轻轨车辆车体用铝合金的焊接性研究

本文分析了铝合金在国外车辆部件中的应用情况、发展趋向及其在组焊中存在的主要问题;对国产 Al-Mg、Al-Zn-Mg 合金及其异种金属焊接接头进行了焊接性试验研究.结果表明,其焊接接头有满意的力学性能、抗裂性及抗应力腐蚀性能,适合用于制造轻轨车辆.     

基于网格不敏感结构应力的铝合金焊接接头疲劳性能分析

基于网格不敏感结构应力方法,对3A21、5A06、6061等铝合金焊接接头疲劳性能及影响因素进行研究.结果表明：网格不敏感结构应力方法较传统的名义应力方法,能更好地表征不同接头形式、材料、应力比及厚度等因素对焊接接头的疲劳影响.在应力比相同的情况下,接头板厚越小,疲劳性能越好;相同板厚条件下,应力比越小,疲劳性能越好;5A06铝合金焊接接头的疲劳性能普遍高于3A21铝合金焊接接头,但板厚相差较大时,疲劳性能主要取决于厚度因素的影响;同种材料在板厚及应力比相同的情况下,对接接头疲劳性能最好,十字接头次之,T型接头疲劳性能最差.     

6005A铝合金焊接接头的腐蚀行为

采用浸泡试验和电化学方法研究了6005A铝合金焊接接头在不同介质环境中的腐蚀行为,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱分析了焊缝微观组织和成分的变化.结果表明,由于ER5356焊丝Mg含量较高,致使焊缝中Mg含量高于母材,因此焊缝耐蚀性能低于母材;在浸泡试验中焊缝发生均匀腐蚀,表面呈多孔形貌,其对光线的反射明显弱于仅发生点蚀的母材,表现出焊缝发黑的现象;焊接接头在0.1 M NaCl、0.1 M Na2SO4和0.1 M NaNO3溶液中的腐蚀速度为VNaCl>VNa2SO4> VNaNO3.     

6005A铝合金焊接接头的腐蚀行为

采用浸泡试验和电化学方法研究了6005A铝合金焊接接头在不同介质环境中的腐蚀行为,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱分析了焊缝微观组织和成分的变化．结果表明,由于ER5356焊丝Mg含量较高,致使焊缝中Mg含量高于母材,因此焊缝耐蚀性能低于母材;在浸泡试验中焊缝发生均匀腐蚀,表面呈多孔形貌,其对光线的反射明显弱于仅发生点蚀的母材,表现出焊缝发黑的现象;焊接接头在0．1MNaCl、0．1MNa2SO4和0．1MNaNO3溶液中的腐蚀速度为VNaCl〉VNa2SO4〉VNaNO3.     

焊接工艺对6061-T6铝合金接头疲劳性能的影响

通过脉动拉伸疲劳性能试验和对疲劳断口的形貌分析,分别对不同线能量、不同预热温度和不同层间温度下的6061-T6铝合金MIG焊对接接头疲劳性能进行了研究.结果表明:随着线能量的增加和预热温度的降低,接头指定寿命为1×107的中值疲劳极限σ01有所升高,且在不同层间温度下,层间温度为70 ～90℃时中值疲劳极限σ01较高.疲劳试验中所有断裂试件均在焊缝处断裂,其断口形貌分析表明:试验试件焊缝处表面或近表面的气孔是整个疲劳断裂的启裂源,在脉动载荷的作用下,裂纹从此处产生并向内部逐渐扩展.疲劳裂纹启裂区和扩展区具有典型的疲劳断裂特征,疲劳纹清晰,终断区为韧窝型断口形貌.     

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.     

考虑气动载荷的动车组铝合金司机室焊接接头应力因子分析

基于EN1999-1-3:2007和IIW-2008标准及EN15085-3标准,研究高速列车频繁地通过隧道时列车头部或尾部承受瞬间突变的气动载荷导致车体结构疲劳损伤的问题.基于上述标准的接头疲劳性能参数和疲劳评定方法及损伤等效原则,应用C#语言和ANSYS的APDL语言编写了高速动车组铝合金车体在BS EN12663标准的加速度疲劳载荷和气动疲劳载荷共同作用下,车体焊接接头应力因子的计算程序.在2×106次的0～4000 Pa气动载荷和107次的三方向加速度±0.15 g载荷共同作用下,利用某高速动车组头车车体结构有限元模型和自编计算程序对司机室焊接接头进行疲劳评估与应力因子分析.结果表明:主要由气动疲劳载荷引起的司机室焊接接头的累积损伤和应力因子均是IIW的计算结果大于EN 1999-1-3的计算结果;司机室立柱与边梁焊缝的累积损伤和应力因子最大,分别为0.753和0.987.建议高速动车组司机室焊接结构抗疲劳设计时应重点关注气动疲劳载荷.     

7A52铝合金焊接及其接头表面纳米化研究现状

7A52铝合金作为一种典型的Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金,因具有优良的力学性能和较高的比强度而被广泛应用于飞机、火箭、舰船和轻型装甲车辆等的结构件上。该合金在实际应用过程中常以焊接件的形式存在。但由于铝合金熔点低、热传导系数较大、热膨胀率高,所以采用常规熔化焊工艺焊接时,容易出现焊缝裂纹、气孔、焊接接头软化等缺陷;而且,焊接接头的不均匀性是其在服役中失效的主要原因。因此,如何提高焊接接头的强度,实现焊接接头组织性能的均一化是高强铝合金焊接需解决的关键问题之一。采用表面纳米化技术有望解决这一问题,提高焊接接头的综合性能。为此,本文综述了国内外近几年来的研究成果,在对7A52铝合金进行概述的基础上,着重对比介绍了该合金双丝MIG焊、电子束焊、搅拌摩擦焊、激光焊、等离子焊以及各种复合焊接的研究进展;同时,详细介绍了金属及其焊接接头表面纳米化的国内外研究现状,着重介绍了利用高能喷丸和超声冲击处理实现表面纳米化并提高焊接疲劳强度的研究现状和发展趋势。指出提高接头强度系数是将来铝合金焊接的重点研究方向,而超声冲击处理技术是实现焊接接头表面纳米化的重要手段之一。     

6061-T6铝合金构件焊接残余应力分布

针对国产TIG焊接成型的6061-T6铝合金箱形构件的残余应力分布,采用ABAQUS有限元软件,研究其残余应力的分布规律.选用温度-位移耦合C3D8T单元,建立残余应力分析的有限元模型,获得6061-T6铝合金TIG焊接成型的箱形构件的残余应力值,经盲孔法实测验证有限元方法的可靠性.有限元模拟结果表明,TIG焊接成型的6061-T6铝合金方形构件的残余应力总体呈U型分布,应力峰值位于构件角部,谷值位于板件中部;残余应力影响范围及峰值与板厚有关.     

单面焊接接头的断裂特性研究

采用拉伸试验研究了１６Ｍｎ钢陶质衬垫手工单面焊接接头强度、塑性、应力－应变关系特性，同时使用扫描电镜、能谱分析仪观察了拉伸断口形貌，测定了夹杂物的成分，分布特征以及常温下接头的临界空穴扩张比Ｒｃ／Ｒｏ，讨论了Ｒｃ／Ｒｏ的分布规律和接头的断裂韧性。     

铝合金6063焊接接头性能分析

本文通过对铝合金6063焊接前后材料机械性能、耐腐蚀性能等的测试,分析了该合 金焊后接头性能发生变化的原因。结果表明:6063铝合金具有良好的工艺可焊性和耐 大气腐蚀性能,但焊后热影响区发生了软化,强度下降较大,自然时效能力较差.焊后 固溶处理和人工时效处理在一定程度上是提高接头机械性能必要而有效的手段.      

羊湖水电站压力钢管焊接接头韧性研究

本文对羊湖水电站现场焊接压力钢管试件的接头韧性进行了试验研究,分析了焊接 接头韧性分布规律及影响因素。      

T91与钢102异种钢焊接接头氢致裂纹研究

用甘油法分别测定了CM-9Cb、R347和国内新研制的T91专用焊条熔敷金属中的护散氢含量，通过阴极电解渗氢和定载延迟开裂试验，研究了选用不同焊条焊接时、T91与钢102异种钢接头的氢致裂纹倾向，确定了临界启裂应力。     

T91与钢102异种钢焊接接头氢致裂纹研究

用甘油法分别测定了CM-9Cb、R347和国内新研制的T91专用焊条熔敷金属中的扩散氢含量.通过阴极电解渗氢和定载延迟开裂试验,研究了选用不同焊条焊接时,T91与钢102异种钢接头的氢致裂纹倾向,确定了临界启裂应力.     

16MnR焊接接头动态冲击断裂韧性试验研究

采用动态冲击试验，研究16MnR焊接接头在高速冲击加载条件下的断裂韧性，并分析了其影响因素以及断口形貌．试验结果表明：随冲击速度增大，焊接接头的冲击韧性明显下降；在动态冲击载荷作用下，试样的断裂以脆性断裂为主，焊接接头整体趋向于硬脆．对承受动态冲击载荷的焊接接头进行安全设计时，应特别重视焊接接头的冲击韧性．     

14MnNbq钢中夹杂物对焊接接头低温冲击功的影响

对新钢种１４ＭｎＮｂｑ中存在的夹杂物及其对焊接接头的性能影响进行了分析研究。结果表明：１４ＭｎＮｂｑ钢中存在大量的硫化物（ＭｎＳ,ＦｅＳ）等非金属夹杂物,这些非金属夹杂物数量较多,分布极不均匀,导致了焊接接头低温冲击韧性值离散性大,数值偏低。     

基于APDL高速铝合金车体参数化建模

基于ANSYS的参数化编程语言APDL,以车体主要板厚度、车体高度、长度、窗体参数等主要结构尺寸为参数,采用模块化设计理念,建立了高速铝合金车底架、侧墙、顶板、端墙等参数化几何模型和有限元模型,并组合成整体模型.本研究可通过简单的改变参数产生不同的车体几何模型和不同网格密度的有限元模型,以适应不同问题数值仿真的要求,并为对车体的优化设计打下基础.研究表明,铝合金车体的参数化建模极大的提高了建模的效率和精度,可简单改变参数得到不同模型以适应不同问题的要求.     

基于APDL高速铝合金车体参数化建模

基于ANSYS的参数化编程语言APDL,以车体主要板厚度、车体高度、长度、窗体参数等主要结构尺寸为参数,采用模块化设计理念,建立了高速铝合金车底架、侧墙、顶板、端墙等参数化几何模型和有限元模型,并组合成整体模型.本研究可通过简单的改变参数产生不同的车体几何模型和不同网格密度的有限元模型,以适应不同问题数值仿真的要求,并为对车体的优化设计打下基础.研究表明,铝合金车体的参数化建模极大的提高了建模的效率和精度,可简单改变参数得到不同模型以适应不同问题的要求.     

焊接修复对铁素体不锈钢焊接接头组织和性能的影响

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相组织分析等试验,对不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊接接头的组织和性能进行研究.试验结果表明:焊修一、二次对T4003铁素体不锈钢焊接接头的抗拉、弯曲和冲击性能均影响不大;不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊缝的显微组织为奥氏体+δ铁素体;熔合区的显微组织为铁素体+马氏体,晶粒粗大;母材的显微组织为块状铁素体,沿轧制方向成条状分布.焊接修复对T4003铁素体不锈钢焊接接头的粗晶区宽度、晶粒度与马氏体含量的影响不大.不同焊修次数T4003铁素体不锈钢焊接接头焊缝的显微硬度相近,母材显微硬度大致相同,热影响区显微硬度的变化不大.     

2．25Cr－1Mo钢焊接接头蠕变过程中碳化物相研究的现状及趋势

2．25Cr－1Mo钢焊接接头蠕变过程中碳化物相研究的现状及趋势@杨德新...