摘要：针对电阻焊监控系统开发周期长,成本高和调试困难等问题,提出了一种利用仿真调试作为电阻焊监控系统开发阶段主要调试手段的方法。根据电阻焊过程中电信号的特点,以8位单片机为核心,开发了电阻焊监控系统仿真调试的通用平台,重点介绍了仿真调试平台的硬件和软件设计,该平台可以在不作大幅度修改的情况下,只需修改系统的软件,就可以满足不同监控系统的调试要求。试验结果表明该平台能够准确模拟出电阻焊过程中的电参数,达到了系统的设计要求。

摘要：钛合金焊接件在氢环境中服役面临着氢脆断裂风险,断裂韧度对钛合金损伤容限设计至关重要。研究充氢量对钛合金焊接接头断裂韧度、断口形貌和断裂方式的影响,揭示了固溶氢、氢化物导致焊接接头断裂韧度演变的微观机理。充氢0~0.21wt.%CT试样断裂韧度KQ值由39.6MPa·m^1/2减小到22.1MPa·m^1/2,扩展区断口形貌由大量韧窝+局部少量脆性断裂转为脆性断裂,氢致断裂韧度损失和脆性断裂加剧。应力诱导氢扩散使固溶氢局部富集形成富氢气团,气团存在内压剪切分量使产生局部塑性变形所需外应力下降,焊接接头表观屈服应力下降,促进微裂纹在低KI下孕育。位错运动无法直接切过大尺寸氢化物,位错塞积在氢化物界面处,致局部应力集中,微裂纹在氢化物界面处孕育;同时氢化物为软基体金属中的一种脆性相,应力集中致其产生高应变,氢化物自身断裂,微裂纹在氢化物内部孕育;固溶氢、氢化物均致焊接接头加速开裂。

摘要：瞬间液相扩散焊接过程中一个重要的参数是完全等温凝固所需的时间,本研究选用自主研制的KCo10钴基中间层进行试验,在1130、1150和1180℃(1403、1423和1453 K)的温度下进行了不同保温时间的焊接。以共晶液相两侧的固溶体作为边界,测量平均非等温凝固区域快速凝固区(ASZ)尺寸。通过测量ASZ的尺寸随焊接时间的平方根变化的情况,采用数据拟合的方式得出ASZ尺寸与结合时间的线性关系,然后基于菲克第二定律随时间变化的扩散方程建立等温凝固过程的数学模型,对等温凝固时间tIS进行模拟求解,从而预测等温凝固所需时间,并经过实验验证了数学模型预测等温凝固时间的准确性。

摘要：高熵合金由于其新颖的设计理念及特殊性能,成为材料科学领域内新的研究热点。目前高熵合金的研究与应用还主要局限在材料的制备与合成方面,随着其在工业领域的广泛应用,必然涉及高熵合金在焊接领域的研究。本文从高熵合金同种材料的焊接、高熵合金和异种材料之间的焊接以及高熵合金作为填充材料进行异种材料之间的焊接三个方面展开叙述,重点分析焊接方法、高熵合金组分、焊接初始状态及焊接参数等因素对接头组织和性能的影响,特别在高熵合金作为填充材料时,利用高熵效应和迟滞扩散效应进行的界面调控尤为重要;对不同制备方法下的高熵合金涂层进行细致分析,介绍熔覆工艺、添加微量元素以及后热处理的影响,着重对比激光熔覆工艺下高熵合金涂层的耐磨性;通过对高熵合金在焊接领域的研究与应用进行总结,提出目前存在的问题主要是尚未建立高熵合金体系和焊接工艺间的对应标准及阐明缺陷的形成机理;并对未来高熵合金在焊接领域的重点研究方向进行了展望。

摘要：采用TIG焊方法对纳米贝氏体钢板进行表面堆焊并快速进行再纳米化处理,通过SEM和TEM观察了焊接接头不同区域的组织特征和形态,使用XRD和TEM电子衍射花样对各种相进行鉴定,并获得相应相的含量,采用拉伸试验和硬度测试获得了再纳米化焊接接头的力学性能.结果表明,经过再纳米化处理,纳米贝氏体钢焊缝区和淬火区组织转变为纳米级片层状的贝氏体和奥氏体,其中焊缝奥氏体含量为13%,而且淬火区片层厚度与母材相当约为70 nm,焊缝区片层厚度大于母材约为300 nm.力学性能测试结果表明,再纳米化焊接接头抗拉强度为1 500 MPa,硬度为7 000 MPa,与母材相差无几,其中接头断裂位置为回火区,是由于回火区析出大量碳化物导致的.

摘要：超声波增材制造技术在功能、复合材料的快速制备领域应用广泛,为克服现有超声波增材制造设备功率的限制,提出了一种大功率热辅助超声波增量制造设备,并采用COMSOL5.0有限元模拟软件对超声波振动系统进行辅助设计.该设备由超声波振动系统、压力机构、支撑行走机构、加热模块构成,焊接压头采用两侧对称结构,采用双换能器串联推-挽技术,显著增加超声焊接功率.并通过辅助加热模块提供额外的热量输入,提高被焊金属温度.并进行多层铜箔的超声波增量滚压焊接试验测试.结果表明,该热辅助超声波增材制造设备的焊接性能和焊接质量良好.

摘要：探究缺陷效应对焊接件疲劳性能的影响是控制焊接质量的重要内容.文中引入焊接缺陷参数的影响,基于累计寿命-临界损伤建立含缺陷承载十字焊接接头疲劳可靠性分析模型.首先,根据结构件焊缝和缺陷参数以及载荷条件,建立有限元计算模型,并基于平均应变能密度方法(average strain energy density method,SED)和热点应力方法(hot spot method,HS)等评估方法探究各特征参数对疲劳性能的影响.其次,结合BP神经网络和Miner线性累计损伤准则建立可靠性分析模型,以概率统计相关参数为基础系统分析疲劳载荷和变异系数对于疲劳可靠性指标的影响.结果表明,位移和角错位及其概率分布参数显著影响焊件的疲劳寿命分布及可靠性概率,该可靠性模型为工程焊件的疲劳寿命设计及监测检修提供参考依据.

摘要：提出了焊接接头预充氢拉伸法评价焊接接头氢致裂纹敏感性的新方法,以30Cr Mn Si Ni2钢TIG焊接接头为研究对象,对此方法进行了试验验证.结果表明,预充氢后的拉伸试样断裂位置由未充氢时的母材区转变为HAZ粗晶区,预充氢电流对屈服强度影响不大,随预充氢电流密度增加抗拉强度下降,断后伸长率和断面收缩率减小.同时,随着预充氢电流的增加,断裂方式由准解理断裂和韧窝断裂组成的混合型断裂逐渐向穿晶准解理断裂和沿晶准解理混合断裂过渡.预充氢拉伸试验结果表明该方法能够方便地确定焊接接头临氢环境时的薄弱环节,有效评价焊接接头氢致裂纹敏感性.

摘要：采用自主设计的KCo8钴基中间层对GH5188高温合金进行瞬间液相扩散连接,借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及电子探针(EPMA)分析评估了瞬间液相扩散焊接工艺参数对接头微观组织的影响,探究了焊接工艺对接头的影响机理,采用电子万能试验机检测接头的力学性能进行评估并分析其断裂机理。结果表明,典型的接头主要由3种区域构成:GH5188合金(母材),M_(5)B_(3)、M_(3)B_(2)等析出相存在的扩散区和钴基固溶体构成的等温凝固区。扩散区的扩散行为与焊接工艺有关,随着焊接温度的升高或保温时间的延长,扩散区析出相的密集程度逐渐减小。最佳工艺参数为焊接温度1180℃,保温60 min,接头平均抗拉强度为1033 MPa,达到母材性能的96.5%,且断裂于母材,满足工程背景需求,并为GH5188 TLP扩散焊的广泛应用提供参考。

摘要：AgCuZnSn合金具备高强度、成分无害化的优势,在绿色制造中应用前景广阔,但Sn元素的加入导致的成形性能下降,限制了其使用.为克服该不足,设计了一种使用AgCuZn/ZnCuAgSn/AgCuZn复合焊片在钎焊过程中原位合成AgCuZnSn高强钎料的方法,采用的复合钎焊片外层为AgCuZn低熔合金,内层为ZnCuAgSn合金,二者熔点接近且内层合金低于合成后钎料熔点,复合钎料的加工性优于同成分的AgCuZnSn钎料.使用复合钎焊片进行了感应钎焊不锈钢试验.结果表明,钎焊过程中两种合金几乎同时熔化,经瞬间保温后可充分熔合,获得高强度钎缝,采用该工艺获得的接头强度高于常规钎焊连接强度.