铝/镁异种合金磁脉冲焊接接头组织与性能研究 被引量：3

1

作者 谢吉林 彭程 +4 位作者 谢菀新 淦萌萌 章文滔 吴集思 陈玉华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期171-175,共5页

本工作采用磁脉冲焊接方法实现了铝/镁异种合金的连接,并通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和拉伸试验等分析方法对不同放电能量下的接头微观组织及力学性能进行研究。结果表明,铝/镁异种合金焊接接头界面呈现波形界面和平直界面,且... 本工作采用磁脉冲焊接方法实现了铝/镁异种合金的连接,并通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和拉伸试验等分析方法对不同放电能量下的接头微观组织及力学性能进行研究。结果表明,铝/镁异种合金焊接接头界面呈现波形界面和平直界面,且随着放电能量的增加,界面的有效结合区宽度逐渐增加,最大达到了2.87 mm;波形界面的特征越明显,接头的力学性能越高;当放电能量为30 kJ时,波形界面的波长为62.7μm,波幅为9.1μm,接头拉剪力最大,达4 679.5 N。断口形貌分析结果表明,焊缝由内、外两个椭圆环组成;内环形貌呈密集的颗粒与空洞混合结构,外环形貌为条纹状结构。机械互锁和冶金结合同时存在的波状结构界面是获得力学性能优异的铝/镁异种合金磁脉冲焊接接头的关键。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 铝/镁异种合金 微观组织 界面结构 力学性能

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磁脉冲焊接的数学模型 被引量：9

2

作者 陈树君 刘恺洛 +2 位作者 夏雨 白立来 卢振洋 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1839-1842,共4页

从飞板冲击的动力学方程出发,建立了磁脉冲焊接过程的动力学模型,推导了接触点产生射流的临界速度与被焊工件的密度、屈服强度、几何形状与装配间隙的关系,其中充电电压作为可调工艺参数.采用所建立的模型计算出焊接铝合金1050与镁合金A... 从飞板冲击的动力学方程出发,建立了磁脉冲焊接过程的动力学模型,推导了接触点产生射流的临界速度与被焊工件的密度、屈服强度、几何形状与装配间隙的关系,其中充电电压作为可调工艺参数.采用所建立的模型计算出焊接铝合金1050与镁合金AZ31、铝合金5A03和铝合金5A06所需的充电电压,成功实现了上述2种异种材料的磁脉冲焊接,验证了所建立模型的正确性. 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 动力学模型 射流 接触点速度

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5182Al/HC340LA异种金属件磁脉冲焊接数值模拟与试验验证 被引量：10

3

作者 李光耀 陈侣侣 +2 位作者 耿辉辉 袁伟 崔俊佳 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期155-162,共8页

采用顺序耦合法建立了三维电磁场和变形场的仿真模型。采用Ls-dyna将有限元方法和边界元方法相结合,对5182Al/HC340LA板件磁脉冲焊接过程进行仿真模拟。通过分析仿真模型的电磁场和变形场,发现飞板的感应电流和电磁力出现了双波峰的现... 采用顺序耦合法建立了三维电磁场和变形场的仿真模型。采用Ls-dyna将有限元方法和边界元方法相结合,对5182Al/HC340LA板件磁脉冲焊接过程进行仿真模拟。通过分析仿真模型的电磁场和变形场,发现飞板的感应电流和电磁力出现了双波峰的现象并且感应电流在飞板的搭接区域形成了两个相连的矩形回路。放电能量是磁脉冲焊接过程中一个重要的工艺参数,随着放电能量的增加,飞板的感应电流、电磁力、板件塑性变形、碰撞速度也随之增加。开展不同放电能量下的磁脉冲焊接工艺试验,通过对比飞板的速度和变形量,发现试验结果与数值模拟结果吻合较好,验证了该数值模型的可靠性。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 汽车轻量化 数值模拟 异种金属连接

原文传递

紫铜-碳钢磁脉冲焊接接头界面形貌研究 被引量：11

4

作者 于海平 范治松 +1 位作者 赵岩 李春峰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1-6,共6页

为探索紫铜-碳钢磁脉冲焊接(MPW)接头界面形貌等微观特征,本文进行了T2紫铜管和50#钢管的磁脉冲焊接试验,在电压11 k V、径向间隙2.2 mm、重叠面积比3/4的条件下,获得了T2铜管-50#钢管冶金连接接头.通过光学金相、SEM/EDS、显微硬度和... 为探索紫铜-碳钢磁脉冲焊接(MPW)接头界面形貌等微观特征,本文进行了T2紫铜管和50#钢管的磁脉冲焊接试验,在电压11 k V、径向间隙2.2 mm、重叠面积比3/4的条件下,获得了T2铜管-50#钢管冶金连接接头.通过光学金相、SEM/EDS、显微硬度和纳米压痕试验,重点研究了接头界面形貌、基体元素扩散和硬度分布.结果表明:接头由未焊合区、波状界面结合区、平直界面结合区等特征区域构成,连接区长度达到5 mm;波状结合区界面波长约为60μm,波峰幅值高约20μm;平直界面结合区基体元素扩散区(过渡区)宽度约2μm,而在波状界面结合区,扩散区宽度可达6μm;接头铜侧硬度相对初始值提高50%,最高硬度值出现在靠近界面的50号钢侧,而界面硬度介于两种母材之间. 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 铜/钢 界面形貌 力学性能

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磁脉冲焊接机理及其在异种金属材料连接中的应用 被引量：10

5

作者 陈树君 夏羽 +2 位作者 于洋 卢振洋 刘爽 《焊接》 北大核心 2010年第12期9-14,共6页

通过对铝、镁、铜、不锈钢等金属及其合金进行的磁脉冲焊接试验,结合材料动力学、热力学、高速撞击条件下的射流形成机理及金属变形理论等方面的研究,提出磁脉冲焊接撞击界面的接头结合机理。并采用OLYMPUS激光共聚焦显微仪、SEM、纳米... 通过对铝、镁、铜、不锈钢等金属及其合金进行的磁脉冲焊接试验,结合材料动力学、热力学、高速撞击条件下的射流形成机理及金属变形理论等方面的研究,提出磁脉冲焊接撞击界面的接头结合机理。并采用OLYMPUS激光共聚焦显微仪、SEM、纳米压痕仪等材料微观分析检测方法,对工件高速撞击下界面所产生的相变、扩散、熔化及凝固现象进行研究,阐述了接头结合机理对界面形貌的影响实质。研究结果表明:材料应力波与高速移动碰击点引起的界面变形联合作用,使界面金属表现为一种类流体的性质,产生亥尔姆霍尔兹不稳定性,导致接头呈现出波纹状结合界面:压缩波的传播速度对真实界面结合区的长度起决定性作用;界面所产生的相变、扩散、熔化及凝固现象与冲击速度直接相关。同时还指出材料本身力学性能对界面结合形貌也有显著影响。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 材料动力学 冲击碰撞 亥尔姆霍尔兹不稳定性 相变熔化

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5052铝合金-HC420LA高强钢磁脉冲焊接接头盐雾腐蚀性能 被引量：8

6

作者 许冰 欧航 +3 位作者 柳泉潇潇 徐志丹 李光耀 崔俊佳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1506-1511,共6页

对5052铝合金-HC420LA高强钢的磁脉冲焊接接头进行了盐雾腐蚀试验,揭示了磁脉冲焊接接头的腐蚀机理。研究结果表明,铝-钢磁脉冲焊接接头的力学性能在盐雾腐蚀环境中的退化较为明显,腐蚀首先从焊缝两侧尖端开始,当腐蚀时间达到48h时,焊... 对5052铝合金-HC420LA高强钢的磁脉冲焊接接头进行了盐雾腐蚀试验,揭示了磁脉冲焊接接头的腐蚀机理。研究结果表明,铝-钢磁脉冲焊接接头的力学性能在盐雾腐蚀环境中的退化较为明显,腐蚀首先从焊缝两侧尖端开始,当腐蚀时间达到48h时,焊接接头强度已下降为原来的20%。断口微观分析表明,钢较低的电化学电位加快了腐蚀,接头的腐蚀行为具有自催化作用。 展开更多

关键词 5052铝合金 HC420LA高强钢 磁脉冲焊接 铝-钢焊接接头 腐蚀性能评估

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汽车车身异种金属板件磁脉冲焊接工艺研究 被引量：7

7

作者 崔俊佳 袁伟 李光耀 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期113-120,共8页

采用磁脉冲焊接技术,实现不锈钢板与铜板和不锈钢板与铝板的固相焊接。通过改变焊件的厚度和板间距等参数,研究其对焊接质量的影响。采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和能谱分析等微观分析方法,对不同样件焊接界面的微观结构和性能进行... 采用磁脉冲焊接技术,实现不锈钢板与铜板和不锈钢板与铝板的固相焊接。通过改变焊件的厚度和板间距等参数,研究其对焊接质量的影响。采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和能谱分析等微观分析方法,对不同样件焊接界面的微观结构和性能进行对比。结果表明,焊件的不同参数的焊接界面微观特征差异较大。随着板件厚度和板间距的增大,焊接界面波形尺寸和过渡区厚度显著增加,焊接质量提高。 展开更多

关键词 汽车 轻量化 磁脉冲焊接 异种材料焊接

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放电电压对镁-铝磁脉冲焊接中金属射流及结合界面的影响 被引量：5

8

作者 周言 李成祥 +2 位作者 杜建 王现民 姚陈果 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期459-468,495,共11页

近年来,磁脉冲焊接技术凭借其在异种金属焊接中的独特优势展现出广阔的应用前景。放电电压是磁脉冲焊接过程中重要的电气参数,而金属射流可清理工件表面的污秽和氧化层,促进金属的冶金结合。为探究放电电压对金属射流及结合界面的影响,... 近年来,磁脉冲焊接技术凭借其在异种金属焊接中的独特优势展现出广阔的应用前景。放电电压是磁脉冲焊接过程中重要的电气参数,而金属射流可清理工件表面的污秽和氧化层,促进金属的冶金结合。为探究放电电压对金属射流及结合界面的影响,该文对放电电压与金属射流特征、结合界面形貌之间的内在联系进行理论分析,并建立镁-铝磁脉冲焊接综合实验观测平台,捕捉到完整的金属射流轨迹。结果显示,当放电电压从13kV提高到16kV时,碰撞速度从403.12m/s提高到了498.49m/s,对碰撞角度无明显影响;金属射流持续时间从31.02μs增加到47.94μs,且射流强度也逐渐增强。金相显微镜测试结果表明,放电电压为14kV、15kV、16kV时,镁-铝结合界面呈现波纹界面,且波幅不断增大,结合区域宽度分别为1.27mm、1.35mm、1.77mm。放电电压通过碰撞速度、碰撞点速度、碰撞压力及碰撞后剩余能量改变金属射流特征及结合界面形貌从而影响焊接效果。该文可为深入研究磁脉冲焊接机理、提高焊接效果提供有力参考。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 放电电压 金属射流 结合界面 射流强度

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316L不锈钢与紫铜磁脉冲焊接组织性能分析 被引量：4

9

作者 王卫东 秦钢林 +1 位作者 邢淑清 麻永林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期85-88,共4页

为了得到316L不锈钢与紫铜磁脉冲焊接接头界面处结合方式、显微组织与性能,分别对常温和深冷处理后的磁脉冲焊接接头进行微观组织观测和力学性能测定.结果表明,316L不锈钢与紫铜经磁脉冲焊接后接头界面处产生了由应力波引起的亥尔姆霍... 为了得到316L不锈钢与紫铜磁脉冲焊接接头界面处结合方式、显微组织与性能,分别对常温和深冷处理后的磁脉冲焊接接头进行微观组织观测和力学性能测定.结果表明,316L不锈钢与紫铜经磁脉冲焊接后接头界面处产生了由应力波引起的亥尔姆霍兹失稳效应,界面处呈现波浪状,结合方式为冶金结合.经深冷处理后的焊接接头组织和性能与未处理前基本一致,深冷处理并不能使界面处组织和结合方式发生改变.磁脉冲焊接过程中,铜管变形以径向和周向变形为主,界面处为变形孪晶组织,不锈钢以径向变形为主,界面处为变形奥氏体组织. 展开更多

关键词 异种金属焊接 磁脉冲焊接 组织 低温力学性能

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基于接头界面分析的钢/铝传动轴磁脉冲焊接工艺优化 被引量：4

10

作者 孟正华 肖超 +2 位作者 钱多发 郭巍 刘维 《精密成形工程》 北大核心 2022年第3期78-86,共9页

目的研究磁脉冲焊接工艺参数对钢/铝传动轴焊接接头界面波形特征的影响规律,并优化设计焊接工艺参数。方法采用光滑粒子动力学模拟方法分析接头界面波形,并以界面波形特征为目标,研究磁脉冲焊接时的工艺参数(扩口角度、放电电压、设备电... 目的研究磁脉冲焊接工艺参数对钢/铝传动轴焊接接头界面波形特征的影响规律,并优化设计焊接工艺参数。方法采用光滑粒子动力学模拟方法分析接头界面波形,并以界面波形特征为目标,研究磁脉冲焊接时的工艺参数(扩口角度、放电电压、设备电容)对焊接接头界面的影响程度,并利用灰色关联度方法分析得出综合最佳工艺参数设置组合。结果随着扩口角度的增加,钢/铝管轴连接界面波幅/波长值呈现出先升后降的趋势;放电电压增加,界面波幅/波长值增加;储能电容值对管轴碰撞速度影响不明显,连接界面波幅和波长变化不大。放电电压对界面成波区域长度的影响最大;各因素对波幅的影响程度为:放电电压>扩口角度>设备电容。结论通过接头界面分析工艺参数对焊接强度的影响程度,对钢/铝传动轴扩口-磁脉冲焊接工艺设计具有理论指导作用。 展开更多

关键词 钢/铝传动轴 扩口工艺 磁脉冲焊接 界面波形 仿真优化

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磁脉冲焊接集磁器开口对焊接接头的影响机理 被引量：4

11

作者 陈树君 阚纯磊 +2 位作者 袁涛 蒋晓青 龚文韬 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1223-1229,共7页

采用磁脉冲焊接对3003铝合金管与1Cr18Ni9Ti不锈钢棒进行了焊接,研究了集磁器开口间隙对磁脉冲焊接接头连接效果的影响规律,并通过空管变形实验对焊接结果进行了进一步分析.实验结果表明,集磁器开口间隙减弱了其附近位置外管所受的磁场... 采用磁脉冲焊接对3003铝合金管与1Cr18Ni9Ti不锈钢棒进行了焊接,研究了集磁器开口间隙对磁脉冲焊接接头连接效果的影响规律,并通过空管变形实验对焊接结果进行了进一步分析.实验结果表明,集磁器开口间隙减弱了其附近位置外管所受的磁场力,导致在焊接过程中开口间隙附近外管的变形速度小于其他位置,引起外管向内棒冲击时产生周向冲击角度,从而使集磁器开口间隙附近接头出现了轴向连接,反而有利于管棒连接.不同冲击间隙下均有其所对应的最优放电电压范围,在受到集磁器开口间隙的影响下,电压过大会导致接头开裂. 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 集磁器开口间隙 异种金属 空管变形

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铜弹带磁脉冲焊接接头的力学性能 被引量：2

12

作者 于海平 赵岩 李春峰 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期8-12,共5页

进行T2铜弹带与50#钢弹体磁脉冲焊接实验研究。结果表明:获得的冶金连接接头呈波状界面,波长和幅值分别约为60、30μm,没有泛铁现象发生;接头的轴向和环向压剪强度为91 MPa和132.37 MPa,显著高于铜环母材的初始屈服强度;接头扭转和密封... 进行T2铜弹带与50#钢弹体磁脉冲焊接实验研究。结果表明:获得的冶金连接接头呈波状界面,波长和幅值分别约为60、30μm,没有泛铁现象发生;接头的轴向和环向压剪强度为91 MPa和132.37 MPa,显著高于铜环母材的初始屈服强度;接头扭转和密封性测试破坏均发生在较弱母材——T2铜环,对应最大承载能力分别为84.36 N·m和18 MPa。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 铜弹带 铜/钢 力学性能

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异种金属磁脉冲焊接研究进展 被引量：4

13

作者 杨鹏 孟正华 +1 位作者 黄尚宇 雷雨 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第3期5-9,共5页

简述了几种常见的异种金属的压力焊接工艺,分析了磁脉冲焊接原理及特点,综述了目前磁脉冲焊接机理和工艺的研究现状,并对磁脉冲焊接技术的难点及研究趋势进行了讨论,以促进磁脉冲焊接工艺的研究与发展。

关键词 磁脉冲焊接 电磁成形 轻量化 异种金属

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高低温循环试验下磁脉冲焊接接头性能研究 被引量：4

14

作者 柳泉潇潇 夏泽华 +1 位作者 崔俊佳 李光耀 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期19-25,共7页

磁脉冲焊接是一种高效的固相焊接工艺,对异种金属材料在汽车轻量化中的运用具有积极意义.通过对5052Al/HC420LA板件磁脉冲焊接接头进行不同条件下的高低温循环试验,对比焊接接头在高低温循环试验前后的力学性能变化,研究了高低温循环冷... 磁脉冲焊接是一种高效的固相焊接工艺,对异种金属材料在汽车轻量化中的运用具有积极意义.通过对5052Al/HC420LA板件磁脉冲焊接接头进行不同条件下的高低温循环试验,对比焊接接头在高低温循环试验前后的力学性能变化,研究了高低温循环冷却方式、循环次数对焊接接头性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)研究了焊接接头微观形貌特征,分析了高低温循环试验前后焊缝微观界面的特征及其变化.研究表明:不同高低温循环试验条件下5052Al-HC420LA铝-钢磁脉冲焊接接头的连接强度相比于5052铝合金的母材强度下降了5%～25%;冷却速度越快,高低温循环次数越多,接头力学性能下降越明显;接头在高低温循环试验前后出现了母材失效与焊缝失效两种剪切失效模式;水冷冷却的接头比空冷冷却更易产生微观裂纹. 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 汽车轻量化 高低温循环 异种金属材料 微观

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Al/Mg异种金属板材电磁脉冲焊接工艺及力学性能研究 被引量：8

15

作者 朱聪聪 蒙奕帆 +2 位作者 柳泉潇潇 李光耀 崔俊佳 《精密成形工程》 北大核心 2021年第4期45-51,共7页

目的研究不同工艺参数下铝合金-镁合金磁脉冲焊接接头的微观组织和力学性能。方法利用磁脉冲焊接技术对厚度为1.5 mm的7075铝合金板材和AZ31镁合金板材进行焊接,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能试验机对焊接接头的微观形貌和力学... 目的研究不同工艺参数下铝合金-镁合金磁脉冲焊接接头的微观组织和力学性能。方法利用磁脉冲焊接技术对厚度为1.5 mm的7075铝合金板材和AZ31镁合金板材进行焊接,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能试验机对焊接接头的微观形貌和力学性能进行测试和分析。结果随着焊接时放电能量的增加,焊接接头的最大拉伸-剪切力呈先增大后减小的趋势,当放电能量为35 kJ时,焊接接头的力学性能最好。通过金相观察结果可知,焊接界面由波形界面和平直界面组成。通过扫描电镜分析可知,无论是波形界面还是平直界面处均发生了不同程度的元素扩散,波形界面处的元素扩散宽度为2μm。结论Al/Mg磁脉冲焊接界面由平直界面和波形界面组成,并且界面处发生了一定程度的元素扩散,波形界面区的元素扩散程度高于平直界面区,这说明磁脉冲焊接的界面是机械结合和冶金结合共同作用的结果。不同工艺参数下的磁脉冲焊接接头具有不同的力学性能,放电能量越大,碰撞速度越大,波形区的长度更长,因而焊接接头力学性能更好,但放电能量超过一定值时,过高的碰撞速度会造成微小裂纹、金属间化合物等缺陷,导致焊接接头的力学性能下降。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 铝合金-镁合金异种材料 微观组织 力学性能

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焊接工艺参数对Ti/Al异种金属磁脉冲焊接接头微观组织及力学性能的影响 被引量：4

16

作者 袁树春 章文滔 +3 位作者 陈玉华 居琪萍 尹立孟 林晓辉 《电焊机》 2022年第6期118-125,共8页

钛/铝异种金属复合结构具有比强度高、耐蚀性好等优势,在航空航天、轨道交通领域具有广阔的应用前景;但是,钛和铝两者在物理、化学和冶金学上的特性差异较大,采用传统熔化焊时极易在焊接接头中产生裂纹、气孔以及大量的脆性金属间化合物... 钛/铝异种金属复合结构具有比强度高、耐蚀性好等优势,在航空航天、轨道交通领域具有广阔的应用前景;但是,钛和铝两者在物理、化学和冶金学上的特性差异较大,采用传统熔化焊时极易在焊接接头中产生裂纹、气孔以及大量的脆性金属间化合物,严重恶化异种金属焊接接头的力学性能,限制了钛/铝复合结构的广泛应用。磁脉冲焊接技术是一种固相焊接技术,焊接过程中被焊材料不发生熔化,能够有效避免由于熔化带来的各种冶金缺陷。为此,本文采用磁脉冲焊接的方法,对Ti6Al4V/纯Al异种金属进行连接,系统研究了放电能量和初始间隙对接头显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,放电能量是界面波形成的主要原因,而初始间距影响相同能量下的界面波形。初始间距1.5 mm,放电能量为24 kJ时,剪切载荷最大,为4820 N。磁脉冲焊接过程中的高速碰撞导致界面较母材发生了明显的晶粒细化。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 显微组织 力学性能 晶粒细化 界面

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铝-铜平板磁脉冲焊接工艺研究 被引量：9

17

作者 苏德智 王义峰 +2 位作者 冉洋 郑伟 邓德安 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第23期229-233,共5页

采用磁脉冲焊接技术对铝.铜异种金属板材进行了焊接试验,研究了放电电压和两板之间的间隙对接头抗剪强度及焊缝宽度的影响。结果表明:接头焊缝呈扁平椭圆形。焊接间隙为1.4mm时,从整体上看,焊缝宽度与接头抗剪强度随着放电电压的增加而... 采用磁脉冲焊接技术对铝.铜异种金属板材进行了焊接试验,研究了放电电压和两板之间的间隙对接头抗剪强度及焊缝宽度的影响。结果表明:接头焊缝呈扁平椭圆形。焊接间隙为1.4mm时,从整体上看,焊缝宽度与接头抗剪强度随着放电电压的增加而增大;放电电压为11kV时,焊缝宽度和接头抗剪强度随着焊接间隙的增加先增大后减小。在接头界面微区,铝铜两种元素发生了相互扩散,未发现金属间化合物的产生,其硬度值随着距界面距离的增加而降低。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 铝/铜 平板焊接 力学性能

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磁脉冲焊接飞管变形过程数值模拟 被引量：1

18

作者 范治松 王启程 +2 位作者 王成珍 熊永锋 邓将华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期183-190,共8页

建立了管-管磁脉冲焊接飞管变形过程的有限元-边界元分析3D模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件的电磁场-结构场-温度场耦合求解方法,分析了管端搭接位置和放电电流频率对飞管变形规律的影响。研究结果表明,管-管磁脉冲焊接飞管变形过程可分为3... 建立了管-管磁脉冲焊接飞管变形过程的有限元-边界元分析3D模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件的电磁场-结构场-温度场耦合求解方法,分析了管端搭接位置和放电电流频率对飞管变形规律的影响。研究结果表明,管-管磁脉冲焊接飞管变形过程可分为3个阶段,即初始阶段、均匀缩径阶段和冲击接触变形阶段。当飞管的端部外伸出集磁器工作区时,飞管的外端(未变形的金属)对均匀缩径变形区金属的影响主要是形成大的碰撞角度、减小碰撞速度。飞管管端适当缩进集磁器工作区可使飞管上的电磁力呈梯度分布,有利于碰撞角度的形成,实现焊接的效果。温度分布结果表明,磁脉冲焊接界面温升应是多因素的综合结果,飞管的宏观塑性变形功和涡电流的焦耳热并不是实现磁脉冲焊接界面结合的唯一热源。在放电能量一定的条件下,提高放电电流频率,有利于缩短初始阶段时间,提高接触碰撞速度。 展开更多

关键词 磁脉冲焊接 数值模拟 飞管 碰撞速度 放电电流频率

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铝-铜外导槽式磁脉冲焊接接头组织与性能 被引量：3

19

作者 熊永锋 廖祯松 +2 位作者 马天宇 邓将华 范治松 《精密成形工程》 2019年第6期170-177,共8页

目的对铝板和铜板进行外导槽式磁脉冲焊接,研究不同晶粒度的母材对焊接接头界面形貌和力学性能的影响。方法采用万能拉伸试验机、扫描电镜、EDS能谱以及显微硬度计等分析方法,观察焊接接头界面形貌,测试焊接接头的力学性能。结果在电压9... 目的对铝板和铜板进行外导槽式磁脉冲焊接,研究不同晶粒度的母材对焊接接头界面形貌和力学性能的影响。方法采用万能拉伸试验机、扫描电镜、EDS能谱以及显微硬度计等分析方法,观察焊接接头界面形貌,测试焊接接头的力学性能。结果在电压9 kV,间隙2 mm的条件下,获得了铝板和不同退火温度的紫铜板外导槽式磁脉冲焊接接头;铜母材的晶粒度大小会影响铝-铜板焊接接头界面形貌,经450℃退火处理的铜板与铝母材形成界面波形最明显且过渡区厚度最大;过渡区是铝铜元素的混合区,宽过渡区界面形成稳定的化合物,如CuAl和CuAl2;焊缝处的显微硬度值总是比两侧母材的硬度值高,远离焊缝的硬度值保持稳定,未热处理的铜板与铝板形成的焊缝硬度最高。结论铝-铜外导槽式磁脉冲焊接接头强度高于铝母材。 展开更多

关键词 外导槽式磁脉冲焊接 铝-铜板 界面形貌 力学性能

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5052铝合金胶接-磁脉冲焊接复合接头盐雾腐蚀性能研究

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作者 韩子川 柳泉潇潇 +2 位作者 彭定宸 李光耀 崔俊佳 《精密成形工程》 北大核心 2021年第4期76-84,共9页

目的研究5052铝合金板胶接-磁脉冲焊接复合接头的抗腐蚀性能和腐蚀路径。方法以AA5052铝合金板为研究对象,选用胶接-磁脉冲焊接复合工艺进行连接,并在35℃、质量分数为5%的氯化钠溶液中对样件进行中性盐雾腐蚀试验6~18 d,之后对接头的... 目的研究5052铝合金板胶接-磁脉冲焊接复合接头的抗腐蚀性能和腐蚀路径。方法以AA5052铝合金板为研究对象,选用胶接-磁脉冲焊接复合工艺进行连接,并在35℃、质量分数为5%的氯化钠溶液中对样件进行中性盐雾腐蚀试验6~18 d,之后对接头的剪切性能进行测试,再结合SEM对接头的腐蚀路径进行分析。结果在中性盐雾腐蚀试验中,腐蚀时间增加,磁脉冲点焊接头和胶焊复合接头的质量损失率均增大,峰值载荷下降,且腐蚀6~12 d阶段内质量损失率和性能衰退均放缓。经过18 d的盐雾腐蚀后,胶焊复合接头的峰值载荷下降了6.4%,而磁脉冲点焊接头则下降了23.1%。胶层能延缓胶焊复合接头的力学性能衰退,起到一定的防腐蚀作用。结论在中性盐雾腐蚀试验中,胶焊复合接头中的胶层可吸收盐雾液滴并阻碍其渗透,并延缓接头的力学性能衰退。盐雾液滴的腐蚀路径为:在磁脉冲点焊接头中,大部分盐雾液滴渗透进入变形区的凹槽,而在胶焊复合接头中盐雾液滴会被胶层吸收一部分。随着盐雾腐蚀的进行,盐雾液滴会逐渐穿透胶层,降低胶粘剂和母材之间的嵌合力以及胶粘剂之间的内聚力。此外,少部分盐雾液滴流动至焊缝外侧,逐渐向焊缝内侧浸入,并溶解焊缝周围的金属,造成点蚀区局部连通的现象。 展开更多

关键词 5052铝合金板 胶接-磁脉冲焊接 盐雾腐蚀

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