闪光对焊闪光过程温度场分布的数值模拟

对研究闪光对焊闪光阶段焊件的温度场分布，建立了轴对称有限元模型。提出了闪光对焊过程中电热耦合作用的模拟方法。数值分析结果与试验结果吻合良好。该模型为选择和优化闪光对焊焊接参数以及为闪光对焊过程顶锻阶段的热力耦合过程的模拟提供了有效的分析手段。     

轴对称件闪光对焊温度场有限元分析

基于闪光对焊焊接过程的有限元分析，建立了模拟轴对称件温度场的二维热电直接耦合简化模型，分析了接触电阻及相变潜热在模拟过程中的处理方法。整个有限元模拟分析表明，可得到闪光对焊焊接加热过程任一时刻温度分布及任一位置焊接热循环；模拟与实测结果基本相吻合。     

轴对称件闪光对焊的温度场分布、组织和性能研究

利用正交试验法确定了45钢的闪光对焊轴对称件焊接工艺。通过温度场的测定及焊接接头的金相组织观察,明确了焊接接头的轴向指数温度场分布规律和径向抛物线型的温度分布规律及其组织转变情况,力学性能测试结果表明,焊接接头的抗拉强度高于母材,而其塑性较母材差。     

轴对称件闪光对焊的温度场分布、组织和性能研究

利用正交试验法确定了45钢的闪光对焊轴对称件焊接工艺。通过温度场的测定及焊接接头的金相组织观察，明确了焊接接头的轴向指数温度场分布规律和径向抛物线型的温度分布规律及其组织转变情况，力学性能测试结果表明，焊接接头的抗拉强度高于母材，而其塑性较母材差。     

25SiMnMoV钢闪光对焊组织的分析与研究

本文对25SiMnMoV钢矿用圆环链闪光对焊接头组织进行了分析,接头组织为粒状贝氏体,而焊缝、热影响区不同部位粒状贝氏体形态有所差异。以粒状贝氏体为原始组织快速加热淬火,有利于机械性能的提高。     

准贝氏体钢闪光对焊的组织及性能

研究了新型准贝氏体钢制造的矿用圆环链闪光对焊焊缝的组织与性能。结果表明,闪光对焊后中频感应淬火、回火热处理后,准贝氏体钢焊缝组织为低碳马氏体和准贝氏体组织,焊缝强度损失小、韧性高,准贝氏体钢具有良好的闪光焊接性能。     

异种钢闪光对焊接头蠕变断裂力学行为

分别钢闪光对焊制备的高强匹配（ＢＷ－ＷＨ－ＢＬ）、低强匹配（ＢＨ－ＷＬ－ＢＭ）和中强匹配（ＢＬ－ＷＭ－ＨＢ）的;宏观力学不均匀异种钢接头进行了蠕变及蠕变断裂,试验,并用有限元方法分析了不同匹配接头蠕变断裂的力学因素。结果表明,高强匹配和低强匹配接头均沿头邻近焊缝界面的低强度母材或焊缝侧发生断裂,并怕特征;中强匹配接头蠕变断裂位置在远离焊缝界面的低强度母材区,呈延性断裂性质。应力三轴性是控制高强匹配     

铁素体球墨铸铁与20钢的闪光对焊

试验使用铁素体球墨铸铁和20钢的实心棒料进行了闪光对焊，通过改变次级电压4～8级，通电时间3～5s，观察其焊接接头组织的变化并测定其抗拉强度。结果表明，接头由三个区组成；当通电时间一定时，抗拉强度随次级电压的升高先减小后增大；当次级电压一定时，抗拉强度随通电时间的增加而增大。在次级电压为8级、通电时间为5s时，抗拉强度达最大值，为370．8MPa，是20钢母材的90.4％，是球墨铸铁母材的83.7％。     

外加磁场闪光对焊20钢焊接接头组织分析

以一对条形永磁体为磁场源,对比并分析了相同工艺参数下外加磁场对20钢闪光对焊接头显微组织及力学性能的影响.未加磁场接头焊缝存在铸造组织及大量氧化物夹杂,热影响区较宽;外加磁场接头焊缝无铸造组织,形成等轴的铁素体、少量魏氏体及珠光体组织,热影响区窄,且晶粒长大不严重.力学性能试验表明,未加磁场试样断在热影响区,呈脆性断口;加磁场试样断在母材,有明显的塑性变形,且抗拉强度明显增大.结果表明,外加磁场能有效改善闪光对焊接头质量.     

球墨铸铁和20钢闪光对焊的初步研究

铸铁是属于难焊接的金属材料，尤其是球墨铸铁与异种材料的焊接更加困难。本试验使用球墨铸铁和20钢的实心棒料进行了闪光对焊，通过改变二次侧电压2级～8级、通电时间3～5s，观察其焊接接头组织的变化并测定其抗拉强度。结果表明：只要控制合适的焊接参数，球墨铸铁和低碳钢的连接可以利用闪光对焊方法来实现。     

23MnNiMoCr54钢闪光对焊与疲劳试验研究

研究了圆环链材料23MnNiMoCr54钢的闪光对焊的焊接性问题.针对国产钢圆环链在使用上疲劳寿命短等问题,利用扫描电镜比较了国产钢和日本钢在原始组织和焊缝区的金相组织,比较了其焊接性,对圆环链的疲劳试验所受应力进行了分析.     

微Ti处理380CL车轮钢闪光对焊工艺与组织调控

为解决轮辋闪光对焊(FBW)后微裂纹率和炸裂率偏高的问题,选取6.75 mm厚380CL车轮钢为研究对象,通过研究一元化闪光对焊参数对接头硬度的影响规律,建立闪光对焊温度场控制机制. 通过Ti微合金化技术思路进一步降低380CL闪光对焊焊缝的硬化倾向. 结果表明,为保证380CL闪光对焊后的成材率,需采取温度梯度较大的焊接规范,配合合理的顶锻量,从而获得最优的焊接接头. 在烧化量19 mm,钳口距离36 mm,烧化速度1.2 mm/s,带点顶锻时间0.5 s,顶锻量7 mm的闪光对焊参数下,6.75 mm厚380CL车轮钢可获得最低的硬度值140HV2. 对微Ti处理的380CL车轮钢进行了焊接热模拟,在1 000 ℃以上时的顶锻变形抗力降低,组织晶粒细化,显著降低了380CL闪光对焊后微裂纹率和炸裂率. 以上研究具备向高强度轮辋用钢的闪光对焊做进一步推广和应用示范.     

电热爆喷涂层温度场的数值模拟

分析了电热爆喷涂层的温度场特点，建立了三维温度场模型，并对温度场进行了有限元数值模拟。给出了涂层和基体在不同时刻的温度场分布和变化规律。结果表明：涂层温度在沿基体法线方向在前10μs急剧变化，涂层温度变化率高达10^7数量级，具有快速凝固的特性，界面附近的温度急剧上升。而在沿另2个方向的温度变化均匀；基体与涂层界面处的温度梯度最大。而后随着时间的延长，温度变化率和温度梯度逐渐降低，涂层温度逐渐下降，基体温度逐步上升，到100μs时，涂层温度与基体温度趋于一致。     

低密度高强度钢淬火过程温度场的数值模拟

利用有限元软件ANSYS对Fe-Mn-Al-C系低密度高强度钢的淬火过程进行模拟,得到了钢在不同淬火介质中的温度场,并分析了其对淬火工艺的影响。结果表明,钢在水中的冷却速度较大,在淬火油中的冷却速度较慢;因此,钢在高温区适合水中淬火,在低温区适合淬火油中淬火。     

工艺参数对超级钢焊接温度场的影响

对不同焊接速度情况下的超级钢焊接温度场进行了数值模拟及有限元分析,定量对比分析了焊接速度对焊接温度场的影响.同时,对不同焊接电流、电压情况下,超级钢焊接温度场进行了数值模拟及有限元分析,定量对比分析了电流电压对焊接温度场的影响.     

WC在钢结硬质合金与工具钢闪光对焊过程中的行为及其控制

本文分析了WC粒子在钢结硬质合金与工具钢闪光对焊过程中发生堆积,在焊缝前沿、钢结硬质合金一侧,形成WC聚集区的原因,该区的存在会使对焊件的焊缝区性能变脆,引起所制工模具早期开裂;提出了控制WC粒子聚集的对策,旨在提高这类对焊件的使用寿命。     

异形坯连铸过程流场与温度场耦合三维数值模拟

建立了异形坯内流体流动与凝固传热的三维耦合模型，充分考虑了对流换热对凝固过程的影响，分析了铸坯与钢液之间的相互作用，并对不同工艺条件下的温度场进行了比较，运用此模型可预报铸坯的温度场，坯壳厚度及液芯长度等，便于现场调整工艺参数。     

淬火过程温度场的三维有限元模拟

建立了淬火过程三维温度场的非线性瞬态数学模型,考虑了材料非线性、边界条件非线性以及相变潜热等多种因素的影响,并用C 语言编写了相应的有限元模拟软件.选择了一个有解析解的算例,用其结果以及ANSYS模拟结果与本文中有限元模拟程序求得的结果进行了比较,发现三者计算结果吻合较好,从而验证了本文所开发的温度场有限元模拟程序的可行性.