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航天科技一院211厂双轴肩搅拌摩擦焊技术完成工程验证

   8月17日,中国航天科技集团有限公司一院211厂成功完成国内航天领域首个3.35米直径贮箱筒段纵缝的双轴肩搅拌摩擦焊接工程验证。与传统单轴肩搅拌摩擦焊相比,双轴肩搅拌摩擦焊工艺降低了工装要求,节省了装配工作时间,且消除了产品根部未焊透、弱结合等缺陷,生产效率、质量得到大幅提高。此次焊接过程稳定可靠,焊缝成形美观,4条纵缝焊接质量一次合格,这标志着双轴肩搅拌摩擦焊技术已初步具备在贮箱筒段上工程化应用条件。(来源:中国航天报 日期:2019年08月23日)

专利:一种能有效降低/消除搅拌摩擦焊接板材残余应力的方法和装置

 一种能有效降低/消除搅拌摩擦焊接板材残余应力的方法和装置 审中-实审
申请号:201711403599.3 申请日:2017-12-22
摘要:一种能有效降低/消除搅拌摩擦焊接板材残余应力的方法和装置,其特征是在搅拌摩擦焊接用垫板上与焊缝相对位置处与两侧设置若干热源点,形成阵列式排布,各热源点利用高频感应线圈加热产生热量,使热源点产生的热源与搅拌摩擦焊接过程产生的热量相匹配,其阵列式点状热源可针对异种板材因温度传导率不同而产生不同的残余应力进而进行温度控制。在焊接过程中,通过控制阵列式排布的点状热源模拟FSW过程搅拌头在焊接过程中产生的温度分布,使焊接板材温度分布均匀,降低了焊接板材内的温度梯度,减少因为热梯度产生的残余应力。在焊接完成后,控制点热源的产热量,使焊接板材保持温度,消除接头内的机械残余应力。 
其他信息主权项
 1.一种能有效降低/消除搅拌摩擦焊接板材残余应力的方法,其特征是在搅拌摩擦焊接用垫板上与焊缝相对位置处与两侧设置若干热源点,并按阵列式排布,形成阵列式点状热源,各热源点利用高频感应线圈加热产生热量,使热源点产生的热源与搅拌摩擦焊接过程产生的热量相匹配,其阵列式点状热源针对异种板材因材料属性不同而产生不同的残余应力的特点进行温度控制;在焊接过程中,通过控制阵列式点状热源模拟FSW过程搅拌头在焊接过程中产生的温度分布,使焊接板材温度分布均匀,降低了焊接板材内的温度梯度,减少因为热梯度产生的残余应力;在焊接完成后,控制热源点的产热量,使焊接板材保持设定的温度,消除接头内的机械残余应力。    

专利:一种搅拌摩擦焊孔洞测量方法及设备

摘要:本发明属于搅拌摩擦焊接缺陷控制领域,具体公开了一种搅拌摩擦焊孔洞测量方法及设备,测量设备包括相互连接的检测模块与计算模块;通过检测模块获得实际焊缝的图像与温度,并通过有限元计算奇异点的温度数据,通过比较二者的结果确定孔洞是否存在;本发明可以实现焊缝孔洞的在线检测,确定孔洞所在的位置,以便修改焊接方案,对焊缝孔洞予以控制。

 申请人: 南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司 地址: 210031 江苏省南京市高新技********(隐藏) 

发明(设计)人: 付宁宁 薛海峰 戴忠晨 隋显庭 云中煌 王红波 郭丹 齐作香 

厚板铝/镁合金红外热源辅助搅拌摩擦焊力学性能与组织分析

   摘要:分别采用常规搅拌摩擦焊和红外热源辅助搅拌摩擦焊,进行了AZ31B-H24镁合金与6061-T6铝合金的厚板异质搅拌摩擦焊,并进行了显微组织、物相组成和力学性能的测试与分析。结果表明,红外热源辅助搅拌摩擦焊细化了接头的组织,显著改善了合金的力学性能,使抗拉强度增加25.4%,屈服强度增加20.3%,伸长率增加2.4%;采用红外热源辅助FSW获得的上述异质接头的抗拉强度达到AZ31B-H24镁合金母材的90.3%,达到6061-T6铝合金母材的85.3%。 关键词:红外热源辅助搅拌摩擦焊 异种金属焊接 AZB-H镁合金/-T铝合金 力学性能 【题 名】 厚板铝/镁合金红外热源辅助搅拌摩擦焊力学性能与组织分析 

激光同轴辅助搅拌摩擦焊的激光加热特性研究

激光同轴辅助搅拌摩擦焊的激光加热特性研究【摘要】:在研究激光在空心搅拌头内传热行为的基础上,将激光同轴辅助搅拌摩擦焊过程分为搅拌头插入焊缝前、插入焊缝原位旋转以及沿焊缝前进3个阶段,采用接触式和非接触式测温手段获取搅拌头以及焊缝的温度场,对激光加热特性进行研究。研究结果表明:激光能量在小孔内的分布并不均匀,近3/4的激光能量集中在小孔的底部;激光功率越高,搅拌头温度上升越快,峰值温度也越高;细孔底部对应的搅拌针外表面温度最高,轴肩处温度明显下降;复合焊接在靠近焊缝中心处的温度要明显高于常规FSW,激光在搅拌头插入焊缝前预热,能够更加快速地提高焊缝温度。在一定焊接工艺参数下,加入激光能够消除常规搅拌摩擦焊焊缝中的孔洞,不会改变焊缝横截面的组织分布。 

焊接巨匠 助力航空航天——关桥院士

《我是科学人》第十三期:本期「科学人」关桥,是中国工程院院士,中国第一位布鲁克奖章获得者,2017年又成为首位荣获国际焊接领域最高荣誉“IIW FELLOW AWARD”的中国专家。 他发明的低应力无变形焊接技术,解决了航空航天领域中,薄板焊完产生的失稳变形问题。这在国际上还属首创。 在工作和学术上,关桥院士十分严谨,分毫不差。但在生活中呢,用关院士夫人的话说,他是个吃喝上没什么要求,特别随和的人。

局部法评定铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳性能

摘要:三种不同的局部法,临界距离法、应力平均法和等效应力强度因子法,用于评估Al6082-T6铝管搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳性能。结果表明,三种疲劳评定方法都能对铝合金搅拌摩擦焊接头做出合理的评定。运用临界距离法时采用Peterson修正公式计算临界距离参数L,结果表明该方法能够精确预测出Al6082-T6铝管搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳极限,预测误差仅4%,并能预测出接头疲劳薄弱区域;应力平均法的预测结果偏保守,预测结果较试验值低7.46%,其将焊趾视为尖锐缺口的做法具有工程应用价值。等效应力强度因子法通过将接头模拟成带标准裂纹的构件来计算焊接接头等效应力强度因子范围,并通过与接头裂纹扩展门槛值比较来判断焊接件是否发生疲劳失效,结果表明等效应力强度因子法能够对Al6082-T6搅拌摩擦焊接头做出合理的疲劳评定。 

山东大学武传松教授团队在IJMTM期刊发表超声辅助搅拌摩擦焊接工艺机理的最新成果

 搅拌摩擦焊网讯  近日,机械工程领域国际顶级期刊International Journal of Machine Tools and Manufacture(简写IJMTM)发表了山东大学材料科学与工程学院武传松教授课题组的研究成果“Constitutive equation including acoustic stress work and plastic strain for modeling ultrasonic vibration assisted friction stir welding process”。材料学院博士研究生赵文祯为该文第一作者,武传松教授为通讯作者,山东大学为唯一完成单位。

 

6005A-T6铝合金低转速双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能

摘要:研究了6005A-T6铝合金低转速(400r/min)双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能。结果表明,焊接速度从300 mm/min增加到600 mm/min时,接头成形良好,由热影响区(HAZ)、热机影响区(TMAZ)和焊核区(WNZ)组成,横截面宏观形貌在厚度和宽度方向均呈明显的对称性;各区域微观组织有明显的差异,HAZ组织因仅受到热循环作用,晶粒变得粗大、强化相溶解,是性能最薄弱的位置;接头抗拉强度随焊接速度的增加呈先小幅增加后减小的趋势,焊接速度为400 mm/min时,抗拉强度达到最大值,接头伸长率随焊接速度变化波动较小;接头显微硬度呈“W”型分布,且焊接速度对其影响较小;低转速焊接时较低的热输入是接头力学性能稳定的主要原因。
基金:国家重点研发计划项目(2016YFB0300901);
关键词:6005A-T6铝合金; 双轴肩搅拌摩擦焊; 微观组织; 力学性能;
DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.15.010
分类号:TG453.9

作者:戴忠晨 陈姝君 金文涛 周禄军 吉华 邓建峰 郭伟强 徐红勇 张榕峻
作者单位:中车南京浦镇车辆有限公司航天工程装备(苏州)有限公司中南大学轻合金研究院

基于热图像的搅拌摩擦焊核心区温度在线检测方法

摘要:提出了基于热图像的搅拌摩擦焊核心区温度检测方法,通过建立轴肩边缘焊材表面辐射度与电压的映射关系、热图像灰度与电压的映射关系,推导出轴肩边缘焊材表面温度与热图像灰度的关系.结合辐射热交换原理,得到了轴肩边缘焊材表面温度与核心区温度的关系,并求解得到搅拌摩擦焊核心区温度.实验对比验证了所建测温模型的正确性与可行性.
基金:国家自然科学基金资助项目(51675469); 河北省高等学校科学技术研究项目(Z2017040);
关键词:搅拌摩擦焊; 核心区温度; 辐射热交换; 热图像;
分类号:TG453.9

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