2A12铝合金焊接接头超声冲击处理前后拉伸性能分析

为克服铝合金薄板焊接接头强度偏低、韧性不足的缺点,用ER5356焊丝对不同厚度的2A12铝合金板材进行了手工氩弧焊接,并采用超声冲击处理对焊接接头进行全覆盖强化处理。采用金相显微镜观察了处理和未处理焊接接头的显微组织结构,对接头的力学性能进行了测试分析,分析了超声冲击处理改善2A12铝合金焊接接头力学性能的机理。结果表明：铝合金焊接接头经超声冲击强化处理后,6 mm和4 mm厚板材对接接头的抗拉强度分别提高了17.4%和23.7%,延伸率分别提高了28%和44%,焊缝表层组织得到明显细化。分析认为：晶粒大幅细化、组织致密化和缺陷减少,是超声冲击处理改善铝合金焊接接头抗拉伸性能的主要原因。     

7A52铝合金便携式搅拌摩擦焊接头的组织与性能分析

采用便携式搅拌摩擦焊设备,对3mm厚的7A52铝合金薄板进行了焊接,对焊接头的显微组织和机械性能进行了观察测试。研究结果表明:焊接头可分为动态再结晶区、热-机影响区和母材3个区域,而没有明显的热影响区。动态再结晶区组织发生再结晶,生成细小的等轴晶粒;热-机影响区有塑性变形流线,且范围较窄;母材区保持着原来的轧制组织。接头硬度的最薄弱环节在热-机影响区。接头抗拉强度达到母材的70%左右,能够满足战场应急抢修的需求。     

力学性能不均匀性焊接接头应力分布研究

应用有限元分析方法,针对平板对接接头横向拉伸试验和实际工作状态下打底焊道为等强匹配、填充焊道为超强匹配时焊接接头在外载荷作用下的应力分布进行计算分析。分析结果表明:焊接接头内部强度的不均匀性引起材料变形能力的差异是接头应力分布不均匀性的主要原因,打底焊道应力低于其屈服强度,填充焊道是焊缝金属的主要承载部分;焊接热影响区对降低打底焊道和填充焊道强度不同引起的应力集中起重要作用;实际工况下的接头应力分布较试验接头应力分布更加均匀,承载能力高于试验状态的承载能力,在试验状态和实际工况下,接头的抗拉强度分别是母材抗拉强度的97.4%和99.4%。     

TC4真空电子束焊后热处理对接头组织性能影响

<正>采用真空电子束焊接不等厚TC4钛环,焊后对接头进行整体退火、电子束局部退火、不退火方式获得3个接头。采用X射线测残余应力、通过拉伸、弯曲试验以及光学显微镜对焊接接头组织和性能进行研究。结果表明:焊后局部退火与整体退火能降低接头残余应力且使接头区域残余应力变化稳定,其作用效果相当;真空电子束局部退火能细化焊缝针状组织,改善热影响区组织。三种状态下接头都具有较高的抗拉强度并表现出良好的弯曲性能。在无法进行整     

铝中间层对TA2/5083爆炸焊接影响的数值模拟

为研究添加中间层对TA2/5083爆炸焊接的影响,分别选取0.3 mm和0.5 mm厚度的1060铝中间层,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE算法建立三维数值模型,分别模拟出添加0.3 mm和0.5 mm厚度1060铝中间层的焊接过程,与直接爆炸焊接TA2和5083复合板进行对比。模拟结果表明：选择适当厚度的1060铝中间层,能有效减少基板所受碰撞压力,让爆炸焊接过程更加平稳;结合建立的爆炸复合窗口,添加中间层能大大扩展可焊接窗口,减小碰撞速度,模拟结果更加接近理论碰撞速度,使复板以更佳的飞行速度与基板结合;0.3 mm厚度中间层复合板的焊接质量高于0.5 mm厚度中间层高于无中间层的,模拟与实验吻合较好,添加合适厚度的中间层1060能大程度提高TA2/5083复合质量。     

无电焊接材料的燃烧速度和燃烧温度研究

采用高放热性的铝热剂（CuO＋Al）并加入适当的添加剂,制备了便携式的无电焊接笔材料,其燃烧速度可控,且具有高的燃烧温度。研究了反应剂颗粒大小、混料均匀性等对无电焊接笔材料的燃烧性能的影响。结果表明：反应剂粒径对无电焊接笔的燃烧速度具有显著影响,随着反应剂粒径的增大,燃烧速度明显减慢。反应剂粒径和混料时间是影响单位时间放热量和混料均匀度的主要因素,因而对无电焊接笔的燃烧温度具有明显影响。在一定的混料时间下,反应物粉末具有最佳的混料均匀性。反应物粒径小且混料均匀性好的无电焊接笔材料,其燃烧温度高。     

圆柱-双锥结合药型罩结构参数对侵彻性能的影响规律

为提高聚能破甲战斗部的毁伤能力,设计了一种圆柱-双锥结合药型罩。用数值模拟方法,通过对该药型罩的正交优化设计,研究了药型罩圆柱部直径d、高度h、上锥角α、下锥角β对射流头部速度和侵彻深度的影响。研究结果表明,上锥角和圆柱部直径分别是影响射流头部速度和侵彻深度的主要因素。因此,在优化设计中得到了兼顾射流速度和侵彻深度的最佳药型罩结构：d=8 mm、h=12 mm、α=36°和β=56°时,射流头部速度为8 667 m/s,侵彻深度达到173.7 mm。优化设计的研究结果具有一定的实际工程指导意义,可为聚能破甲战斗部的性能提升提供有效的设计方案。     

22SiMn2TiB装甲钢异种焊接接头超声波探伤探头设计

用常规探头对22SiMn2TiB装甲钢与TWE312异种钢焊接接头进行缺陷检测,杂波和伪缺陷波导致灵敏度、信噪比不高。用扫描电镜观察到这种异种钢焊接接头主要为奥氏体+铁素体组织,其中奥氏体是主体组织。根据焊缝的组织特点,设计出了2.5P13×13K1.5型专用探头。在预制缺陷的焊接接头上进行了验证试验,结果表明2.5P13×13K1.5探头对接头内部的缺陷具有较高的检出率。     

焊后热处理对装甲钢HAZ／WM界面区组织结构的影响

采用SEM、TEM观察焊态和焊后热处理(900 ℃×5 min或1 100 ℃×1 min,水淬)TWE312/616装甲钢HAZ/WM界面区及其附近的组织结构, 采用Nano Test 600对界面区附近的硬度分布进行测试.研究表明焊接熔合区组织为类马氏体,而富奥氏体带以奥氏体为主;HAZ/WM界面区的塑性变形主要由富奥氏体带承担,富奥氏体带的加工硬化导致该处硬度升高;高温短时(1 100 ℃×1 min,水淬)热处理可导致焊接熔合区及与其紧邻的t-HAZ的进一步软化.     

无电焊接中厚度钢板焊接接头的组织结构与性能研究

采用无电焊接方法对12mm厚度钢板进行了焊接。分析了满足中厚度钢板焊接能量要求的技术途径;利用SEM,EDS,XRD等手段观察、分析了焊缝的组织成分与显微结构;测试了焊接接头的拉伸强度、弯曲强度、显微硬度等力学性能。结果表明:在选择高放热体系基础上,通过增大焊接笔直径、减小反应物料粒径、提高压坯密度等方法,可以有效增大焊接热效率,从而满足中厚度钢板焊接能量需求;焊缝组织分为热影响区、熔合区与合金区,焊缝合金与母材间通过熔合区形成了冶金结合;焊接接头因固溶强化和析晶强化的作用,具有良好的力学性能,拉伸强度、平均显微硬度与弯曲强度分别为357MPa、186HV0.2与644MPa,达到了野战应急抢修技术要求。