Al/Sn复合材料

以工业用铝合金和锡为原料,利用机械振动的方法,去除铝表面的氧化膜,采用固-液复合法,制备Al/Sn复合材料.并对其附着强度、电导率、结合界面进行了检测,研究表明,通过此方法制备出的Al/Sn复合材料界面结合良好,兼有铝的优良导电性能和锡的焊接性能,且制备工艺平稳、简单、易控制和调整,具有良好的工业运用前景.     

激光增材制造GH3625高温合金激光焊接头组织及力学性能

对激光增材制造GH3625高温合金进行激光对接焊实验,分析了焊接接头的显微组织演变规律和力学性能。结果表明,在热影响区,仅在上层晶界处析出大量Laves相,导致晶界发生明显粗化。沿焊缝上层至下层,熔合区和中间区由上层的胞状晶、柱状晶和等轴细晶逐渐转变为下层的柱状晶,且紧贴熔合线生长的等轴细晶的数量逐渐增多,中心区均为树枝晶。细小颗粒状γ′相弥散分布于焊缝;大量Laves相在中间区枝晶间析出,且形态由上层的条状逐渐转变为下层的颗粒状。接头抗拉强度为872MPa,达到母材抗拉强度的98.2%,伸长率达到母材的90.7%。接头断面近似呈45°斜面,断裂形式为脆性和韧性混合断裂方式。     

十字接头间隙对焊趾和焊根应力集中系数的影响

采用有限元法研究了主板和角接板间隙的几何尺寸对十字接头应力集中系数的影响。结果表明：非承载十字接头间隙几何尺寸与焊趾和焊根处应力集中系数成线性关系;非承载十字接头的有限元建模可以忽略间隙的影响,但接头间隙对承载十字接头焊根和焊趾处的应力集中系数有很大的影响,在有限元建模时须考虑间隙的影响;从接头间隙的几何尺寸变动的角度对承载十字接头最终疲劳失效在焊根还是焊趾给出了解释,相关文献的试验结果证实了这种看法。     

铋对SAC305−xBi/Cu焊接接头显微组织、热性能、力学性能和界面行为的影响

通过添加1％ 和2％(质量分数)的Bi提高SAC305焊接接头的性能,并研究Bi掺杂对SAC305?xBi/Cu焊接接头显微组织、热性能和力学性能的影响.Bi掺杂通过细化初始β-Sn和共晶相改善焊接接头的显微组织.当Bi含量低于2％ 时,Bi溶解到β-Sn基体中形成固溶体;而当Bi含量等于或高于2％时,β-Sn基体中形...     

前向楔角几何参数变化对隔离段工作特性影响

该文以数值仿真方法为研究手段,计算分析了隔离段前向楔角前沿安装距离、楔角长度和角度等几何参数变化对隔离段内流场特征的影响。和文献中实验结果校验结果比较,该文采用的数值计算方法成熟可靠,具有较高的间断分辨率。研究同时获得了不同构型条件对隔离段的最大抗反压能力以及总压损失系数的量化影响规律,为隔离段几何构型的进一步优化设计和为实验方案的确定提供了依据。