石磊
- 作品数：25 被引量：98H指数：6
- 供职机构：山东大学材料科学与工程学院材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金凝固技术国家重点实验室开放课题更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程化学工程一般工业技术更多>>
- 逆向差速搅拌摩擦焊接材料塑性流变和热场的数值模拟被引量：10
- 2014年
- 逆向差速搅拌摩擦焊接是一种搅拌针与轴肩分离并逆向差速旋转的搅拌摩擦焊接新工艺。为了实现逆向差速搅拌摩擦焊接的工艺优化,掌握焊接工艺参数对接头组织和性能的影响规律,需要深入研究这一新工艺涉及的热物理机制。综合考虑焊接过程中的摩擦产热和塑性变形做功作用,建立逆向差速搅拌摩擦焊接过程中材料流动与热分布的三维耦合数理模型,研究焊接过程中温度分布特征、材料流动规律、搅拌头附近的应变速率分布以及黏度分布情况,获取焊接过程中搅拌头附近的材料流动规律、应变速率以及黏度分布的规律。对比分析逆向差速搅拌摩擦焊与常规搅拌摩擦焊在温度分布、材料流动以及搅拌头附近应变速率和黏度分布的差异。焊缝横断面的数值模拟结果与试验实测结果基本吻合。
- 石磊武传松刘会杰
- 关键词：数值模拟传热过程REVERSESTIR
- 铝-镁异质合金搅拌摩擦焊接成形的研究进展被引量：20
- 2020年
- 随着现代工业生产对环境保护、节能减排等要求的不断提高,采用铝、镁等合金的轻量化结构在航空航天、高速列车、汽车制造、新能源等各领域的应用越来越广泛。其中,铝-镁异质合金的连接,面临诸多挑战,也是最亟待解决的关键技术问题之一。与其他连接方法相比,搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)在连接铝-镁异质合金时优势明显,近年来也涌现出多种基于FSW的改型工艺。根据近年来铝-镁异质合金FSW领域的研究进展,全面评述了该领域的研究现状和下一步应重点关注的问题。旨在厘清铝-镁异质合金FSW及其改型工艺的物理机制、技术难点和解决思路,推动铝-镁异质结构在汽车等行业中的广泛应用。
- 武传松吕学奇宿浩石磊
- 关键词：镁合金异质接头搅拌摩擦焊
- 2195-T6铝锂合金搅拌摩擦焊接头微观组织结构与力学性能被引量：4
- 2022年
- 采用搅拌摩擦焊对2 mm厚的2 195-T6铝锂合金进行焊接,利用OM,SEM,EBSD等分析技术探讨焊接速度对接头组织结构与力学性能的影响.结果表明,搅拌头转速为800 r/min、焊接速度在120~210 mm/min范围内,焊核区晶粒均较为细小,平均晶粒尺寸约为1μm.随着焊接速度的提高,大角度晶界含量增大,焊核区的{110}<110>织构和{011}<100>戈斯织构消失.接头硬度的最低值均出现在后退侧热影响区,且在焊接速度为180 mm/min时,接头的抗拉强度与断后伸长率达到最大值,最大抗拉强度为467 MPa,约为母材的86.3%,此时断后伸长率为5.0%,断裂模式为韧性断裂,但断口呈现一定的脆性断裂特征.
- 戴翔石磊武传松蒋元宁高嵩傅莉
- 关键词：铝锂合金搅拌摩擦焊力学性能
- 2024铝合金板搅拌摩擦焊接塑性材料流动的可视化检测与数值模拟(英文)被引量：11
- 2012年
- 将薄铜片作为标示材料镶嵌于2024铝合金板中,经搅拌摩擦焊接焊后,用金相法观察其最终位置。参考材料流动的可视化实验结果,建立搅拌摩擦焊传热与材料流动的三维数值分析模型。搅拌针附近塑性材料流动速度分布模式的计算结果与可视化实验结果基本一致。当焊接速度一定时,随搅拌针旋转速度的提高,搅拌针附近塑性材料流动加剧。焊核区形状与尺寸的计算结果与实测数据吻合。
- 武传松张文斌石磊陈茂爱
- 关键词：2024铝合金数值模拟搅拌摩擦焊传热过程
- 铝锂合金的搅拌摩擦焊及其改型工艺研究进展
- 2023年
- 铝锂合金拥有较高的比强度和比刚度以及高损伤容限,且耐蚀性好、低温疲劳性能优异,是航空航天、轨道列车等领域实现构件轻量化的理想结构材料之一。搅拌摩擦焊是高强铝锂合金焊接成形的优选方法之一。首先探讨了铝锂合金熔化焊接的特点及难点,然后分析了铝锂合金的搅拌摩擦焊接的研究现状及挑战,随后讨论了国内外学者对铝锂合金搅拌摩擦焊接改型工艺的相关研究进展,最后对铝锂合金搅拌摩擦焊接的未来研究方向进行了展望。
- 程哲闻张可吕晓辉蒋元宁石磊
- 关键词：铝锂合金搅拌摩擦焊接头性能
- 2A12/AZ31B异质合金超声振动辅助搅拌摩擦焊核区晶粒组织
- 2023年
- 开展了2A12/AZ31B异种材料搅拌摩擦焊(FSW)和超声振动辅助搅拌摩擦焊(UVaFSW)的对比工艺实验,对焊核区不同部位的晶粒组织加以表征,分析超声振动对晶粒组织演变的影响。结果表明:相比于母材,焊核区2A12铝侧与AZ31B镁侧的晶粒尺寸都得到了明显的细化。2A12铝侧焊核区晶粒动态再结晶的方式为连续动态再结晶(CDRX)与几何动态再结晶(GDRX)机制的共同作用。AZ31B镁侧焊核区晶粒动态再结晶的方式为CDRX,GDRX和非连续动态再结晶(DDRX)机制的共同作用。施加超声振动能够促进晶粒的再结晶程度,尤其是在铝侧的中下部和镁侧的底部。织构演变结果表明:施加超声振动,铝侧焊核区材料的应变增加,说明超声振动能够促进焊核区的材料流动;镁侧不同区域的织构强度都有所降低,这是因为施加超声时镁合金晶粒发生了更加完全的再结晶行为,从而减弱了晶粒的取向性。
- 井瑞谭茂举武传松石磊
- 关键词：搅拌摩擦焊超声振动AZ31B晶粒组织
- 基于搅拌摩擦的金属固相增材制造研究进展被引量：7
- 2022年
- 基于搅拌摩擦的固相增材制造是大型轻质合金构件成形制造的新技术,已成为国内外先进成形制造领域研究的热点之一。本文对目前国内外基于搅拌摩擦的金属固相增材制造技术及其相关工艺机理的研究现状进行了分析和总结。常见的基于搅拌摩擦的固相增材制造技术可分为三类:基于搅拌摩擦搭接焊原理,使板材逐层堆积,从而获得增材构件的搅拌摩擦增材制造(friction stir additive manufacturing,FSAM)技术;采用中空搅拌头,通过添加剂(粉末或丝材)进行固相搅拌摩擦沉积的增材制造(additive friction stir deposition,AFSD)技术;采用消耗型棒材,通过棒材的摩擦表面处理,形成增材层的摩擦表面沉积增材制造(friction surfacing deposition additive manufacturing,FSD-AM)技术。重点分析了金属材料基于搅拌摩擦的固相增材制造技术的国内外研究与应用现状,对比了三类基于搅拌摩擦的固相增材制造技术的特征及其工艺优缺点。最后指出增材工艺机理、形性协同控制、外场辅助工艺改型、新材料应用和人工智能优化是基于搅拌摩擦的固相增材制造技术未来研究的重点方向。
- 石磊石磊李阳武传松武传松
- 关键词：增材制造
- 铝/钢异种金属的超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺被引量：3
- 2022年
- 采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺实现了6061-T6铝合金以及QP980高强钢的搭接焊,对比分析了有无超声作用下,接头的宏观形貌、微观组织和拉伸剪切性能,同时研究了超声振动对焊接载荷的影响。结果表明:焊接前对母材施加超声振动,可以起到软化母材的作用,促进了材料的塑性流动,扩大了铝/钢界面区和焊核区,使更多的钢颗粒随搅拌针旋转进入铝合金侧,在界面区边缘形成钩状结构,进而提高了接头的失效载荷;超声改变了FSW接头断裂位置和断口形貌,提高了接头力学性能,在本实验工艺参数范围内,接头最大的平均失效载荷为4.99 kN;当焊接速度为90 mm/min,下压量为0.1 mm时,施加超声振动使接头的平均失效载荷提高了0.98 kN,拉剪性能提升28.24%;施加超声振动后轴向力F_(z)、搅拌头扭矩M_(t)和主轴输出功率分别下降2.46%,6.44%和4.59%。
- 吴程浩刘涛高嵩石磊刘洪涛
- 关键词：搭接搅拌摩擦焊超声振动
- 高压开关柜触头温度监测技术的研究综述与展望被引量：3
- 2022年
- 开展高压开关柜的温度监测技术,进行过热故障预报与诊断,对于提升开关柜运行可靠性和配电网供电稳定性具有重要意义。结合近年来开关柜触头温升监测与故障诊断方面的研究与应用现状,归纳了目前开关柜过热故障的主要监测技术原理、特点及其面临的问题,探讨了目前开关柜触头温度监测关键技术所存在的问题和面临的挑战,并提出了未来开关柜温度监测技术的三个发展方向,从而实现开关柜发热温升的高精度可靠监测,大力提升开关柜运行安全性与可靠性。
- 杨威吴明孝石磊高嵩
- 关键词：开关柜过热故障温度监测
- 搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景
- 2024年
- 从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景。在搅拌摩擦焊过程中,搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动,进而影响接头性能。因此,应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹。目前,动车组车体部件主要材质为铝合金,其搅拌摩擦焊工艺已较成熟。随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大,部分车体部件中开始采用镁合金,其搅拌摩擦焊是未来的研究方向。其中,铝-镁异质合金中对于IMCs的调控是研究重点。在钢轨搅拌摩擦焊方面,采用低转速与低焊接速度的方式,可以抑制马氏体组织形成,满足中国铁道行业标准的要求。在此基础上提升焊接效率,是未来研究的关键。
- 翟明宋宏图石磊任金雷李政石孟雷
- 关键词：搅拌摩擦焊铝合金镁合金钢轨钢
