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无针搅拌摩擦点焊材料流动行为及其与接头宏观形貌、晶粒特征的相关性 被引量:2
1
作者 丁旺震 张勇 +3 位作者 芦甜 王溥泽 褚强 李文亚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期59-65,共7页
搅拌摩擦焊接头材料流动行为是优化焊接工艺的根本所在,目前关于无针搅拌摩擦点焊流动行为尚未形成统一的认识。以0.02 mm镍箔为示踪材料,采用轴肩端面具有渐开线凹槽的无针搅拌头,改变旋转速度和焊接时间进行1.8 mm厚2198-T8铝锂合金... 搅拌摩擦焊接头材料流动行为是优化焊接工艺的根本所在,目前关于无针搅拌摩擦点焊流动行为尚未形成统一的认识。以0.02 mm镍箔为示踪材料,采用轴肩端面具有渐开线凹槽的无针搅拌头,改变旋转速度和焊接时间进行1.8 mm厚2198-T8铝锂合金搭接搅拌摩擦点焊试验,借助微焦点锥束三维CT设备、扫描电镜等测试手段,研究材料流动行为及其对接头宏观形貌、晶粒特征的影响。结果表明,轴肩下方的金属在轴肩挤压和摩擦热作用下先软化,以螺旋形向下向内流动形成搅拌区;随着焊接时间的延长,搅拌区金属向上和向外流动增强,致使搅拌区外缘界面翘曲,形成Hook缺陷。随旋转速度或焊接时间增大,搅拌区金属向下和向上向外流动加剧,焊核的深度和直径增大、晶粒更细小;下板金属软化程度加强,搅拌区外缘下板更多的塑化金属向上向外流动,致使Hook更翘曲。研究结果为深入了解无针搅拌摩擦点焊材料流动行为和优化焊接工艺提供了理论基础。 展开更多
关键词 无针搅拌摩擦点焊 材料流动行为 接头形貌 晶粒特征 2198铝锂合金
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原位颗粒增强钛基复合材料高温流变行为 被引量:2
2
作者 刘利萍 刘勇兵 +2 位作者 姬连峰 曹占义 杨晓红 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1197-1201,共5页
通过等温热压缩实验,研究了原位合成TiB和TiC增强Ti基复合材料在550°C^750°C、0.0001s^(-1)~0.0004s^(-1)应变速率条件下的高温流变行为。结果表明:该复合材料在高温塑性变形时,压缩流变应力随变形温度的提高而降低,随应变速... 通过等温热压缩实验,研究了原位合成TiB和TiC增强Ti基复合材料在550°C^750°C、0.0001s^(-1)~0.0004s^(-1)应变速率条件下的高温流变行为。结果表明:该复合材料在高温塑性变形时,压缩流变应力随变形温度的提高而降低,随应变速率的提高而提高;材料的软化机制以动态回复为主,动态再结晶为辅;利用Arrhenius方程模型结合Zener-Hollomon修正参数计算出材料的热变形参数,建立了双曲正弦形式的本构方程。 展开更多
关键词 复合材料 本构方程 热压缩实验 流变应力行为
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聚乙烯透气膜专用料的组成与性能研究 被引量:8
3
作者 汪裕超 杨阳 俞强 《常州大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第1期12-17,共6页
为了优化聚乙烯透气膜专用料的生产配方,提高其加工流动性以及透气膜性能,从分散树脂熔体流动速率、碳酸钙粒径大小、分布及用量的角度,研究了透气膜专用料组成对其加工流动性以及透气膜性能的影响。使用毛细管流变仪测定专用料的流动性... 为了优化聚乙烯透气膜专用料的生产配方,提高其加工流动性以及透气膜性能,从分散树脂熔体流动速率、碳酸钙粒径大小、分布及用量的角度,研究了透气膜专用料组成对其加工流动性以及透气膜性能的影响。使用毛细管流变仪测定专用料的流动性,通过测定孔隙率、透气率和拉伸强度表征微孔膜的性能。结果表明,使用熔体流动速率为50 g/10 min的LDPE作为分散树脂使专用料拥有更好的流动性,并且明显改善透气膜的孔隙率和透气率;降低碳酸钙粒径可以提高透气膜的拉伸强度,适当增加碳酸钙粒径及分布宽度则可以提高透气膜的孔隙率和透气率;随着专用料中碳酸钙含量从40%增加到55%,透气膜的拉伸强度下降约20%,但孔隙率从36.1%增加到46.9%,透过性能大幅度提高。 展开更多
关键词 聚乙烯透气膜 透气膜专用料 碳酸钙粒径大小及分布 流动行为 透气膜性能
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中国搅拌摩擦焊技术的研究 被引量:23
4
作者 刘会杰 陈迎春 冯吉才 《焊接》 2004年第12期5-9,共5页
综合评述了我国搅拌摩擦焊的研究成果和不足之处 ,包括接头的微观组织和力学性能、材料的流动行为、焊接热循环和温度场以及焊接设备等方面的内容。在此基础上 ,指出了进一步研究的方向 ,例如 ,微观组织研究应深入到沉淀相、织构和位错... 综合评述了我国搅拌摩擦焊的研究成果和不足之处 ,包括接头的微观组织和力学性能、材料的流动行为、焊接热循环和温度场以及焊接设备等方面的内容。在此基础上 ,指出了进一步研究的方向 ,例如 ,微观组织研究应深入到沉淀相、织构和位错的尺度上 ,接头性能研究应从工程应用角度出发 。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 微观组织 接头性能 焊接热循环 焊接设备 沉淀相 织构 中国 技术 中国
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金属基纳米复合材料的研究现状和展望 被引量:20
5
作者 龚荣洲 沈翔 +1 位作者 张磊 张凌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期1311-1320,共10页
综述了金属基纳米复合材料的制备方法和金属基纳米复合材料的力学和磁学性能 ,分析了金属基纳米复合材料的微观结构 ,介绍了国内外相关研究现状及应用的最新进展。指出了金属基纳米复合材料研究中存在的几个重要问题 ,展望了金属基纳米... 综述了金属基纳米复合材料的制备方法和金属基纳米复合材料的力学和磁学性能 ,分析了金属基纳米复合材料的微观结构 ,介绍了国内外相关研究现状及应用的最新进展。指出了金属基纳米复合材料研究中存在的几个重要问题 ,展望了金属基纳米复合材料的未来发展趋势。 展开更多
关键词 纳米材料 金属基纳米复合材料 机械合金化 微观结构 塑性流动 断裂行为 碳纳米管
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“流”视域下的系统安全协同理论模型构建 被引量:12
6
作者 黄浪 吴超 王秉 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期50-55,共6页
为完善安全系统学理论体系,构建"流"视域下的系统安全协同理论模型。首先,提炼系统安全中"流"的概念,并解析其性质与分类;然后,提出系统安全"四流"(物质流、能量流、信息流、行为流)的协同思路,构建系统... 为完善安全系统学理论体系,构建"流"视域下的系统安全协同理论模型。首先,提炼系统安全中"流"的概念,并解析其性质与分类;然后,提出系统安全"四流"(物质流、能量流、信息流、行为流)的协同思路,构建系统安全"四流"协同的概念模型;最后,构建系统安全"四流"协同的分析模型,并解析其内涵。研究结果表明:"流"具有结构、流通等4属性;"流"在要素、显影性等不同维度有不同的种类;系统安全"四流"协同的提出及其模型构建可通过安全自然科学路径和安全社会科学路径实现;系统安全"四流"协同是一种新的系统安全分析思路和方法。 展开更多
关键词 安全系统学 系统安全协同 物质流 能量流 信息流 行为流
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铝合金搅拌摩擦点焊接头塑化金属流动形态分析 被引量:7
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作者 黄永德 邢丽 +1 位作者 柯黎明 刘克文 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期73-76,共4页
在搅拌摩擦点焊过程中,塑化金属的流动形态是影响焊点成形及接头力学性能的主要因素。通过采用镶嵌标识材料的方法,研究了搅拌摩擦点焊过程中接头塑化金属的流动形态。结果表明,在焊点横截面上,匙孔两侧塑化金属发生塑性变形的宽度基本... 在搅拌摩擦点焊过程中,塑化金属的流动形态是影响焊点成形及接头力学性能的主要因素。通过采用镶嵌标识材料的方法,研究了搅拌摩擦点焊过程中接头塑化金属的流动形态。结果表明,在焊点横截面上,匙孔两侧塑化金属发生塑性变形的宽度基本相同,从焊点表面到底面,塑性变形区宽度逐渐减小。在焊点的上部,塑化金属主要受轴肩的作用,在轴肩摩擦力和材料之间的剪切力作用下沿搅拌针旋转的方向运动,随着距焊点表面距离的增大,塑化金属沿搅拌针旋转方向的运动趋势逐渐减小。搅拌针周围的塑化金属在搅拌针螺纹向下的压力作用下,以螺旋状向焊点底部运动,运动到焊点底部后受底板的阻碍和未塑化金属的挤压作用从搅拌针四周向焊点上部运动。 展开更多
关键词 铝合金 搅拌摩擦点焊 塑化金属 流动形态
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铝合金双轴肩搅拌摩擦焊过程材料流动行为 被引量:8
8
作者 刘西畅 李文亚 +1 位作者 高彦军 温泉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期48-56,I0005,共10页
由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析... 由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析了焊接过程中材料的流动行为.结果表明,BT-FSW过程中的材料流动存在不同时性,靠近轴肩的材料先开始运动,且流动剧烈,随着逐渐远离轴肩位置,材料流动愈加滞后,但流动状态更加平稳;水平方向上前进侧材料作为剪切层内侧材料,绕搅拌针旋转后大部分沉积于搅拌头后方前进侧区域,而后退侧材料仅受到剪切层内侧材料的带动,进而被旋推至后方沉积;厚度方向上塑性材料在抵达搅拌头后方焊缝中心线前流动较弱,随后材料受到上、下轴肩挤压向板材中心流动. 展开更多
关键词 双轴肩搅拌摩擦焊 铝合金 耦合欧拉-拉格朗日方法 示踪 材料流动行为
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深轮辐齿坯多工位闭式模锻材料流动规律研究
9
作者 夏琴香 彭冲 +2 位作者 刘梅华 肖刚锋 †徐尔灵 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期35-41,共7页
探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ... 探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ-预锻Ⅱ-终锻”的多工位闭式热模锻工艺方案;基于Deform软件,构建了深轮辐齿坯件多工位闭式热模锻全流程有限元模拟模型;采用试验验证了有限元模型的可靠性,并对多工位闭式热模锻成形过程中材料的流动规律进行了研究。结果表明:镦粗比为3.7时,可获得外形良好的圆饼形预制坯,镦粗时受上下表面摩擦效应的影响,材料径向流动不均匀,在坯件腰部出现鼓形;预锻Ⅰ工位成形出用于定位的底面内凹结构,同时减小了后续工位材料填充难度;预锻Ⅱ和终锻成形时的材料流动规律相似,成形前期材料集中流向轮缘部分、成形中期主要流向轮毂部分、末期流向圆角处;终锻成形时未出现材料填充不满的缺陷,在成形后期,少量金属材料从终锻上下模的导向间隙中流出,形成纵向飞边。通过生产试验,成形出填充良好的深轮辐齿坯件,模拟数值获得温度与实际生产数值最大误差不超过3.15%,纵向飞边高度小于0.5 mm,零件各尺寸偏差均小于0.2 mm,验证了所设计多工位闭式模锻工艺的合理性。 展开更多
关键词 深轮辐齿坯 多工位闭式热模锻 材料流动 成形工艺 有限元模拟
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Optimization of process parameters to maximize ultimate tensile strength of friction stir welded dissimilar aluminum alloys using response surface methodology 被引量:6
10
作者 R.Palanivel P.Koshy Mathews N.Murugan 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第11期2929-2938,共10页
Aluminium alloys generally present low weldability by traditional fusion welding process. Development of the friction stir welding (FSW) has provided an alternative improved way of producing aluminium joints in a fa... Aluminium alloys generally present low weldability by traditional fusion welding process. Development of the friction stir welding (FSW) has provided an alternative improved way of producing aluminium joints in a faster and reliable manner. The quality of a weld joint is stalwartly influenced by process parameter used during welding. An approach to develop a mathematical model was studied for predicting and optimizing the process parameters of dissimilar aluminum alloy (AA6351 T6-AA5083 Hlll)joints by incorporating the FSW process parameters such as tool pin profile, tool rotational speed welding speed and axial force. The effects of the FSW process parameters on the ultimate tensile strength (UTS) of friction welded dissimilar joints were discussed. Optimization was carried out to maximize the UTS using response surface methodology (RSM) and the identified optimum FSW welding parameters were reported. 展开更多
关键词 frictions stir welding dissimilar aluminum alloy tool pin profile design of experiments RSM material flow behavior OPTIMIZATION
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搅拌摩擦焊修复2A12铝合金蒙皮裂纹的接头显微组织与力学性能研究
11
作者 吴雪猛 刘浩 +2 位作者 温泉 闫华伟 赵静 《电焊机》 2024年第5期71-77,123,共8页
针对1.5 mm厚2A12-T4飞机铝合金蒙皮裂纹缺陷,采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺进行裂纹修复,对FSW接头的显微组织演变、力学性能特征及材料流动行为进行研究。结果表明:修复后接头表面成形较好,弧纹均匀清晰无明显缺陷产生,轴肩作用区边缘出现... 针对1.5 mm厚2A12-T4飞机铝合金蒙皮裂纹缺陷,采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺进行裂纹修复,对FSW接头的显微组织演变、力学性能特征及材料流动行为进行研究。结果表明:修复后接头表面成形较好,弧纹均匀清晰无明显缺陷产生,轴肩作用区边缘出现轻微飞边;接头宏观组织观察到明显的包铝层被搅拌进入基体的现象;接头横截面形貌呈梯形分布,分为母材区、热影响区、热力影响区及搅拌区;搅拌区晶粒发生动态再结晶,形成平均晶粒尺寸为2.68μm的均匀细小等轴晶,远小于平均尺寸为16.94μm的母材区晶粒;修复后接头抗拉强度为379.88 MPa,达到母材强度的91%;修复接头断裂位置发生在前进侧热力影响区附近,断面宏观较平整,但微观存在明显的撕裂棱及韧窝。 展开更多
关键词 2A12铝合金 搅拌摩擦焊 裂纹修复 显微组织 力学性能 材料流动行为
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不等厚铝合金板材搅拌摩擦铆焊塑性连接机理研究 被引量:5
12
作者 张鹏 赵升吨 +2 位作者 陈政 范淑琴 董朋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期84-92,共9页
为了克服传统铝合金点连接技术存在裂纹、气孔、成形力大和气密性差等不足,实现铝合金板材的高性能点连接,提出了搅拌摩擦铆焊塑性连接新工艺原理,通过理论分析和试验研究,针对不等厚铝合金板材论证了新工艺原理的可行性。首先研究了铝... 为了克服传统铝合金点连接技术存在裂纹、气孔、成形力大和气密性差等不足,实现铝合金板材的高性能点连接,提出了搅拌摩擦铆焊塑性连接新工艺原理,通过理论分析和试验研究,针对不等厚铝合金板材论证了新工艺原理的可行性。首先研究了铝合金板材搅拌摩擦铆焊工艺过程中材料流动行为和温度场分布,重点讨论了转速和持续加热时间对温度变化的影响规律,然后通过控制铆焊热输入量进行了工艺参数优化,并开展了螺纹铆钉式搅拌摩擦铆焊试验研究,最后验证了连接样件横截面材料组织分区与温度场分布的一致性,确定了该工艺的塑性连接机理。结果表明:转速和持续加热时间是影响搅拌摩擦铆焊接头力学性能的关键因素;3 mm和4 mm厚6061-T6铝合金板材搅拌摩擦铆焊的最优转速范围为1000~1400 r·min-1,持续加热时间为3~15 s;上下板材之间形成冶金结合,塑化材料与螺纹铆钉之间形成机械结合。因此,铝合金板材搅拌摩擦铆焊塑性连接机理符合预期,该新工艺原理有效可行。 展开更多
关键词 搅拌摩擦铆焊 温度场 材料流动 工艺参数优化 焊接热输入量
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焊接速度对BT-FSW 2219铝合金接头流动行为及组织与力学性能影响分析 被引量:2
13
作者 邹阳帆 李文亚 +1 位作者 褚强 苏宇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期56-62,I0005,I0006,共9页
以4 mm厚2219-T87铝合金为研究对象,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,研究了焊接速度对双轴肩搅拌摩擦焊接(BT-FSW)过程中金属流动行为、接头组织特征和力学性能的影响.模拟结果表明,随着焊接速度增加,焊缝高温区逐渐变窄,轴肩附近... 以4 mm厚2219-T87铝合金为研究对象,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,研究了焊接速度对双轴肩搅拌摩擦焊接(BT-FSW)过程中金属流动行为、接头组织特征和力学性能的影响.模拟结果表明,随着焊接速度增加,焊缝高温区逐渐变窄,轴肩附近的材料流动减弱,而搅拌针附近的材料流动增强.试验结果表明,随着焊接速度增加,材料汇流区及S线缺陷均向前进侧(AS)靠近,焊接速度过大时AS附近的搅拌区(SZ)形成不连续组织.接头SZ的硬度值随着焊接速度增加而增大,而拉伸强度先增大后稍降低.当转速为300 r/min,焊接速度为150 mm/min时,接头获得最大的拉伸强度,为414 MPa±4MPa. 展开更多
关键词 双轴肩搅拌摩擦焊接 焊接速度 2219铝合金 耦合欧拉-拉格朗日法 金属流动行为 力学性能
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薄板铝合金搅拌摩擦焊接全过程金属流动行为研究 被引量:1
14
作者 高恩志 刘冰洋 刘春忠 《电焊机》 2018年第1期75-79,共5页
基于固体力学理论,建立6061薄板铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)全过程热力耦合模型,利用任意拉格朗日-欧拉(ALE)网格自适应技术和质点跟踪技术模拟研究FSW全过程金属流动行为,揭示搅拌区金属材料的迁移特征。结果表明,搅拌区周围材料主要以旋... 基于固体力学理论,建立6061薄板铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)全过程热力耦合模型,利用任意拉格朗日-欧拉(ALE)网格自适应技术和质点跟踪技术模拟研究FSW全过程金属流动行为,揭示搅拌区金属材料的迁移特征。结果表明,搅拌区周围材料主要以旋转绕流及层流的形式向搅拌头后方迁移。上层金属有向下螺旋运动趋势,中部金属有先向上螺旋运动而后向下螺旋运动行为,在靠近焊件底部,金属材料则主要以层流的形式向搅拌头后方迁移。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 全过程 数值模拟 金属流动行为
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螺纹铆钉式搅拌摩擦铆焊塑性连接机理及接头力学性能研究
15
作者 张鹏 赵升吨 +3 位作者 张传伟 陈政 费亮瑜 张佳莹 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期126-135,共10页
为了获得铝合金板材高性能点连接接头,兼顾机械连接与固相焊接的技术优势,采用不同焊具开展了铝合金板材搅拌摩擦铆焊试验。对比研究铆焊成形力、接头形貌及塑性变形机理和力学性能及失效行为,以期阐明螺纹铆钉式搅拌摩擦铆焊工艺对接... 为了获得铝合金板材高性能点连接接头,兼顾机械连接与固相焊接的技术优势,采用不同焊具开展了铝合金板材搅拌摩擦铆焊试验。对比研究铆焊成形力、接头形貌及塑性变形机理和力学性能及失效行为,以期阐明螺纹铆钉式搅拌摩擦铆焊工艺对接头性能的强化机制。结果表明:搅拌摩擦铆焊过程中,随工具头位移变化,铆焊成形力呈先迅速增大、达到峰值后在一定范围内保持最后迅速降低的变化趋势;螺纹铆钉搅拌摩擦铆焊接头上下板材之间形成了冶金结合,螺纹铆钉与塑化材料之间形成机械连接;轴肩下方上板的有效板厚、搅拌区的有效结合宽度以及铆钉与被焊材料的有效铆合高度是影响螺纹铆钉搅拌摩擦铆焊接头力学性能的关键技术参数;螺纹铆钉搅拌摩擦铆焊接头的拉伸剪切峰值载荷达到了传统搅拌摩擦点焊接头的1.65倍,十字拉伸峰值载荷达到了传统搅拌摩擦点焊接头的2.7倍。 展开更多
关键词 搅拌摩擦铆焊 螺纹铆钉 材料流动 连接机理 力学性能
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