胥国祥武传松秦国梁王旭友
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00174
从宏观传热学出发, 综合考虑焊缝横断面形状特点及接头形式对焊接热流的影响, 建立了适用的T型接头激光+GMAW复合热源焊的组合式热源模型. 利用双椭球体热源模型描述电弧热流和熔滴热焓, 采用热流峰值指数递增--锥体热源模型表征激光热输入, 并通过坐标系转换的方法旋转热源模型, 以考虑焊枪倾斜对焊接热流分布的影响, 推导出适用于T型接头复合焊的热源模型表达公式, 从而简化了T型接头焊接数值模拟中的模型加载过程. 将所建立的模型用于不同焊接条件下铝合金T型接头激光+GMAW单侧双面焊接焊缝形状和尺寸的模拟计算, 计算结果与实验结果吻合较好, 从而证明了模型的准确性和适用性; 利用该模型计算了铝合金T型接头复合焊近缝区不同位置的热循环曲线, 分析了铝合金T型接头复合焊热循环特征, 为其组织和性能的预测奠定了基础.
关键词:
铝合金
,
T-joint
,
hybrid welding
,
heat source model
,
numerical simulation
范开春
,
郭辉荣
,
李宝华
,
唐众民
宇航材料工艺
采用4种规格的搅拌头进行了2A70-T6铝合金T型接头搅拌摩擦焊试验,并对焊缝横截面进行了观察以及焊缝抗拉强度的测试.结果表明:焊缝中前进侧熔合过渡区的金属变形比返回侧剧烈,焊缝断裂往往发生在前进侧；在相同的焊接参数下,单道焊缝的焊核宽度与抗拉强度随着搅拌针直径的增大而增大,但增大的幅度较小,并列焊的焊缝抗拉强度仅为单道焊缝的93％左右；为了获取相同宽度的焊核,采用加粗搅拌针单道焊比并列焊更具有优势.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
T型接头
,
单道焊
,
焊核
许超
,
李铸国
,
孟威
,
郭晓军
机械工程材料
采用高功率CO2激光器对6mm厚5083铝合金板进行深熔焊接制备了T型搭接接头，探讨了激光功率、焊接速度、离焦量及侧吹气体流量对焊缝成形性能的影响。结果表明：随着激光功率的增加和焊接速度的降低，焊缝熔深、熔宽与结合处宽度随之增加，焊缝成形性能先提高后降低；离焦量、侧吹气体流量对焊缝尺寸影响不大，但选择不当会形成焊缝缺陷；当激光功率为10kW，焊接速度为1100mm·min^-1，离焦量为-2mm，侧吹气体流量为28L·min^-1时，焊缝成形良好，可得到较好的铝合金搭接T型接头。
关键词:
激光深熔焊
,
铝合金
,
T型接头
,
焊缝成形性能
曹淑芬
,
陈铁平
,
易杰
,
郭鹏程
,
李落星
中国有色金属学报
针对6061-T6铝合金薄板T型接头的双脉冲MIG焊,采用弹塑性有限元方法对其温度场与应力-应变场进行模拟,并将热输入简化为以低频脉冲频率在强、弱脉冲之间周期性转换的热源,同时运用生死单元技术模拟焊丝的填充过程.结果表明:焊后T型接头的残余应力主要集中在焊缝处,其最大值为273MPa,导致受热侧翼板产生了1.61°的角变形.焊接过程中的温度场和应力场均以低频脉冲频率周期性变化,与强脉冲群相比,弱脉冲群阶段的熔池温度较低且体积较小,而熔池及周边金属的受力较大.强、弱脉冲之间的周期性转换引起熔池尺寸及受力的周期性变化,有利于鱼鳞状焊缝和细小均匀的焊缝组织的形成.熔池尺寸、焊接热循环曲线以及T型接头焊接变形的模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模拟的可靠性.
关键词:
铝合金
,
双脉冲MIG焊
,
数值模拟
,
T型接头
,
焊接应力
刘昕
,
唐振云
,
巩水利
,
雷永平
,
张亦良
稀有金属材料与工程
根据T型焊接接头的结构形式及特点,结合T型截面的几何性质及加载应力状态,设计了一种T型接头力学性能试样,使角焊缝处的组合应力状态简化为单一应力状态.在此基础上,进行了拉伸及疲劳性能试验及数据分析,其结果表明,采用所设计的力学性能试样,可获得T型接头的最基本力学性能指标,理论计算结果与实测的载荷-应变曲线吻合,获得的力学性能数据对分析T型焊接接头的性能具有一定的指导意义.
关键词:
T型接头
,
力学分析
,
几何性质
,
拉伸
,
疲劳
刘刚
,
罗楚养
,
张代军
,
张朋
,
张连旺
,
益小苏
复合材料学报
选用多层非屈曲经编织物（NCF）作为增强体,提高了预成型体的铺覆效率及准确性,同时根据T型接头的结构特点将其组合成工字梁形式并依此设计成型模具,采用树脂传递模塑（RTM）成型工艺实现了复合材料T型接头的高效制造,并对其拉伸和压缩力学性能进行了试验研究。结果表明：T型接头拉伸破坏由孔边蒙皮纤维拉断和腹板分层拉脱造成;而压缩破坏则由腹板翻边分层屈曲和接头中部蒙皮纤维压断造成;T接头拉伸破坏载荷高于其压缩的破坏载荷。
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
非屈曲经编织物(NCF)
,
树脂传递模塑(RTM)
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201502.002
利用二维平面应变模型对Z-pin增强T型接头试样进行失效分析,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,通过在分层的上下界面加入非线性弹簧元模拟Z-pin的增强作用,非线性弹簧元的力学性能(桥联律)由细观力学方法获得,数值结果与试验值吻合较好.在已验证有限元方法的基础上,研究了Z-pin直径、密度及植入角度等对T型接头拉脱承载能力的影响.结果表明:Z-pin增强可显著提高T型接头的拉脱承载能力,与未Z-pin增强的T型接头相比,Z-pin增强明显延缓了掉载;T型接头的拉脱承载能力随Z-pin直径和密度的增加而增大,随植入角度的增大而减小;在所研究的角度范围内,当植入角度为60°时,T型接头的拉脱承载能力最好;Z-pin直径和密度对拉脱承载能力的影响远比植入角度的影响显著.
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
Z-pin
,
非线性弹簧
,
桥联律
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151013.004
利用二维平面应变模型对缝合增强试验件进行失效分析,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,通过在分层的上下界面加入非线性弹簧元来模拟缝线的增强作用,非线性弹簧元的力学性能(桥联律)由细观力学方法获得.有限元分析结果与试验值吻合较好.在此基础上,对缘条区的缝合增强进行缝线的材料、直径和缝合密度的参数化分析,研究各参数对T型接头拉脱承载能力的影响.结果表明:缝合可显著提高T型接头的拉脱承载能力,同时能使其在较大的加载位移下仍保持较高的承载性能.T型接头的拉脱承载能力随缝线直径和缝合密度的增大而增大,且直径和密度的影响显著.缝线的拉伸强度是影响缝线性能最主要的因素,T型接头的拉脱强度随缝线拉伸强度的升高而升高.T型接头的拉脱强度随缝线拉伸模量的降低而升高,但拉伸模量的影响较拉伸强度的影响小.
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
缝合
,
非线性弹簧
,
桥联律
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150930.002
在关于拉脱载荷下Z-pin增强T型接头的有限元模拟方法基础上,通过对2组蒙皮厚度分别为7.2 mm和4.0 mm的试验件的试验结果进行分析,研究了T型接头蒙皮厚度对 Z-pin增强效果的影响。结果表明：Z-pin增强效果随着蒙皮厚度的减小而增大。蒙皮厚度大于5 mm,Z-pin不能提高结构的最大承载能力,但可显著提高结构首次掉载后的承载性能,使T型接头在较大的加载位移下仍保持较高的承载能力；无论蒙皮厚薄,结构首次掉载后,各Z-pin增强T型接头可达到的载荷平台是相当的,且该载荷平台随蒙皮的变厚有降低的趋势。
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
Z-pin
,
蒙皮厚度
,
有限元模拟
