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国家自然科学基金(51005068): 作品数：11 被引量：55H指数：5; 相关作者：吴圣川张卫华徐道荣徐晓波李正更多>>; 相关机构：西南交通大学合肥工业大学北京科技大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金国家重点实验室开放基金更多>>; 相关领域：金属学及工艺理学兵器科学与技术交通运输工程更多>>

基于SR-μCT的铝合金焊缝气孔致疲劳损伤机制: 调研表明,近球形的熔焊微气孔是铝合金车体关键焊缝发生疲劳损伤破坏的根源;然而传统的基于断口表面实验技术不能"连续性"获取材料内部缺陷致疲劳损伤演变的微观结构和性能参数,尤其是关于熔焊气孔尺寸、位置和分布等与疲劳损伤行为有...; 吴圣川喻程胡雅楠张卫华; 关键词：高速列车

铜铝异质金属火焰钎焊试验研究被引量：2: 2011年; 选用AlSiLaSr、锌铝8213、8515三种钎料研究LF6/Cu火焰钎焊。并通过金相显微镜,扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对焊后接头进行金相分析,形貌和物相分析。结果表明:8515钎料的钎焊工艺效果较好,焊缝中的Cu5Zn8相、α-Al相和β-Cu相较多,Cu9Al4相和CuAl相次之,AlCu5较少。钎料中加入少量的稀土元素不仅可以细化焊缝中的晶粒,而且可以使焊缝的组织更加致密。焊缝中大量的脆性相的产生,导致过渡区和焊缝中心区的硬度明显升高,同时也导致接头的强度降低。要获得较好的接头,必须调整焊接的工艺参数,保证钎缝中的脆性相呈不连续分布或弥散状态存在。; 闫飞孙钦德徐道荣吴圣川; 关键词：火焰钎焊脆性相

激光-电弧复合焊接7075-T6铝合金疲劳断裂特性被引量：8: 2012年; 研究激光-电弧复合焊接2 mm板7075-T6铝合金在不同应力比R和应力幅σa下的疲劳裂纹扩展行为.结果表明,优选的复合焊工艺参数激光功率3 kW、电流110A和焊接速度3 m/min条件下接头和母材的疲劳裂纹扩展速率曲线存在交叉现象,即当应力强度因子幅#K小于15.6 MPa.m1/2时,接头的疲劳裂纹扩展速率小于母材,反之则接头的疲劳裂纹扩展速率大于母材.而对应同一#K值,高应力比下的疲劳裂纹扩展速率快于低应力比条件下的扩展速率.应力幅或平均应力是影响疲劳裂纹扩展特性的主要因素.; 吴圣川徐晓波张卫华李正徐道荣; 关键词：激光-电弧复合焊

ALOF——新一代三维疲劳裂纹扩展分析软件被引量：9: 2011年; 针对当前亟需开发能分析和评估含缺陷工程结构及装备的专业商业软件的现况,基于成熟的扩展有限元法(eXtended Finite Element Method,XFEM)和自主研发的虚节点法(Virtual Node Method,VNM),推出具有完全自主知识产权的三维疲劳裂纹扩展分析软件ALOF(Analyses Laboratory of Fracture).介绍ALOF求解断裂问题的流程及其特点:可以方便地导入完整的CAD模型及多种形式的裂纹模型,可以自动生成疏密合理的二维和三维裂纹扩展分析网格;具有丰富的失效准则库;能自动分层加密裂尖区域网格;能全自动地进行裂纹扩展计算等.与同类软件相比,ALOF更简单、更精准、更高效和更专业.利用ALOF进行的3个实际工程案例表明,ALOF能准确、高效评估任意复杂缺陷体的剩余强度和疲劳寿命.; 吴圣川吴玉程

激光-电弧复合焊7075-T6铝合金接头服役性能表征: 激光-电弧复合焊是当前最具发展潜力和应用前景的铝合金熔焊技术。然而在焊接热循环作用下,铝合金接头性能发生变异现象,强化效果消失,硬度和强度严重"软化";另一方面,接头中"气孔"的分布减小了其有效承载面积,在交变荷载作用下...; 吴圣川余啸; 文献传递

7075铝合金激光-MIG复合焊接接头组织及性能的分析被引量：9: 2014年; 对激光-MIG复合焊7075铝合金焊接接头的显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明,焊缝为树枝晶组织,熔合区为柱状组织,热影响区及母材仍保持了轧制组织形态,并且发现焊缝内存在枝晶偏析,在熔合区和热影响区出现过烧现象,存在大量白色析出相。焊缝区内主要强化元素Zn的含量低于母材。透射电镜进一步观察发现,焊接接头各部分均有大量的沉淀强化相,焊缝和热影响区中的位错密度低于母材。显微硬度测试结果显示,焊缝区和热影响区的硬度低于母材。硬度降低的原因同显微组织、第二相颗粒、合金元素含量、位错密度及晶粒粗化有直接的关系。; 常丽艳宋西平李宏良吴圣川; 关键词：7075铝合金焊接接头显微组织显微硬度

铝合金熔焊气孔与裂纹交互作用模拟被引量：1: 2014年; 为研究铝合金熔焊接头中裂纹与气孔交互作用对接头疲劳行为的影响,基于杂交多边形有限单元法(hybrid polygonal element,HPE),构造了单独含椭圆洞和裂纹的多边形单元格式,建立了同时含裂纹和气孔的激光-电弧复合焊接铝合金接头的平面应力模型,研究了气孔的分布对焊根裂纹尖端场的影响.研究结果表明:在较为稀疏的网格模型下,HPE法数值解误差可控制在0.5%以内;焊缝下部的小气孔使得裂纹尖端标准化Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子分别增大2.15%和324%,增强效应明显,并且气孔与裂纹间距离越近,两者耦合作用愈强.; 吴圣川喻程张卫华薛弼一; 关键词：气孔

基于ANSYS的MV3车轮焊接变形分析被引量：1: 2014年; 针对汽车轮辐焊接变形影响车轮精度的问题,用ANSYS仿真分析轮辐焊接变形.采用单丝MAG焊和双丝MAG焊技术,每种焊接方法又分"先外后内焊"和"先内后外焊"2种不同的焊接工艺,得到不同热输入条件下的温度梯度场、等效应力场和焊后结构变形.分析结果表明:"先内后外焊"工艺优于"先外后内焊",且单丝MAG焊产生结构变形的最大位移约为双丝MAG焊的2倍,因此采用"先内后外焊"工艺的双丝MAG焊优势明显.; 黄清健吴圣川喻程罗大兵; 关键词：轮辐

激光-电弧复合焊接7075-T6铝合金接头软化行为被引量：4: 2013年; 本文采用光纤激光与电弧复合热源焊接2mm厚7075．T6高强铝合金，分析显微组织、晶体织构、强化元素分布、气孔率等对接头“软化行为”的影响．研究表明：1）焊缝为典型的铸造态等轴枝晶组织，热影响区为垂直于熔合线的柱状晶，焊缝是接头软化最严重的区域，而不是热影响区；2）复合焊热过程改变了母材的面心立方结构，晶粒择优取向性减弱，表明由于焊丝的加入发生了异质形核现象；3）焊缝、热影响区和母材的晶粒度分别为35～65，5～35和5～25gm，晶粒尺寸变大对接头的软化有重要影响；4）强化元素Zn蒸发烧损严重，Cu元素则发生了逆偏析，Mg元素变化不大（焊丝的补充作用），强化元素的减少和再分布是引起铝合金复合焊接头“软化”的根本原因；5）在熔合线上分布大量的似三角形颗粒相，初步研究表明该颗粒具有密排六方结构，Mg：Zn原子比为1．7：1，推测其应是亚稳相叩’在向平衡相卵转变时生成的一种过渡二元相；6）铝合金复合焊接头中分布有大小为0．01～107um的微气孔，重构了三维气孔形貌，但气孔对接头软化的贡献仅1％左右．; 吴圣川张卫华焦汇胜付亚楠; 关键词：气孔率

激光-电弧复合焊接7075-T6铝合金裂纹扩展分析被引量：10: 2013年; 研究了7075-T6铝合金薄板激光复合焊焊接接头疲劳裂纹扩展寿命.同时通过试验建立了不同热输入与弹性模量之间的函数关系并预测了给定热输入下的疲劳寿命.基于改进的Forman公式,提出了一种考虑7075-T6复合焊接头性能差异性、应力强度因子门槛值、裂纹扩展驱动力以及残余应力等多因素耦合的接头寿命预测模型.通过有限元模拟仿真并结合裂纹扩展和接头拉伸试验,对提出的模型进行了验证.结果表明,该模型预报的接头寿命与试验结果吻合较好.; 吴圣川周鑫淼张卫华余啸徐晓波; 关键词：激光-电弧复合焊高强铝合金疲劳寿命预测残余应力弹性模量

国家自然科学基金(51005068)

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