董志波
,
魏艳红
,
刘仁培
,
董祖珏
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.04.005
焊接凝固裂纹的产生与否取决于两个方面的因素,材料凝固裂纹阻力和凝固裂纹驱动力,凝固裂纹阻力可以通过实验方法来获得,而凝固裂纹驱动力主要采用有限元计算方法得到.本文通过对SUS310不锈钢,在裂纹敏感温度区间内,焊缝金属动态应力应变场演变过程三维模拟计算的研究,得到了10 mm厚板的凝固裂纹驱动力曲线.利用动态单元再生技术,解决了焊接凝固过程的三个因素-焊接熔池的变形、初始温度的变化和凝固收缩的影响.并且模拟计算得到的驱动力与实验测量的凝固裂纹阻力曲线进行了比较,预测了焊缝金属的凝固裂纹.
关键词:
凝固裂纹
,
应力应变场
,
单元再生技术
张凌枫
,
刘仁培
,
汪虎
,
吴健
机械工程材料
对两种商用模具堆焊修复用药芯焊丝堆焊金属进行了硬度及冲击韧性对比试验,分析了性能产生差异的原因.结果表明:525焊丝堆焊金属的硬度及冲击韧性均高于136焊丝堆焊金属的;两种焊丝堆焊金属基体组织均由马氏体、贝氏体和铁素体组成,但525焊丝堆焊金属的晶粒尺寸较小,堆焊金属冲击断口的纤维区面积较大,韧窝更小、更多;两者韧性存在差异的原因是136焊丝堆焊金属组织中含有尺寸较大的脆性夹杂物和晶粒.
关键词:
堆焊
,
冲击韧性
,
夹杂物
,
模具
董志波
,
魏艳红
,
刘仁培
,
董祖珏
金属学报
利用双椭球形热源模型研究了SUS310不锈钢的三维焊接温度场, 并与实验测量
进行了比较. 在计算温度场的基础上, 重点研究了材料在凝固裂纹敏感温
度区间内, 焊缝金属应变场和位移场的动态场演变过程, 得到了10 mm厚板的凝固
裂纹驱动力曲线, 并利用动态单元再生方法, 消除了焊接凝固过程对应变场的
影响. 模拟计算得到的驱动力曲线与前人实验测量的凝固裂纹阻力曲线进行了
比较, 初步预测了SUS310不锈钢凝固裂纹敏感性.
关键词:
凝固裂纹
,
null
,
null
董志波
,
魏艳红
,
刘仁培
,
董祖珏
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.02.020
利用双椭球形热源模型研究了SUS310不锈钢的三维焊接温度场,并与实验测量进行了比较.在计算温度场的基础上,重点研究了材料在凝固裂纹敏感温度区间内,焊缝金属应变场和位移场的动态场演变过程,得到了10 mm厚板的凝固裂纹驱动力曲线,并利用动态单元再生方法,消除了焊接凝固过程对应变场的影响.模拟计算得到的驱动力曲线与前人实验测量的凝固裂纹阻力曲线进行了比较,初步预测了SUS310不锈钢凝固裂纹敏感性.
关键词:
凝固裂纹
,
应变场
,
单元再生方法
董志波
,
魏艳红
,
刘仁培
金属学报
利用有限元法对横向可调拘束实验进行了数值模拟, 得到了不同弯曲应变条件下熔池尾部的局部应变, 结果表明：在进行可调拘束实验过程中,焊接熔池尾部确实存在应变集中, 从而对实验测得的平均应变即材料凝固裂纹阻力进行了修正。此外,将横向可调拘束实验模拟得到的局部应变与采用高速摄影和可调拘束相结合测量得到的局部应变进行了对比, 能够较好的吻合。同时, 计算了不锈钢SUS310焊接凝固裂纹驱动力, 并与修正后的阻力曲线进行比较，预测了凝固裂纹敏感性, 预测结果与实验结果相符。说明利用横向可调拘束实验结合数值模拟方法,能够定量预测焊接凝固裂纹。
关键词:
凝固裂纹阻力
,
Trans-Varestraint test
,
null
朱文东
,
刘仁培
,
潘攀
机械工程材料
通过在铁基合金粉块中添加适量的硼,研究了硼对该合金粉块碳弧堆焊层成形性和耐磨性的影响.结果表明:在合金粉块中加入硼可以有效改善堆焊层的成形性,当硼质量分数在4.01%～4.95%时堆焊层的成形性较好;添加适量的硼可以细化合金的硬质相颗粒,增加硬质相数量,提高其显微硬度,从而提高堆焊层的耐磨性,硼质量分数为4.01%时堆焊层的耐磨性较好.
关键词:
铁基合金粉块
,
碳弧堆焊
,
成形性
,
耐磨性
刘大双
,
刘仁培
,
魏艳红
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.006
基于Fe-Cr-C堆焊合金体系,研究了石墨含量对无渣自保护药芯焊丝熔滴过渡行为、焊接飞溅、焊缝成形,以及堆焊层组织和性能的影响.实验结果表明,石墨含量在0％～8％(质量分数,下同)范围内变化时,随着石墨含量的增加,熔滴细化、过渡频率逐渐增大;焊接飞溅呈现先减小后增大的趋势,当石墨含量为6％时,飞溅率出现最小值3.57％,此时亦获得良好的自保护效果,焊道成型美观,表面光洁无渣.石墨促进了堆焊层组织先析碳化物的形成,同时抑制了共晶碳化物的生长,并使得先析碳化物趋于垂直于母材表面生长.随着石墨含量的增加;洛氏硬度值逐渐增加;当石墨含量超过6％后,硬度值增幅放缓,韧性恶化,焊道出现裂纹.综合考虑上述因素,该无渣自保护药芯焊丝药芯中石墨最佳添加量为6％左右.
关键词:
石墨
,
自保护药芯焊丝
,
无渣
,
堆焊
,
熔滴过渡
董志波
,
魏艳红
,
刘仁培
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.07.020
利用有限元法对横向可调拘束实验进行了数值模拟,得到了不同弯曲应变条件下熔池尾部的局部应变,结果表明:在进行可调拘束实验过程中,焊接熔池尾部确实存在应变集中,从而对实验测得的平均应变即材料凝固裂纹阻力进行了修正.此外,将横向可调拘束实验模拟得到的局部应变与采用高速摄影和可调拘束相结合测量得到的局部应变进行了对比,能够较好的吻合.同时,计算了不锈钢SUS310焊接凝固裂纹驱动力,并与修正后的阻力曲线进行比较,预测了凝固裂纹敏感性,预测结果与实验结果相符.说明利用横向可调拘束实验结合数值模拟方法,能够定量预测焊接凝固裂纹.
关键词:
凝固裂纹阻力
,
横向可调拘束实验
,
局部应变
,
有限元方法
