焊接热循环对铝-铝-钢复合过渡接头性能的影响

采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响.试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊、钢MAG焊分别实现过渡接头与铝合金板材和钢板之间的焊接.复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度测试结果表明:随着焊接电流的增大,过渡接头的性能明显下降,三种工艺方法对复合板性能由主到次的影响顺序为:铝合金TIG焊>钢MAG焊>铝合金MIG焊.通过复合界面焊接温度场的测定,分析了复合界面峰值温度与复合板性能之间的关系,结果显示:为满足船舶结构设计的要求,焊接热循环在铝-铝-钢过渡接头复合界面上产生的峰值温度不宜超过300℃.     

钢铝过渡接头的应用研究

为降低船舶的质量重心、提高航速,某型船上层建筑首次采用铝合金材料。以往铝合金材质的上层建筑与钢质主船体采用铆钉连接,现已逐渐被钢铝过渡接头所替代,其优点为采用焊接工艺、水密性好、耐腐蚀,还使得建造工艺大为简化,但在实际建造中出现了钢铝过渡接头分层的质量问题,直接影响船舶质量。对此,阐述如何从钢铝过渡接头特性出发,对钢铝过渡接头分层的原因进行分析,对钢铝过渡接头之间的焊接接头连接形式以及钢铝过渡接头与钢质主船体、铝合金上层建筑的连接形式进行优化;控制钢铝过渡接头焊接时焊点的厚度,焊接时不超过钢铝复合界面,且焊接点与钢铝复合界面的距离>3mm;控制复合界面临界温度,焊接过程中界面温度应低于临界温度,并留有安全裕度。通过优化钢铝过渡接头连接结构形式及焊接工艺规则,掌握了解决钢铝过渡接头分层原因的关键技术。     

钢铝过渡接头的应用研究

为降低船舶的质量重心、提高航速,某型船上层建筑首次采用铝合金材料。以往铝合金材质的上层建筑与钢质主船体采用铆钉连接,现已逐渐被钢铝过渡接头所替代,其优点为采用焊接工艺、水密性好、耐腐蚀,还使得建造工艺大为简化,但在实际建造中出现了钢铝过渡接头分层的质量问题,直接影响船舶质量。对此,阐述如何从钢铝过渡接头特性出发,对钢铝过渡接头分层的原因进行分析,对钢铝过渡接头之间的焊接接头连接形式以及钢铝过渡接头与钢质主船体、铝合金上层建筑的连接形式进行优化;控制钢铝过渡接头焊接时焊点的厚度,焊接时不超过钢铝复合界面,且焊接点与钢铝复合界面的距离>3mm;控制复合界面临界温度,焊接过程中界面温度应低于临界温度,并留有安全裕度。通过优化钢铝过渡接头连接结构形式及焊接工艺规则,掌握了解决钢铝过渡接头分层原因的关键技术。     

铝合金加筋板焊接温度场和残余应力数值模拟

为了掌握铝合金加筋板角接焊过程的温度响应和结构响应,基于顺序耦合法开展了 5083铝合金加筋板角接焊的数值模拟,其中采用了双椭球热源模拟M1G焊的热输入,并通过生死单元法模拟焊料填充,较精确地模拟了铝合金MIG焊的焊接过程.数值结果较好地反映了铝合金角接焊时结构的温度变化特征,残余应力计算结果表明:焊缝处的最大焊接残余应力与材料屈服限相当;不同约束方式下的焊接残余应力分量的峰值差异很小,沿焊缝中心和板中线的残余应力分布也基本一致.     

铝合金表面状态对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

研究了铝合金表面状态对搅拌摩擦焊焊接接头组织和性能的影响。试验结果表明:试板表面油污的存在使得焊接接头强度下降为母材的60%左右,同时显著降低接头的塑性;试板表面的氧化膜和油污还会造成焊核区及焊缝前进侧的残余间混结合线缺陷。对焊接接头拉伸断口进行扫描电镜观察发现:拉伸试样的断口中存在油污和A l2O3的聚集物,这些聚集物会成为拉伸时的裂纹源。断口和力学性能综合分析表明:铝合金表面的油污和氧化膜都会降低搅拌摩擦焊接头的强度和塑性。     

铝/钢复合过渡接头焊接温度场及性能试验研究

本文通过试验方法对比研究了焊接热循环对三种应用于舰船铝合金、钢质结构连接的铝合金-钢复合过渡接头温度场及界面结合性能的影响。在前期研究的基础上,试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊实现过渡接头与铝合金板材之间的焊接。过渡接头复合界面的温度场及焊接前后界面结合性能测试结果表明：焊接热循环对过渡接头复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度具有显著的影响。同一焊接条件下,焊接热循环在新型四层复合过渡接头界面上产生的温度峰值明显低于目前广泛应用的两种三层复合过渡接头,四层复合过渡接头焊接前后的性能也大大高于后者,即使采用小宽度焊接试样,其焊后性能仍能满足舰船设计指标要求。因此,是能满足“更高施焊温度、更大应力承载、结合界面更强和更高结构韧性”要求的新型铝合金、钢结构焊接连接用过渡接头。     

铝及铝合金的焊接

本文根据修造船和柴油机生产实践中的体会,对铝及铝合金的焊接作了总结。论述了铝及铝合金的性能和分类,铝及铝合金焊接存在的主要问题(氧化、气孔、裂缝、热影响区软化),及铝及铝合金焊接的工艺特点。     

铝合金MIG焊焊缝中气孔的控制

铝合金是最容易形成焊缝气孔的金属,本文在焊接工艺试验的基础上,分析了铝合金焊接对气孔的敏感性及焊接工艺方法和保护气体对铝合金焊缝中气孔的影响.结果表明通过对铝合金基材和焊接材料表面状况、保护气体的纯度、焊接工艺参数等的合理控制,可以有效减少铝合金焊缝中的气孔.鉴于MIG焊的工艺特点,其比TIG焊使铝合金焊缝具有更大的气孔倾向.采用He-Ar混合气体保护可有效改善非平位铝合金焊缝的质量.     

搅拌摩擦焊在铝合金船舶上的应用

使用传统铝合金焊接技术，因铝合金材料的特性，在高温下熔化，冷却后产生变形，而薄板焊接较大的变形很难校平。搅拌摩擦焊是一种新型纯机械化固相连接技术，其焊接后变形小、质量稳定、力学性能好。介绍搅拌摩擦焊的基本原理和国外的应用状况，与铝合金传统的金属焊条惰性气体焊（MTG）和钨极惰性气体焊（TIG）进行比较，分析搅拌摩擦焊应用的经济性。     

铝基复合材料连接研究进展

阐述了铝基复合材料焊接研究现状,讨论了熔化焊连接、固相连接和钎焊在铝基合材料连接中应用和存在的问题。固相连接和钎焊较适于铝基复合材料的焊接。铝基复合材料连接真正进入实用阶段,正连接方法和连接机制上还有待于进一步深入研究。     

新型船用内装材料——铝蜂窝夹层复合板

铝质蜂窝板是一种两层铝板中问带有蜂窝状结构的复合板，它具有重量轻、强度高、表面平整光滑的特点。新型铝蜂窝夹层复合板是在铝质蜂窝板表面粘贴一层防火板，它在具有铝质蜂窝板的特点的同时，更具有防火、隔音、隔热等功能。由于表层的防火板颜色可根据要求选择，在外观上更有其独特的优势。目前在现代船舶的内部装饰中已得到越来越广泛地应用。介绍铝蜂窝夹层复合板的组成、特点及与铝板结构的力学性能对比。     

铝/氧化银电池任务可靠度评估方法

铝/氧化银电池是一种贮备型一次电池,其系统复杂、制造成本高,无法进行大量样本的可靠性试验。通过建立铝氧化银电池的可靠性模型,结合不同部件的特点,选择可靠性试验方法,综合评估其任务可靠度。     

开孔泡沫铝水下吸声性能实验

对水饱和与空气饱和开孔泡沫铝进行水下吸声性能实验研究,比较了厚度和3种不同背衬(空气背衬、水背衬和钢背衬)对其吸声性能的影响。实验发现,在500～4 000 Hz范围内,空气饱和开孔泡沫铝水下吸声性能相对较好,水饱和开孔泡沫铝的水下吸声性能很弱。厚度和背衬对空气饱和开孔泡沫铝的吸声性能影响明显,对水饱和开孔泡沫铝的吸声性能影响很小。水饱和开孔泡沫铝不宜用作水下低频吸声材料,而将空气饱和开孔泡沫铝用作水下吸声材料时,应采取有效的防护措施,避免水渗入内部。否则,开孔泡沫铝吸声性能将严重降低。     

Al2O3/Ti/Cu瞬间液相连接中的界面反应

采用Ti箔作中间层进行了Al     

SiCp／Al复合材料中增强体SiC含量的测定方法研究

在利用内耗法和超声衰减法研究SiCp/Al复合材料阻尼性能的基础上，分析SiCp/Al复合材料超声衰减系数中吸收系数与散射系数之间的关系，提出一种用超声法测定SiCp/Al复合材料增强体SiC含量的方法。与传统的测试方法相比，它具有简便、快捷的优点。     

超声法研究SiCp增强6066Al 基复合材料的阻尼特性

利用超声法研究了粉末冶金工艺制备6066Al/SiCp复合材料的阻尼特性。实验测定了4种不同SiC体积比(5%,7%,9%,12%)试样在超声频率为1.25 MHz、2.5 MHz、5 MHz、10 MHz时的衰减系数α。结果表明:可以用吸收衰减表征该复合材料的阻尼特性;随着测试频率的增大,材料对超声的吸收和散射增强,吸收和散射衰减系数增大;在一定范围内随着SiC体积比的增大,该材料的吸收衰减系数增大,阻尼性能增强。     

锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头性能及组织

采用5种不同成分的锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头,研究钎料成分对接头剪切强度和耐蚀性的影响.研究结果表明：对于同成分的锌铝药芯钎焊丝,采用火焰钎焊的铝/铜接头抗剪强度比炉中钎焊高,Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头强度最高;随钎料中Al含量降低,铝/铜接头的耐蚀性变差,Zn72Al28药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头耐腐蚀性最好.相同条件下,火焰钎焊铝/铜接头的耐蚀性明显好于炉中钎焊的接头;Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头钎缝组织呈块状.锌铝药芯钎焊丝中适中的Zn,Al含量有利于使铝/铜接头铜侧界面得到固溶体组织,并避免铝侧母材的过度熔蚀.     

钛合金试件冷却方法与换热性能的实验研究

材料切磨削过程中的强化冷却散热，对提高工件的切磨削效率和保证被切磨削工件的表面质量等都具有积极作用．文中以定压、定量风和不同含量水相组合时射流冷却被加热的钛合金（Ti6ABV）试件的实验为基础，探讨了定压力、定量风和微量水相综合雾化射流冷却钛合金试件时的换热性能和规律．实验表明，存在使雾化冷却最佳的微量水剂量的最佳值域，且只有其材料相应温度冷却效果充分发挥时，雾化冷却方法才能优于相应的水射流和气体射流冷却方法．     

电池用铝合金阳极材料的研究进展

近年来,各种新型铝合金阳极材料及相应电解质添加剂的研制成功,使铝-空气、铝-氧化银等铝电池的研究取得了很大的进展。本文从铝阳极材料的活化机理,碱性介质中铝阳极的电化学性能及合金元素对铝阳极电化学性能的影响机理等方面,综述了近几十年来,国内外铝合金阳极材料的研究、发展与应用概况。     

LiTFSI电解液应用于锂一次电池研究进展

锂一次电池具有高比能、高功率、低放电率等优点,为了提高锂一次电池组的安全性,必须摈弃传统的高氯酸锂电解液,采用已经商业化的LiTFSI电解液是最为快捷有效的解决途径.然而LiTFSI电解液应用于锂一次电池中面临腐蚀铝箔的关键问题,本文分析了LiTFSI电解液腐蚀铝箔的原因以及解决这一问题的途径.