搅拌头几何对AZ91镁合金搅拌摩擦焊温度场及材料变形的影响

为探究搅拌头几何对搅拌摩擦焊接的影响,基于DEFORM-3D软件,应用全热力耦合有限元分析技术对AZ91镁合金板材搅拌摩擦焊接过程进行了仿真研究,并深入探讨了轴肩凹角和搅拌针锥角的独立变化对焊接过程温度场及材料变形的影响.结果表明,轴肩凹角和搅拌针锥角的变化对焊接过程的温度和材料变形有显著影响.随轴肩凹角增大,焊接温度和塑性应变呈非线性升高,且其变化敏度逐渐减小.凹角由0°增至3°,温度由503升至551℃,应变由107增至134 mm/mm;凹角由3°增至4.5°,温度由551升至556℃,应变由134增至138mm/mm.随搅拌针锥角增大,焊接温度和塑性应变均在达到最大值后下降.锥角2.5°时温度值最大,为508℃;2.5°～12.5°,温度由508降至495℃.锥角为5°时塑性应变值最大,为121 mm/mm,5°～12.5°应变由121降至115 mm/mm.综上建议,轴肩凹角和搅拌针锥角不宜过大或过小,分别取3°和5°时,焊接过程中温度和材料变形较佳.     

AA6061-T6板材搅拌摩擦焊温度场仿真

基于摩擦产热机制对搅拌摩擦焊接过程瞬态温度场进行了仿真研究,发展了基于线能量的摩擦系数预测-修正方案,给出了平轴肩-圆柱针、凹轴肩-圆柱针、平轴肩-圆台针三种搅拌头的摩擦产热公式.将上述方案和公式通过ABAQUS软件的DFLUX子程序实现,对AA6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊接过程温度场进行仿真.仿真结果显示:基于线能量的摩擦系数预测-修正方案能够有效地反映摩擦系数随温度升高而减小的变化趋势;焊接最高温度随着轴肩凹角的增大而增大,随着搅拌针锥角的增大而减小.     

6005 A铝合金搅拌摩擦焊接头耐腐蚀性能

为了研究高速列车车体用T6时效6005A铝合金型材的搅拌摩擦焊接头耐工业性环境及海洋性气候腐蚀的性能.通过人造气氛腐蚀试验盐雾试验方法(GB/T10125-2012)、金属和合金的腐蚀电化学试验方法恒电位和动电位极化测量导则(GB/T24196-2009),对6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头的耐盐雾腐蚀性能及耐电化学点蚀性能进行了研究.盐雾试验搅拌摩擦焊接头腐蚀率低于母材,说明接头耐盐雾腐蚀性能更好;腐蚀后形貌保持最好的是热机影响区,其次是焊核.电化学试验搅拌摩擦焊热机影响区极化曲线在最左上方,腐蚀电流密度为3.005μA/cm2,腐蚀电位为-682.953 mV,说明耐酸性点蚀性能最好,其次是焊核,热影响区电化学参数较差,母材最差.研究结果表明:6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头整体耐腐蚀性能优于母材,尤其是热机影响区耐蚀性能很好,但热影响区耐蚀性能差.     

6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的断裂行为

采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对正常断裂和异常断裂的"之"形线进行研究,探讨了两类断裂中"之"形线的来源以及形成机理.双轴肩搅拌摩擦焊(BTFSW)正常断裂时"之"形线不是力学性能的薄弱区,抗拉强度可以达到母材的80％以上,"之"形线来源于原始对界面上的氧化膜;而异常断裂时"之"形线是力学性能的薄弱区,为未连接缺陷,强度仅为母材30％左右,由于焊接过程中搅拌头前方的待焊材料存在较大的横向拉伸应力,造成实际间隙超标,导致异常断裂.     

搅拌摩擦焊接技术的发展现状

系统地总结了搅拌摩擦焊接技术的发展过程和工作原理.分析了各个焊接工艺参数对焊接过程、焊接质一的影响.比较了搅拌摩擦焊接技术与常规焊接方法的特点.提出了摩擦焊接技术的工业应用前景.     

基于下压位移模型的搅拌摩擦焊残余状态仿真

基于ABAQUS软件建立AL6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接过程的顺序热力耦合模型,发展了一个下压位移模型以实现搅拌头的下压量控制方式,对焊后构件的残余应力和残余变形进行了仿真分析.结果显示:所发展模型能够合理地反映焊缝区焊后形貌,再现残余应力及变形分布的基本规律;随着下压量的增加,残余应力增大而残余变形减小.     

搅拌摩擦焊接技术的发展现状

系统地总结了搅拌摩擦焊接技术的发展过程和工作原理，分析了各个焊接工艺参数对焊接过程，焊接质一的影响，比较了搅拌摩擦焊接技术与常规焊接方法的特点，提出了摩擦焊接技术的工业应用前景。     

车辆轻量化的保证——摩擦搅拌焊技术

铝合金材料因为其重量轻巧，已经成为轨道车辆制造的热门材料。摩擦搅拌焊技术可以在不破坏铝合金接合部位强度和硬度的情况下，保证铝合金焊接的质量。[编者按]     

三轴搅拌桩止水帷幕施工及质量控制

工程采用三轴搅拌桩围护截水方案,设计为双排三轴搅拌桩止水帷幕,止水帷幕选用Φ850@1 200 mm三轴搅拌桩,施工过程对测量定位、水泥掺入比、搅拌下沉上升速度、冷缝等严格控制,采用技术措施有效解决了施工过程中出现的预搅下沉困难、垂直度难以控制、浆管堵塞、意外停机等问题,经检测成桩质量符合规范和设计要求。地下工程施工期间,地下围护结构止水状况良好,保证了地下工程的顺利施工。     

高强度混凝土搅拌工艺比较研究

比较不同搅拌参数下,双螺旋轴搅拌机对C60高强度混凝土性能的影响,以及双螺旋轴搅拌机与其它机型对高强度混凝土搅拌性能的影响,在试验基础上确定合理的搅拌工艺及其参数。结果表明:在C60高强混凝土搅拌试验中,若使用双螺旋轴搅拌机和双卧轴搅拌机,采用先拌水泥砂浆法,所得混凝土的宏观匀质性和微观匀质性均较好,但使用双卧轴搅拌机的高性能混凝土平均抗压强度更高,且混凝土的抗压强度离差系数、砂浆密度相对误差及粗骨料质量相对误差最小。     

LY12铝合金搅拌摩擦焊工艺研究

对LY12铝合金进行了搅拌摩擦焊接工艺试验,并对焊接接头进行了金相观察和力学性能检测.试验结果表明,合理的焊接参数匹配是取得性能优良焊接接头的前提.当旋转速度为905 r/m in、焊接速度为33.6 mm/m in、肩部压力为48MPa时施焊,可获得成型良好无缺陷焊接接头,且焊缝区晶粒细小.搅拌摩擦焊焊接轧态LY12铝合金时,焊接时的热输入可部分消除接头处金属的冷作硬化.随着焊接速度的提高,焊接热输入量降低,消除冷作硬化的能力减弱,焊接接头抗拉强度提高.     

LY12铝合金搅拌摩擦焊工艺研究

对LY12铝合金进行了搅拌摩擦焊接工艺试验,并对焊接接头进行了金相观察和力学性能检测.试验结果表明,合理的焊接参数匹配是取得性能优良焊接接头的前提.当旋转速度为905 r/min、焊接速度为33.6 mm/min、肩部压力为48 MPa时施焊,可获得成型良好无缺陷焊接接头,且焊缝区晶粒细小.搅拌摩擦焊焊接轧态LY12铝合金时,焊接时的热输入可部分消除接头处金属的冷作硬化.随着焊接速度的提高,焊接热输入量降低,消除冷作硬化的能力减弱,焊接接头抗拉强度提高.     

5083铝合金搅拌摩擦焊焊缝的电化学腐蚀行为

通过室温静态挂片实验以及动电位极化曲线测试,在0．2mol／L NaHSO3＋0．6mol／L NaCl溶液中,对5083铝合金搅拌摩擦焊（FSW）焊缝以及5083铝合金母材的电化学腐蚀行为进行了研究．结果表明：主轴转速为300r／min,焊接速度为160mm／min,搅拌头倾角为3。时的焊缝与母材相比,平均腐蚀速率较小,腐蚀电位Ecorr正向移动,腐蚀电流Icorr变小．同时使用扫描电子显微镜（SEM）对室温静态挂片实验试样的表面形貌进行了观察,发现焊缝表面上局部只出现少量较浅的点蚀坑,而母材表面的点蚀现象较为严重．     

间歇式双卧轴搅拌机的理论搅拌死区

分析间歇式双卧轴搅拌机弧形旋转门的结构及工作特点,建立卸料门处搅拌死区的理论简化数学模型,得到以搅拌叶片最大回转半径及中心距为常量的搅拌死区截面积与卸料宽度的条件方程组,借助MATLAB软件进行具体实例计算,得到卸料门宽度的合理取值范围,减小了搅拌死区体积,提高了搅拌质量,并为合理确定间歇式双卧轴搅拌机卸料宽度给出具有参考价值的理论依据。     

6082-T6铝合金双面搅拌摩擦焊焊接接头组织及性能

对6082-T6铝合金搅拌摩擦焊焊缝的组织和力学性能进行研究,采用搅拌摩擦焊(FSW)对厚度为30 mm的6082-T6铝合金进行双面对接焊,焊后沿板厚方向每隔4 mm切割试样,切割为7层,研究由焊缝表层至底部性能的变化.结果表明,焊缝整体的抗拉强度为199. 34 MPa,为母材的64. 3%,伸长率为7. 8%;第1层到第7层抗拉强度依次为203. 13、194. 20、182. 73、169. 40、179. 15、191. 58、202. 07 MPa;正面焊缝焊核区纵向0~15 mm的显微硬度分布为下降趋势,与之相同反面焊缝焊核区纵向0~15 mm的显微硬度分布也呈现下降趋势.上部轴肩产生的摩擦热自上到下不断降低,是造成中下部工件性能下降的主要原因.     

拉-剪应力场下全熔透十字型焊接节点疲劳寿命评估

为研究全熔透十字型焊接节点在拉-剪应力场反复作用下的疲劳损伤累积规律及疲劳寿命预测方法,选择不同倾角(0°、15°、30°、45°)全熔透承载焊缝十字形焊接节点,构建不同比例的拉-剪应力场.利用ANSYS建立有限元模型,对不同倾角下全熔透十字形焊接节点的应力分布状态及应力集中系数进行比较分析.完成4组12个比例加载时正应力和剪应力共同作用下的焊接节点疲劳试验.基于名义应力分别采用等效应力法、相互作用方程法和双参数临界面法,对全熔透十字形焊接节点疲劳寿命进行评估,并与试验结果进行对比分析.研究结果表明,应力比大于0.5时,按国际焊接学会方法及Eurocode方法得到的疲劳寿命偏大,主拉应力法得到的疲劳寿命仅为试验结果的1/3,双参数临界面法和等效应力法得到的疲劳寿命与疲劳实验结果吻合较好.     

水泥搅拌桩施工的时间管理

以福建省厦漳同城大道先导段软土路基的水泥搅拌桩施工实践为基础,总结软土路基工程水泥搅拌桩的施工要点,分析水泥搅拌桩施工过程中的时间参数,研究水泥搅拌桩施工过程中的时间管理,并提出提高水泥搅拌桩施工质量的管理方式。     

钛合金MIG焊接头组织性能

针对4mm和6mm TA5钛合金MIG焊对接接头,进行了拉伸、弯曲、硬度、金相以及显微硬度试验.试验结果表明:TA5钛合金MIG焊接头均具有良好的拉伸和弯曲性能;焊接接头的焊缝区硬度最低;TA5钛合金MIG焊接头母材组织为等轴的α相,热影响区主要为较粗大的针状α相,焊缝区主要为针状α相+板条α相.     

水泥深层搅拌桩施工监理质量控制的方法

介绍了对广西合浦至山口高速公路水泥深层搅拌桩施工监理的质量控制过程,及其质量的检测,从而阐述了搅拌桩施工监理的质量控制方法和手段。     

搅拌铸造SiCp／ZL101复合材料孔隙率的研究

阐述了搅拌铸造制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料孔隙率的测定方法，分析了复合材料中形成孔隙的原因和影响因素，并从真空度、搅拌杆形状、搅拌时间、浇注系统设计、浇注方式、改善SiC和基体界面浸润性等方面，探讨了降低搅拌铸造制备铝基复合材料孔隙率的措施和方法．结果表明，通过采取合理的制备方法和工艺参数，可以有效地使所制备材料的孔隙率降低到1％，提高材料的复合质量．