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加热时间对钛合金热自压连接接头组织和性能的影响被引量：3: 2017年; 对不同加热时间下获得的钛合金刚性拘束热自压连接接头进行了连接界面的光学显微镜观察,背散射电子衍射组织分析和接头拉伸力学性能测试,分析了加热时间对连接接头界面缺陷、组织和力学性能的影响。同时,利用热弹塑性有限元模型分析了连接中热应力应变演变过程,阐明了加热时间对连接接头界面焊合质量、组织和力学性能影响的原因。结果表明:在加热峰值温度相当的情况下,随加热时间增加,界面金属高温存在时间和受压应力作用时间以及横向压缩塑性变形增加,促进界面两侧原子扩散,界面未焊合缺陷减少,接头综合力学性能提高。加热时间至300s以上时,可以获得界面焊合质量好,组织均匀,综合力学性能优异的固相连接接头。; 邓云华关桥陶军吴冰王西昌; 关键词：有限元分析

应用计算流体动力学模拟电子束“毛化”过程(英文)被引量：1: 2013年; 电子束"毛化"技术是一项新兴的电子束表面加工技术,它可通过磁场对电子束实现精密控制,通过金属熔化、流动、堆积、冷却等过程实现表面"毛化"效果。该技术可被应用于金属与复合材料间的异种材料连接、表面涂层预处理等领域。应用计算流体动力学建立了可描述电子束"毛化"过程的数值模型,通过移动脉冲热源模型模拟电子束的快速重复扫描过程,应用VOF方法追踪熔池的自由表面,并通过编写用户自定义子程序实现外加能量/动量源项的加载。对不同频率下的电子束"毛化"过程进行模拟,结果与实验一致差值在10%以内,证明了模型的有效性。另外,模拟和实验均证明,当扫描频率为0.5 Hz时,可形成最佳"毛化"效果。; 许恒栋赵海燕王西昌巩水利; 关键词：计算流体动力学数值模拟

TC4钛合金电子束毛化的实现方法和试验分析(英文): 2013年; 提出了一种钛合金电子束毛化技术实现方法。借助于新型电子束扫描控制系统,通过扫描波形的特殊设计,可以实现电子束毛化技术,从而在金属表面产生高约几毫米的毛刺。利用这种实现方法,通过选取不同的扫描波形和扫描频率获得了各种不同的毛刺形貌,并进行了毛刺的组织分析,结果表明:六边汇聚型扫描波形毛化效果最理想,而合适的扫描频率同样也是产生毛化形貌的关键。; 王西昌郭恩明巩水利李斌; 关键词：毛刺

喷砂处理对TC18钛合金电子束焊缝疲劳寿命的影响(英文): 2013年; 采用喷砂工艺对TC18钛合金电子束焊缝反面余高进行表面处理,在循环应力水平σmax=650 MPa下,分别检测反面余高表面未处理和喷砂处理过的焊缝疲劳循环寿命,并利用扫描电镜对疲劳试样断口的裂纹源形貌和裂纹扩展形貌进行观察分析。试验结果表明:在相同循环应力水平下,采用喷砂处理工艺处理TC18电子束焊缝后,改变了电子束焊缝余高与母材交界线表面形貌,使表面咬边缺陷的大小和数量均发生变化,使其疲劳循环寿命比表面未处理的焊缝提高了3倍以上。; 唐振云毛智勇付鹏飞吴冰; 关键词：电子束焊接喷砂

TC18钛合金电子束焊接接头DFR常规及腐蚀疲劳对比研究(英文)被引量：5: 2013年; 通过对TC18钛合金电子束焊接接头在常规和3.5%NaCl水溶液腐蚀环境下的DFR腐蚀疲劳试验对比研究,试验结果计算得到在常规环境下TC18钛合金焊接件的疲劳额定强度截止值为725 MPa,其疲劳额定强度截止值为554 MPa,在腐蚀环境下,疲劳额定强度截止值下降23.6%。断口分析表明,疲劳断口有疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区3部分组成。疲劳寿命越长,裂纹扩展段也越长,裂纹扩展的条纹越细。在腐蚀疲劳条件下,同时有多条疲劳裂纹形成,并沿垂直于拉应力方向扩展,疲劳断口呈现多平面特征。断口表面可以发现较多的盐颗粒,说明在腐蚀溶液的作用下,盐溶液沿着疲劳裂纹的渗透性很强,在疲劳裂纹带上可以发现很多网状的盐颗粒,对TC18钛合金电子束焊接接头的疲劳性能有一定影响。; 韩鹏毛智勇余伟王西昌付鹏飞; 关键词：TC18钛合金

薄板高温合金电子束焊接接头疲劳性能(英文)被引量：2: 2013年; 研究了薄板高温合金电子束焊接接头的疲劳性能。在室温条件下进行应力控制疲劳试验,获得了薄板高温合金电子束焊接接头S-N曲线,并分析了试验数据的分散性。通过疲劳断口扫描电镜试验,对接头的疲劳损伤过程进行表征。研究表明:在现有试验件条件下,可靠度为99.87%,置信度为95%时的疲劳分散系数约5.9。GH4169焊接接头疲劳断口为脆性断口;疲劳源基本都起源于焊缝表面;部分断口有多个疲劳源,呈多源性破坏。; 吴冰毛智勇郭海丁张建勋; 关键词：高温合金电子束焊接 SEM分析

激光深熔焊运动熔池瞬态形成过程数值模拟被引量：5: 2010年; 考虑到表面张力、浮力、液-固相之间内作用力、焊接速度、紊流、对流以及辐射等影响因素,建立激光深熔焊接过程运动熔池的数学模型,并对熔池的温度、流动、焊缝形貌的动态演化过程进行预测.结果表明,运动熔池形成过程中,变宽的趋势比拉长的趋势大,在宽度上达到最大值后继续拉长、变尖,达到准稳态;运动熔池上部分对流传热起主导作用,下部扩散传热起主导作用;Marangoni力是运动熔池上部变宽、拉长的主要作用力。数值模拟得到的熔池动态结果与实际拍摄的试验结果吻合较好。; 吴冰巩水利庞盛永段爱琴陈立亮; 关键词：深熔焊

近α钛合金多束流电子束焊接与热处理复合接头组织性能研究(英文): 2013年; 针对近α钛合金,采用多束流电子束焊接与热处理复合技术来降低冷却速度,主要包括电子束预热+焊接、电子束焊接+缓冷等方法。采用多束流电子束焊接与热处理复合技术,钛合金焊缝成形良好,焊接裂纹、气孔等缺陷得到了降低。研究了钛合金复合焊接接头组织性能、显微硬度及拉伸性能等。结果表明,多束流电子束焊接与热处理复合焊缝组织粗化,显微硬度得到均匀化。与常规电子束焊接相比,多束流电子束焊接与热处理复合接头断后伸长率提高了30%。; 付鹏飞毛智勇唐振云左从进许海鹰; 关键词：钛合金

TA15钛合金电子束焊和钎焊复合焊组织性能研究(英文)被引量：2: 2013年; 采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等测试手段,对接头的微观组织形貌、元素成分分布和界面反应产物等进行了分析研究。并分别对复合焊接头和电子束焊接头的弯曲性能进行了比较分析。结果表明,在适当的工艺条件下,可以实现TA15钛合金T型接头的电子束和钎焊复合焊接。复合焊接中钎焊的接合主要是Cu、Ni元素的扩散和界面发生反应的综合结果。复合焊接头的弯曲性能和压缩性能与电子束焊接接头基本相当。; 刘昕唐振云毛智勇

Research on modeling of heat source for electron beam welding fusion-solidification zone被引量：3: 2013年; In this paper, the common heat source model of point and linear heat source in the numerical simulation of electron beam welding （EBW） were summarized and introduced. The combined point-linear heat source model was brought forward and to simulate the welding temperature fields of EBW and predicting the weld shape. The model parameters were put forward and regulated in the combined model, which included the ratio of point heat source to linear heat source Qpr and the distribution of linear heat source Lr. Based on the combined model, the welding temperature fields of EBW were investigated. The results show that the predicted weld shapes are conformable to those of the actual, the temperature fields are reasonable and correct by simulating with combined point-linear heat source model and the typical weld shapes are gained.; Wang YajunFu PengfeiGuan YongjunLu ZhijunWei Yintao

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国家自然科学基金(50935008)

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