船用5083铝合金激光-MIG复合焊焊接工艺研究

激光-MIG复合焊接技术在船用铝合金的焊接中具有热输入量集中、焊接效率高和焊后工件变形小等优势,有重要的工程应用价值。针对5 mm的船用5083铝合金,采用激光-MIG复合焊方法进行了焊接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。结果表明激光功率、焊接速度和光丝间距对焊缝成形有重要的影响。     

沿海常规客船铝合金上建的有限元计算方法

铝合金材料以良好的物理性能,在船舶领域已有广泛的应用,采用有限元计算方法可以减小铝合金构件尺寸,减轻重量,节约成本。本文主要研究和探讨了沿海常规客船铝合金上建结构有限元计算方法的应用和发展。     

溶胶凝胶法制备船用铝合金表面纳米级转化膜的研究

抗腐蚀性对于船用材料而言具有重要意义。由铝合金构成的舰船材料很容易遭到海水腐蚀,为解决此类问题,对铝合金材料表面进行转化膜涂覆。本文以正硅酸乙酯为原料,乙醇和水为反应物,采用溶胶凝胶法制备得到铝合金表面的纳米级转化膜,并对甲酰胺在溶胶凝胶过程中的作用进行研究,同时对涂覆二氧化硅纳米转化膜的铝合金片进行盐雾实验,从而得到溶胶凝胶法制备得到的纳米二氧化硅转化膜对船用铝合金耐腐蚀性能的影响。     

铝合金游艇外板冲压成形缺陷分析及优化设计

铝合金游艇外板由于造型面积与曲率变化较大,且包含许多局部深抽等复杂特征,使其冲压成形较为困难。为分析其成形缺陷并进行优化设计,采用有限元法对铝合金游艇外板进行冲压特征、缺陷成因及影响因素分析,并提出一种具有平缓特征的工艺补充面设计来克服成形缺陷。数值计算结果表明:降低压料力可改善局部拉伸,但厚度增加较少,通过优化外型参数可改善球鼻艏区域的破裂缺陷,但反向船脊区域的褶皱也因压料力的减小而更加严重;阻料条使反向船脊的褶皱大幅度减少,船首褶皱完全改善;基于平缓特征的工艺补充面造型设计可解决球鼻艏尖点造型所产生的局部拉伸,反向船脊缺陷也得到改善,船尾底壳褶皱缺陷经造型往外延伸得以移至工艺补充面部分。经优化设计后,铝合金游艇外板冲压缺陷均得到改善。     

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.     

铝合金表面涂覆纳米氧化铈掺杂氧化钛及其耐腐蚀性研究

耐腐蚀性对于船用铝合金材料而言至关重要。对铝合金材料进行纳米氧化物涂覆使其具有非常优越的耐腐蚀性。本文以氧化铈为原料,采用草酸沉淀法得到氧化铈溶胶,并将之与氧化钛溶胶混合的方法制备得到铝合金表面的纳米氧化铈掺杂氧化钛,同时对不同掺杂比例的氧化铈和氧化钛对铝合金表面耐腐蚀性的影响进行研究,得到耐腐蚀性最好状态下的纳米氧化物掺杂比和热处理温度。     

高性能铝-空气电池阳极材料的研究

介绍了三种Al-Pb-Ga系新型铝合金阳极材料.用熔铸法加工技术将铝合金制成直径为1cm2的圆柱体;用电化学方法测试了材料的电化学性能;通过SEM测试阳极溶解后铝合金表面的腐蚀状态.结果表明:3#铝合金阳极材料开路电位较纯铝低、自腐蚀速率急剧降低、电极表面腐蚀溶解均匀.新型铝合金在碱性介质中不能形成钝化膜,阳极极化明显减少.在4mol/L NaOH水溶液中以200 mA/cm2电流密度放电,新型合金阳极材料的稳定电极电位可达到-1.37 V(vs.He/HgO).研制的新型铝合金负极材料,可望开发高能量密度的铝合金电池.     

气垫船铝合金整体壁板应用初探

气垫船的高速性特点决定了全船重量控制的重要性。在影响结构重量的主要因素中,材料的选择尤为重要,为此大、中型气垫船船体材料都采用铝合金。而传统铝合金焊接结构在实际应用中存在着焊接变形较大且难以控制,焊缝和焊接热影响区力学性能下降等不足。文章首先基于气垫船船体线型简单、平直的特点提出了铝合金整体壁板的概念,并由此引出悬架式骨架系统;其次分析了铝合金整体壁板的优点;此外,文中还在国外应用背景基础上总结了整体壁板应用注意事项;最后提出了应用及优化上亟待解决的问题,为后续研究及推广应用提供参考。     

厚壁铝合金摇动电弧窄间隙GMAW焊缝气孔分布与成形

严重的气孔缺陷和不良的焊缝成形会影响厚壁铝合金窄间隙熔化极气体保护焊(narrow gap-gas metal arc welding,NG-GMAW)的焊接质量.文中针对摇动电弧NG-GMAW焊缝气孔分布及成形进行研究,为实际焊接应用提供指导.研究了电弧摇动角度、摇动频率及侧壁停留时间对焊缝气孔分布及焊缝成形的影响规...     

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。     

船舶上层建筑铝合金分段焊接质量控制要点

14 400 t系列船的上层建筑设计为铝合金结构。根据铝合金材料特性及可焊接性，针对铝合金分段焊接难点，阐述铝合金分段的焊接方法、焊前清洁、焊接顺序、无损检测及注意事项等焊接质量控制要点。在实船应用中，结合焊接质量控制要点，铝合金分段的强度和焊接质量得到有效保证，为扩大铝合金在工业领域的应用提供参考。     

铝合金船腐蚀与防护策略

本文在铝合金腐蚀特性分析的基础上,对近年来大批量的铝合金船腐蚀问题一手材料进行搜集和综合分析研究,介绍了铝合金船的防腐体系,提出了全寿命期防腐链的理念。     

钛合金在铝合金舰船海水管路系统的应用

钛合金具有质量轻、强度高、耐海水腐蚀、无磁性等特点,在军用舰船上具有广泛的应用前景,尤其适用于对重量控制和防腐蚀要求较高的高速舰船、铝合金舰船。某型铝合金艇采用钛合金海水管系,经过十多年的使用表明具有良好的效果。该文详细介绍该艇钛合金管系选材、设计、施工、应用效果及存在问题,并提出钛合金材料在舰船上应用的建议。     

高速铝合金船的材料选择及结构设计

本文着重从耐腐蚀角度讨论铝合金材料的选择，介绍带筋板的效益及结构类型，分析带筋板结构的优异性能及结构设计。     

国内铝合金焊缝PAUT技术应用现状

随着铝合金材料的普及使用，作为先进数字化检测手段的相控阵超声波检测(Phased Array Ultrasonic Testing, PAUT)技术应用备受关注。近年来，在先进超声波技术发展和应用需求结合下，陆续开展的相关试验研究为铝合金搅拌摩擦焊焊缝PAUT技术提供指导和规范引领，并形成相关行业应用标准。铝合金气体保护焊PAUT技术的应用需求逐渐显现，但相关研究和标准尚在起步阶段。梳理国内铝合金焊缝PAUT技术应用现状，可为推动铝合金焊缝PAUT技术研究、扩展应用场景提供技术基础。     

船用5083铝合金随焊滚压工艺的有限元计算

船用5083铝合金在焊接过程中较易出现热裂纹，主要原因是在脆性温度区间存在较大的收缩内应力。为此，对随焊滚压工艺进行研究，采用有限元分析软件MSC.Marc进行焊接工艺模拟，综合考虑焊接热源模型、材料性能和滚压等边界条件，建立船用5083铝合金工件的随焊滚压有限元模型，对比船用5083铝合金薄板在普通焊接工艺及随焊滚压工艺下的焊后残余应力。计算结果表明，在随焊滚压工艺下选择合适的轮枪距及压下量可有效降低焊后残余应力。     

铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性研究

铝合金材料具有比重和弹性模量小等优良性能,铝合金上层建筑已广泛应用于高速艇与水面舰艇.本文作者应用有限元方法对铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性作了较为详细的计算,得到了在纯弯矩作用下铝合金上层建筑与主体之间的应力分布,及总纵弯曲应力在船舯剖面上的分布,并与钢质上层建筑的计算结果进行了比较.文中通过分析获得的一些结论可为铝合金上层建筑设计提供技术支撑.     

不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

为了研究矩形扶强材和削斜扶强材结构形式的某铝合金船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能，对此进行了试验研究。首先建立舱段结构的有限元模型（该目标船纵骨采用6082铝合金，其他部分采用5083铝合金材料），确定载荷工况并计算分析两种扶强材结构在相应载荷水平下的应力分布状态。在此基础上，设计并开展了实际板厚四点弯曲疲劳模型试验，获得了试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数，并且根据试验测得数据得到了两种扶强结构形式的S-N曲线。试验结果表明矩形扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于削斜扶强材形式，该结论可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计以及5083与6082铝合金焊接结构形式（T型焊接和趾端焊接）的疲劳强度评估提供依据。