刘伟
- 作品数：9 被引量：63H指数：5
- 供职机构：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院先进焊接与连接国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划黑龙江省杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺更多>>
- TiAl金属间化合物电子束焊接头应力场分布特征被引量：4
- 2010年
- 采用热弹塑性有限元方法,对TiAl金属间化合物平板电子束焊接接头的焊接应力进行了三维数值模拟,并分析了应力分布状态与裂纹特征之间的关系.结果表明,沿焊缝方向σx为残余拉应力,在焊道中部维持在较高水平,最高拉应力为390MPa.焊道中部横截面σx方向为残余拉应力,在热影响区附近达到最大值415 MPa,σy方向也为残余拉应力,且在距焊缝中心1.9 mm处达到最高值160 MPa左右.在不同焊接热输入条件下接头最高抗拉强度为304.7 MPa,断裂发生在接头热影响区附近,即残余应力最大的区域.
- 陈国庆张秉刚刘伟冯吉才
- 关键词：TIAL金属间化合物电子束焊
- 电弧作用下熔透型TIG熔池液面行为的数值模拟被引量：4
- 2007年
- 在正面熔化半径RZ和板厚h一定的条件下,基于对有电弧作用的熔透型TIG焊接熔池三维液面行为的分析,获得了不同背面熔化半径RB的熔池三维形状模型,利用有限元分析软件surface evolver进行数值模拟,研究了电弧对熔透型TIG焊接熔池液面的影响。结果表明,电弧的作用与否对熔池下液面的大小和形状无显著的影响;在背面熔化尺寸较小时(RB≤2.5 mm附近),电弧对上液面特征量有较大作用;电弧的作用从整体上是使熔池上液面压低。在从脉冲基值过渡到脉冲峰值期间,电弧电压(或弧光光强)增加的部分是由电流增加和熔池上液面被压低两部分引起的。
- 何景山刘伟张秉刚吴庆生
- 关键词：熔透电弧数值模拟
- 铜/钛合金电子束焊接工艺优化被引量：15
- 2008年
- 研究了QCr0.8/TC4电子束焊接工艺及接头组织,由于铜合金热导率高而熔化量较小,以及焊缝中生成大量脆性金属间化合物相,因此对中焊时接头强度较低。采用偏铜侧进行非对中电子束焊接,接头抗拉强度随偏束量的增大而增高,偏束量为0.8mm时接头最高抗拉强度为270.5 MPa。断裂发生在TC4侧熔合线处,为脆性准解理断裂特征。偏铜焊时接头成形得到改善,焊缝包括熔合区及TC4侧反应层两部分。熔合区主要由铜基固溶体组成,硬度较TC4母材有所降低。反应层成分过渡较大,含有多种金属间化合物相。随着工艺参数的变化,反应层厚度也发生变化,从而对接头性能产生影响。
- 刘伟陈国庆张秉刚冯吉才
- 关键词：TC4合金电子束焊
- 电子束焊接QCr0.8/TC4焊缝反应层结构及成长分析被引量：3
- 2008年
- QCr0.8/TC4偏铜电子束焊接焊缝由熔合区及反应层组成,其中反应层的组织结构、相组成和反应程度是影响接头抗拉强度的主要因素。参考扩散理论,利用Fick第一定律计算了稳态扩散时Cu,Ti两种组元在界面处的扩散通量比。反应层中优先生成CuTi化合物,其在反应层中为连续生成及分布。通过能谱分析得出反应层的组成依次为Cu+CuxTi区,CuTi基固溶体区。其中CuxTi为多种化合物的混合,如Cu4Ti,Cu3Ti,Cu2Ti等。由于电子束焊接接头冷却速度极快,TC4侧靠近熔合线处来不及生成第二相化合物,因此反应层处形成的连续金属间化合物CuTi层使该处变得硬脆且残余应力较大,成为影响接头力学性能的主要因素。
- 刘伟陈国庆张秉刚冯吉才
- 关键词：TC4合金电子束焊
- 5A02/0Cr18Ni9异种金属电子束焊接接头组织与性能被引量：19
- 2010年
- 对5A02防锈铝与不锈钢0Cr18Ni9进行了电子束焊接,分析了接头成形、显微组织、力学性能与断口特征.结果表明,铝、钢的对中焊接头中生成了大量的脆性Fe-Al金属间化合物,未能实现有效连接.偏束焊接头成形总体较好,两母材实质为熔—钎连接,铝—钢界面上生成了一层厚度为1.5μm的化合物层,X射线衍射分析结果显示化合物层由FeAl,FeAl3与FeAl6等相混合组成.熔—钎焊接头最高抗拉强度达136MPa,为铝母材强度的62.7%,断口呈现出脆性断裂与韧性断裂的混合特征,接头的断裂发生在化合物层及其附近的铝焊缝区域.
- 张秉刚张春光陈国庆刘伟刘成来
- 关键词：电子束焊接力学性能
- 电弧力对TIG焊接熔池液面形态影响的数值模拟被引量：6
- 2007年
- 在建立TIG焊接熔池液面三维形状模型基础上,对电弧力作用于熔池液面进行了表征,采用Surface Evolver有限元分析软件进行数值模拟,研究了电弧力对TIG焊接熔池液面三维形态的影响。得到了有电弧作用时,熔池的三维形态和熔池各液面参数随电弧力大小变化的规律。结果表明,在熔池形状一定时(正面、背面熔化区域半径和板厚一定),电弧力的作用深度增加会引起熔池上、下液面和固液面的表面积均增加,其中电弧力的大小对TIG焊接熔池的上液面影响程度大于下液面。这些分析结果为探讨TIG焊接熔池的各类问题提供了基础。
- 刘伟何景山吴庆生张秉刚
- 关键词：电弧力数值模拟
- QCr0.8/TC4薄板电子束焊接头组织及断裂路径被引量：9
- 2007年
- 对QCr0.8/TC4异种材料薄板进行了电子束对接焊接试验。采用光学金相、扫描电镜、能谱分析及X射线衍射相分析等方法,对接头组织结构及相组成进行了分析。并对接头进行了性能测试及断口形貌观察,分析了断裂性质,探讨了断裂路径。结果表明,焊缝由大量的γ-CuTi相、金属间化合物CuTi2,CuTi3及少量的铜基固溶体组成,且靠近铜合金侧存在一层20μm左右的反应层,推测其可能为Ti2Cu,CuTi,Cu4Ti3,Cu2Ti,Cu3Ti等多种金属间化合物混合层;QCr0.8/TC4的电子束对中焊接性较差,接头断裂发生在焊缝中心的粗晶区,呈明显的解理断裂特征,接头抗拉强度很低,仅为82.1MPa。
- 刘伟赵海生何景山张秉刚
- 关键词：TC4钛合金电子束焊接
- 钛/铜合金连接技术研究进展被引量：3
- 2010年
- 实现铜合金与钛合金异种材料的有效连接既能满足导热性、耐磨性、耐蚀性的要求,又能满足轻质高强的要求,将拥有广阔的应用前景。综述了铜合金与钛合金异种材料的连接现状,主要涉及扩散焊、爆炸焊、摩擦焊及钎焊等方法,同时指出了这些方法的特点、最新进展及适用性。
- 刘伟陈国庆张秉刚朱琦
- 关键词：铜合金钛合金连接技术
- 焊后热处理对Ti_3Al电子束焊缝组织形态的影响被引量：5
- 2007年
- 通过对Ti3Al-Nb电子束焊接接头进行650℃/2h和1000℃/2h的热处理,研究了两种热处理机制的电子束焊接Ti3Al-Nb电子束焊缝组织形态的影响。试验结果发现Ti3Al-Nb电子束焊缝中主要是B2相的柱状晶亚结构,不同的焊后热处理机制的焊缝组织形态差异较大。1000℃/2h热处理后焊缝为α2相和B2相相间的层片状组织(魏氏组织),650℃/2h热处理后焊缝B2相晶界和晶内析出了少量小块状α2相。两种热处理机制都将使接头区域硬度分布趋于均匀化,但1000℃热处理工艺会使接头区域硬度存在某种程度的整体软化现象。
- 何景山张秉刚吴庆生刘伟
- 关键词：TI3AL电子束焊接焊后热处理显微组织
