李权
,
吴爱萍
,
李艳军
,
王国庆
,
齐铂金
,
鄢东洋
,
熊林玉
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60030-X
采用氩气保护的低频脉冲变极性氩弧焊(LPVPTIG)、氦气保护的直流氩弧焊(DCTIG)和氩气保护的高频脉冲变极性氩弧焊(HPVPTIG)等焊接方法获得了3种不同的焊缝.结果表明:由于热输入的波动,LPVPTIG焊缝存在宏观偏析带,带内聚集了粗大的共晶和显微气孔;DCTIG和HPVPTIG焊缝仅存在微观偏析,但由于焊接速度较慢,HPVPTIG焊缝Cu元素微观偏析程度低于DCTIG焊缝.力学性能测试结果表明:焊缝的力学性能随着Cu元素和气孔偏析程度的增加而降低,LPVPTIG焊缝由于存在宏观偏析带,其纵向拉伸力学性能低于横向拉伸力学性能.
关键词:
2219铝合金
,
熔化焊
,
宏观偏析
,
微观偏析
,
力学行为
王国庆
,
李权
,
李艳军
,
吴爱萍
,
麻宁绪
,
鄢东洋
,
吴会强
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60002-5
运载火箭燃料贮箱通常采用2219-T87铝合金钨极氩弧焊(TIG)生产。由于贮箱服役时的承载环境比较严苛，TIG焊接头的余高控制是贮箱生产及其性能评价中的重要问题。采用实验和数值模拟的方法研究焊趾形状和焊趾位置对接头拉伸行为及力学性能的影响。研究结果表明，焊趾形状对接头的伸长率影响显著，数值计算的结果中伸长率最低值与最高值相差达96.9%；启裂侧焊趾处于焊缝和部分熔化区时接头伸长率高于焊趾处于焊缝与部分熔化区交界处的。
关键词:
拉伸强度
,
焊缝余高
,
2219-T87铝合金
,
TIG焊
,
数字图像相关(DIC)技术
李艳军
,
吴爱萍
,
高彦军
,
鄢东洋
,
吴会强
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.Z1.015
针对5.5 mm厚LD1ocs铝合金进行单面两层TIG焊工艺试验,分析了接头的力学性能不均匀性,并采用abaqus有限元分析软件模拟研究了该力学性能不均匀接头的拉伸断裂行为,结果表明:接头过时效区的变形能力强,有助于提高接头塑性;过时效区的软化程度和宽度对接头拉伸性能有重要影响,宽度增大、软化程度在一定范围内增加,会略微降低接头拉伸强度、但使延伸率增大,另外保留焊缝余高,明显地提高了接头的抗拉强度和延伸率.
关键词:
LD10cs
,
TIG焊接头
,
不均匀性
,
拉伸性能
王晓博
,
潘桢
,
鄢东洋
,
董曼红
,
刘希敏
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.Z1.017
介绍了铝合金贮箱的延寿试验,结合无损检测信息、极限承载能力试验、断裂韧性测试和裂纹扩展速率试验对铝合金贮箱进行使用安全性评定,提出了一套用于评估长期贮存铝合金贮箱寿命安全性的试验规范,供后续开展工作使用.
关键词:
贮箱
,
寿命
,
评估
,
试验
鄢东洋
,
吴会强
,
常志龙
,
郭彦明
,
黄诚
宇航材料工艺
通过对比2219铝合金单道氩弧焊和氦弧打底+氩弧盖面双道焊接头的常温及液氮温度拉伸性能、显微硬度分布、单向拉伸过程的数字散斑测量(DIC)结果,发现在常、低温条件下双道焊接头的拉伸强度和延伸率均比单道焊接头高10％～20％,单道焊接头焊缝及热影响区内材料的显微硬度值相比母材的降低程度比双道焊接头更为显著,其主要原因是单道焊接头的一次性热输入大于双道焊,材料受热影响更严重,焊漏高度及形状的可控性更差.
关键词:
2219铝合金
,
氩弧焊
,
拉伸强度
,
延伸率
,
显微硬度
,
数字散斑测量
鄢东洋
,
史清宇
,
吴爱萍
,
Juergen Silvanus
,
刘园
,
张增磊
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.010
大尺寸6056铝合金薄板经过搅拌摩擦焊接实验后出现了严重的面外变形,虽然变形程度小于熔化焊结果,但已经影响到被焊薄板的装配和使用.为详细研究和预测铝合金薄板在搅拌摩擦焊后的残余变形,以焊接实验条件为基础,建立了搅拌摩擦焊接三维有限元热力耦合分析模型.模型中涉及了利用搅拌头工作转矩计算热输入量、工件和卡具之间的接触热传导、随温度变化的材料模型,以及综合考虑搅拌头机械作用等工作.利用该模型可以得到不对称的纵向残余应力结果,残余变形的趋势在整块板上都与实验结果相同,而且变形量和实验测量值之间的误差在20%以内.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
铝合金
,
数值模拟
,
残余变形
鄢东洋
,
史清宇
,
吴爱萍
,
Juergen Silvanus
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.08.016
利用数值模拟技术分析搅拌头机械载荷在焊接过程中的作用,通过对比只考虑热载荷,考虑热载荷和搅拌头的下压力,综合考虑热载荷、搅拌头下压力和工作扭矩三种条件下的应力,应变和变形,结果发现,搅拌头下压力使焊后残余应力值大幅下降;搅拌头的工作扭矩是焊后残余应力、应变不对称分布的重要影响因素;并且搅拌头机械载荷使得薄板焊后残余变形的模式发生了完全相反的变化,由不考虑搅拌头载荷时的马鞍状变成了反马鞍状.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
数值模拟
,
残余应力
,
残余应变
,
残余变形
张增磊
,
史清宇
,
鄢东洋
,
蔡志鹏
,
李德成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00198
夹具及垫板的拘束作用对被焊平板试样残余应力与变形的演变历程具有重要影响.将夹具和垫板作为弹塑性体包含到焊接数值模拟模型中,采用4种模型模拟夹具及垫板与被焊平板试样之间的相互作用,能够提高焊接数值模拟研究方法的科学性和准确性.数值模拟结果表明,夹具拘束作用的不同处理方式对平板试样焊后残余应力分布与变形趋势有重要影响.不同拘束条件下的平板试样残余变形模拟结果,与平板试样在自由状态下和夹具夹持状态下焊接实验获得的变形趋势均一致.在焊接过程初期阶段,平板试样上下表面的横向应力分布差异,对决定平板试样的残余变形趋势有重要影响.
关键词:
焊接
,
数值模拟
,
夹具拘束
,
接触算法
,
横向应力
孙延军
,
李德成
,
张增磊
,
鄢东洋
,
史清宇
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00320
应用以温度为控制变量且体现焊接温度场瞬时移动特性的高效计算方法——移动温度函数法(moving temperature function method,MTFM),综合采用材料性能依赖于温度及温度历史的材料新模型,建立了4种几何尺寸铝合金筒体结构的焊接过程三维有限元模型,预测了焊后母线下凹变形.同时,应用传统顺序耦合计算方法建立了有限元模型以对比计算效率与精度,并进行了实验验证.与传统顺序耦合计算方法相比,MTFM耗时均缩短60％以上,大幅提高了计算效率；所预测的铝合金筒体结构焊后下凹变形量与传统顺序耦合计算方法模拟结果以及实际测量结果均吻合较好,计算误差小于10％.本文所应用的高效焊接数值模拟计算方法适用于不同几何尺寸铝合金筒体结构,一定程度上说明了MTFM对不同结构和尺寸的焊接结构焊后变形预测的适用性.
关键词:
焊接
,
数值模拟
,
高效计算
,
大型结构
鄢东洋
,
王爱民
,
潘桢
,
王晓博
,
梁晓光
宇航材料工艺
doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.03.017
针对纵缝采用搅拌摩擦焊、环缝采用VP-TIG熔焊工艺的箱底进行液压试验,并在试验过程中监测各典型焊缝位置的应变响应,结果显示箱底上搅拌摩擦焊缝和熔焊焊缝交叉形成的“T”型接头区域在试验中最先进入屈服,说明该位置材料的屈服强度较低,是箱底承载的薄弱环节.
关键词:
推进剂贮箱箱底
,
FSW
,
VP-TIG
,
液压
,
应变
