1000 MPa级超高强钢激光复合焊接头力学性能研究 被引量：10

1

作者 马彦龙 陈辉 +2 位作者 赵旭 张成竹 朱志勇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期157-168,共12页

针对1000 MPa级调质超高强钢的焊接接头性能恶化等问题,选用等强匹配焊丝MG90-G和低强匹配焊丝ER80YM,对BS960E调质超高强钢实施激光-MAG电弧复合焊接接头拉伸、低温冲击韧性测试,并结合扫描等手段进行断口分析。结果表明,当焊接速度为1... 针对1000 MPa级调质超高强钢的焊接接头性能恶化等问题,选用等强匹配焊丝MG90-G和低强匹配焊丝ER80YM,对BS960E调质超高强钢实施激光-MAG电弧复合焊接接头拉伸、低温冲击韧性测试,并结合扫描等手段进行断口分析。结果表明,当焊接速度为1.32 m/min和0.72 m/min时,拉伸均断裂于母材,当焊接速度为0.72 m/min时MG90-G焊丝和ER80YM焊丝焊接接头的拉伸强度分别为1129 MPa和1145 MPa,延伸率分别为11.2%和12.5%。两种焊丝焊接接头的焊缝冲击断口均出现韧性断裂特征,而热影响区冲击断口主要表现为脆性断裂,0.72 m/min焊速条件下的焊缝冲击性能优于1.32 m/min焊速条件。随着焊接速度的降低,MG90-G焊丝焊接接头的热影响区脆性增加,但由于线能量相差不大,冲击性能的恶化不太明显。而ER80YM焊丝焊接接头的热影响区冲击韧性随着焊接速度的降低而增强。 展开更多

关键词 激光技术 BS960E 调质超高强钢 激光-电弧复合焊 冲击性能

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B950CF高强钢超窄间隙激光焊接头组织对残余应力的影响 被引量：8

2

作者 张成竹 陈辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期37-48,共12页

超窄间隙激光填丝焊(Ultra-narrow gap laser welding,Ultra-NGLW)是一种先进的厚贝氏体钢焊接技术。通过数值模拟和X射线衍射法,分析了超窄间隙激光填丝焊接头残余应力的分布和变化,结果表明:在不同厚度(20,50,70 mm)的超窄间隙激光填... 超窄间隙激光填丝焊(Ultra-narrow gap laser welding,Ultra-NGLW)是一种先进的厚贝氏体钢焊接技术。通过数值模拟和X射线衍射法,分析了超窄间隙激光填丝焊接头残余应力的分布和变化,结果表明:在不同厚度(20,50,70 mm)的超窄间隙激光填丝焊接头的表面,残余应力均呈"W"形分布。利用微型剪切试验,分析了显微组织对接头残余应力的影响:熔合线处形成的马氏体脆硬组织使接头形成了"软-硬-软"的夹心组织,导致接头的应力分布与一般的焊接接头不同,而多层填丝焊的特殊工艺导致接头中间层的应力增加。 展开更多

关键词 激光技术 超窄间隙激光填丝焊接 残余应力 X射线衍射法 微型剪切试验 高强度贝氏体钢

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B950CF钢超窄间隙激光填丝焊接头疲劳性能

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作者 张成竹 王东晔 +3 位作者 华程 刘岳 张骞 朱振新 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期94-102,共9页

超窄间隙激光填丝焊(ultra-narrow gap laser welding,Ultra-NGLW)是一种先进的厚贝氏体钢焊接技术,具有热输入小,焊接接头低应力、变形小等优点.通过对不同“激光填丝-激光打底”比例的Ultra-NGLW接头高频拉-拉疲劳试验,绘制了10 mm厚... 超窄间隙激光填丝焊(ultra-narrow gap laser welding,Ultra-NGLW)是一种先进的厚贝氏体钢焊接技术,具有热输入小,焊接接头低应力、变形小等优点.通过对不同“激光填丝-激光打底”比例的Ultra-NGLW接头高频拉-拉疲劳试验,绘制了10 mm厚不同填丝深度Ultra-NGLW接头S-N曲线,并通过对比分析接头的S-N曲线和疲劳断口特征,得到影响UltraNGLW接头疲劳性能的主要原因.试验结果表明,随着激光填丝深度的加深,接头的疲劳性能逐渐降低,填丝深度为0 mm时,接头疲劳强度为337.5 MPa,当填丝深度达到5 mm后,疲劳强度趋于稳定在270 MPa左右,Ultra-NGLW接头的疲劳源主要为焊缝粗晶区和熔合区的气孔、夹杂等焊接缺陷,在高频拉-拉疲劳循环载荷的作用下,粗晶区马氏体脆硬组织中形成较多裂纹,使其疲劳源裂纹快速扩展并连通脆硬组织中的裂纹直至接头失效. 展开更多

关键词 超窄间隙激光填丝焊 疲劳强度 S-N曲线 疲劳断口 贝氏体高强钢

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峰值温度和降温速率对TC4钛合金焊接热影响区组织与性能的影响

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作者 虞文军 张成竹 +2 位作者 张骞 王东晔 朱振新 《精密成形工程》 北大核心 2024年第6期70-76,共7页

目的通过Gleeble 540热模拟试验机模拟TC4钛合金的热影响区,探讨不同热循环条件下TC4钛合金组织性能的演变规律,为钛合金激光焊接工艺的优化提供指导。方法利用Gleeble 540热模拟试验机对TC4钛合金焊接热影响区进行模拟试验,采用金相显... 目的通过Gleeble 540热模拟试验机模拟TC4钛合金的热影响区,探讨不同热循环条件下TC4钛合金组织性能的演变规律,为钛合金激光焊接工艺的优化提供指导。方法利用Gleeble 540热模拟试验机对TC4钛合金焊接热影响区进行模拟试验,采用金相显微镜和扫描电镜观察不同热模拟参数下TC4钛合金的显微组织,运用数字式显微硬度计和拉伸试验机对热模拟试样进行硬度和拉伸测试。结果当峰值温度低于相变温度时,热影响区组织呈块状α相,这种片层较厚且为块状组织的存在使硬度显著提高,拉伸强度大幅下降;当峰值温度升至完全相变温度以上时,热影响区组织逐渐转变为大量的针状α'马氏体,硬度和拉伸强度逐渐提高。当峰值温度为1100℃时,抗拉强度显著高于母材拉伸强度,达到1248 MPa。降温速率的增大导致针状α'马氏体增多,长针状马氏体破碎形成网篮状马氏体组织,虽然热影响区的硬度没有明显变化,但是拉伸强度略有降低。结论在TC4钛合金实际焊接中,确保峰值温度高于钛合金组织的完全相变温度,可提高钛合金激光焊接接头的力学性能。 展开更多

关键词 钛合金 热模拟 热影响区 组织 力学性能

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重熔摆动激光焊修复TC4钛合金焊接接头组织和性能 被引量：1

5

作者 张骞 张成竹 +3 位作者 林波 冉洸奇 胡世天 朱宗涛 《焊接》 北大核心 2023年第1期55-59,共5页

采用摆动激光焊对TC4钛合金焊接接头进行重熔,研究摆动频率对TC4钛合金焊接接头气孔、组织及力学性能的影响。结果表明,重熔摆动激光焊可有效消除TC4钛合金焊接接头中存在的气孔缺陷;随着摆动频率的增加,气孔的消除效果增强,且大气孔的... 采用摆动激光焊对TC4钛合金焊接接头进行重熔,研究摆动频率对TC4钛合金焊接接头气孔、组织及力学性能的影响。结果表明,重熔摆动激光焊可有效消除TC4钛合金焊接接头中存在的气孔缺陷;随着摆动频率的增加,气孔的消除效果增强,且大气孔的消除效果变得更加明显。重熔摆动激光焊接头的焊缝组织为针状的α'马氏体和部分α相,热影响区组织由初生α相、针状α'马氏体及β相组成。随着摆动频率的增加,激光对熔池的搅拌作用增强,焊缝晶粒破碎逐渐细化,而热影响区晶粒生长变得更加有利,导致晶粒逐渐粗大。摆动频率的增加使焊接接头组织发生变化,进而导致焊接接头性能发生变化。随着摆动频率的增大,TC4重熔焊接接头的焊缝硬度上升,热影响区硬度逐渐下降,且焊接接头的拉伸性能呈现下降趋势。当摆动频率增加到120 Hz和150 Hz时,断裂区域由母材转变为热影响区。 展开更多

关键词 钛合金 重熔摆动激光焊 气孔 组织 力学性能

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固定边界石墨烯电场驱动下的面外共振

6

作者 张成铸 卫天宇 +3 位作者 王英杰 李建高 唐锦锟 张东波 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期956-961,共6页

从连续模型出发,结合声子计算,探讨了固定边界石墨烯片在垂直外电场驱动下形成的面外共振.连续模型揭示了共振的不同模式,并预测了共振模式的频率.这些共振模式与石墨烯的声子性质密切相关.原子级的声子计算表明,面外的声子模式对应的... 从连续模型出发,结合声子计算,探讨了固定边界石墨烯片在垂直外电场驱动下形成的面外共振.连续模型揭示了共振的不同模式,并预测了共振模式的频率.这些共振模式与石墨烯的声子性质密切相关.原子级的声子计算表明,面外的声子模式对应的共振模式,其频率与连续模型的预测一致.从力学角度考虑,石墨烯片所发生的机械共振产生了结构上的非均匀变形.这种外场诱导的非均匀结构畸变,为石墨烯物性的应变调控提供了一个新的可能. 展开更多

关键词 石墨烯 共振 本征频率 连续模型 声子

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激光清洗对SMA490BW钢接头表面应力及腐蚀的影响 被引量：4

7

作者 张成竹 陈辉 +2 位作者 蔡创 杨晓益 陈勇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期89-96,I0006,共9页

为提高耐候钢焊接质量,将皮秒脉冲激光清洗技术引入到耐候钢焊接的清洗中,并研究了皮秒脉冲激光清洗对SMA490BW耐候钢焊接接头抗应力腐蚀性能的影响.X射线残余应力测试试验结果表明,激光清洗后试样表面残余拉应力增加130~200 MPa,不利... 为提高耐候钢焊接质量,将皮秒脉冲激光清洗技术引入到耐候钢焊接的清洗中,并研究了皮秒脉冲激光清洗对SMA490BW耐候钢焊接接头抗应力腐蚀性能的影响.X射线残余应力测试试验结果表明,激光清洗后试样表面残余拉应力增加130~200 MPa,不利于应力腐蚀性能的提高.但周期浸润腐蚀试验证明,激光清洗使试件表面的耐蚀性明显提高,这有利于提高接头的抗应力腐蚀性能.最后,通过三点弯应力腐蚀试验证明,激光清洗提高了耐候钢接头的抗应力腐蚀性能.其原因为激光清洗使试样表面形成微米级(0.8~1.2μm)紧密堆积的柱状颗粒,提高了试件表面的耐蚀性大于表面残余拉应力带来的影响. 展开更多

关键词 激光清洗 残余应力 应力腐蚀 表面微纳结构

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重载车用BS960E高强贝氏体钢MAG焊接工艺研究 被引量：3

8

作者 江勇 冯仁锦 +4 位作者 张成竹 刘艳 刘阳 蔡新 秦祥春 《电焊机》 2020年第6期73-78,I0006,共7页

针对新型重载汽车选用的BS960E贝氏体高强钢,通过优化焊接接头坡口、控制电流电压等手段,获得了优良的MAG焊接工艺。并使用高速摄像和焊接在线监测技术进一步探索了MAG焊电源的动、静特性以及熔滴过渡行为,对焊接接头的金相组织进行了... 针对新型重载汽车选用的BS960E贝氏体高强钢,通过优化焊接接头坡口、控制电流电压等手段,获得了优良的MAG焊接工艺。并使用高速摄像和焊接在线监测技术进一步探索了MAG焊电源的动、静特性以及熔滴过渡行为,对焊接接头的金相组织进行了分析。试验发现:在最优工艺条件下,焊接电流稳定且电压值较低,熔滴过渡形式为一脉一滴的射滴过渡。最终得到的接头焊缝组织主要为回火马氏体、针状铁素体和粒状贝氏体,这些组织的产生使得焊缝的硬度较母材有明显上升。 展开更多

关键词 贝氏体高强钢 MAG焊 高速摄像 熔滴过渡

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低合金钢厚板窄间隙激光焊接过程数值模拟 被引量：2

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作者 刁露阳 张成竹 +1 位作者 陈辉 陈静青 《热加工工艺》 北大核心 2019年第5期199-202,共4页

基于有限元软件ABAQUS对70 mm厚低合金钢板窄间隙双面激光焊接过程进行了数值模拟。首先根据激光焊接的特点,采用热流密度线性衰减的高斯圆柱热源和该高斯圆柱热源模型与高斯面热源的复合热源模型对激光填丝多道焊进行温度场仿真,得到... 基于有限元软件ABAQUS对70 mm厚低合金钢板窄间隙双面激光焊接过程进行了数值模拟。首先根据激光焊接的特点,采用热流密度线性衰减的高斯圆柱热源和该高斯圆柱热源模型与高斯面热源的复合热源模型对激光填丝多道焊进行温度场仿真,得到了和试验焊接接头形貌相吻合的温度场分布。在此基础上,根据实际焊接试验的边界拘束条件,模拟得到了试件三个方向的纵向残余应力和横向残余应力分布,模拟结果表明:在厚度方向,横向残余应力和纵向残余应力均沿着初始焊道上下近似呈对称分布。在初始焊道处均有着最大的压应力,随着离初始焊道距离的增加,压应力逐步变化到较高拉应力再逐渐减小。 展开更多

关键词 激光焊接 数值模拟 多层多道焊 残余应力

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一种智能化自动咽拭子核酸采集仪的设计与有限元分析

10

作者 曹美婷 李冬 +7 位作者 何超 姜沣哲 徐牧晗 张宇航 徐光辉 张乘翥 崔有正 徐成 《科学技术创新》 2022年第32期193-196,共4页

分析现有人工核酸检测所存在的缺陷以及发展现状,设计出一种智能化自动咽拭子核酸采集仪。自动核酸采集仪通过机械臂的配合运转,可实现咽拭子采集、封存、运输等功能;另外自动核酸采集仪还配备自动消毒、身份证识别、红外图像测温等功... 分析现有人工核酸检测所存在的缺陷以及发展现状,设计出一种智能化自动咽拭子核酸采集仪。自动核酸采集仪通过机械臂的配合运转,可实现咽拭子采集、封存、运输等功能;另外自动核酸采集仪还配备自动消毒、身份证识别、红外图像测温等功能。实现在实际检测应用中快速、精准的进行一系列核酸采集工作。 展开更多

关键词 机械臂 智能化 咽拭子 精准 高效率

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一种基于智能控制多功能模块化按摩型办公座椅的研发

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作者 孙永 崔有正 +4 位作者 徐成 张乘翥 张博 关奇 王博 《南方农机》 2019年第19期46-46,69,共2页

通过分析现有的办公座椅,我们发现功能单一,且价格较高,不能有效起到办公式按摩的作用。基于此,本课题设计出了一种多功能模块化办公座椅。该座椅通过简单遥控器控制,可以实现坐卧、按摩等功能,并且可以使模块化腿部按摩、腰部按摩处于... 通过分析现有的办公座椅,我们发现功能单一,且价格较高,不能有效起到办公式按摩的作用。基于此,本课题设计出了一种多功能模块化办公座椅。该座椅通过简单遥控器控制,可以实现坐卧、按摩等功能,并且可以使模块化腿部按摩、腰部按摩处于可调角度从而增加办公人员的舒适感。这种创新设计不仅提高了办公人员的舒适度,而且价格低廉,符合当今社会的发展要求,市场前景广阔。 展开更多

关键词 办公座椅 遥控器 多功能 人性化 舒适

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耐候钢激光-MAG复合焊接头的低温断裂韧性 被引量：6

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作者 陈勇 陈辉 +2 位作者 李仁东 车小莉 张成竹 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期84-91,共8页

为研究低温下高速列车用耐候钢激光-MAG复合焊接头的断裂行为,通过低温断裂韧性试验获得接头焊缝、热影响区和母材的断裂韧度Jm。采用Boltzmann函数进行拟合分析,得到各区的韧脆转变温度。结果表明:随着温度降低,接头各区域的断裂韧性... 为研究低温下高速列车用耐候钢激光-MAG复合焊接头的断裂行为,通过低温断裂韧性试验获得接头焊缝、热影响区和母材的断裂韧度Jm。采用Boltzmann函数进行拟合分析,得到各区的韧脆转变温度。结果表明:随着温度降低,接头各区域的断裂韧性呈降低的趋势,母材的低温韧性优于焊缝的低温韧性;焊缝区的韧脆转变温度约为-65.9℃,热影响区的韧脆转变温度约为-70.4℃,均高于母材(-81.9℃)。通过对微观组织和断口形貌的对比分析,阐明了激光-MAG复合焊接头各区域的微观断裂机理,焊缝金属较低的低温断裂韧性主要是由晶粒粗大和存在粗大的先析铁素体造成的。 展开更多

关键词 激光技术 耐候钢 激光-MAG复合焊接 低温断裂韧性 微观组织

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清代陕西三原藏书家李锡龄家世、生平考略——以《李孟熙墓志铭》为中心

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作者 张倩 张成竹 《咸阳师范学院学报》 2023年第3期106-111,共6页

李锡龄是清代陕西著名藏书家,由其藏书汇刻的《惜阴轩丛书》保留了大量珍贵典籍,但李锡龄的生平事迹却湮没无闻。李锡龄的生平资料散见于地方志及各种非学术性刊物中,信息多有重复且细节处均付阙如。清代学者路德的《柽华馆文集》中载... 李锡龄是清代陕西著名藏书家,由其藏书汇刻的《惜阴轩丛书》保留了大量珍贵典籍,但李锡龄的生平事迹却湮没无闻。李锡龄的生平资料散见于地方志及各种非学术性刊物中,信息多有重复且细节处均付阙如。清代学者路德的《柽华馆文集》中载有《李孟熙墓志铭》,相对完整详细地还原了李锡龄的生平治学信息,具有重要价值。 展开更多

关键词 李锡龄 《李孟熙墓志铭》 生平 著述

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