2219铝合金搅拌摩擦焊拼焊板流体压力成形破裂机制与预测
发布时间：2021-04-06 00:03
目前,火箭贮箱的椭球状箱底传统的成形方法为先成形瓜瓣件再焊接成整体,充液拉深为箱底的整体成形提供了可能。但整体成形受到了铝合金板坯尺寸的限制,因而成形过程中需使用搅拌摩擦焊（FSW）拼焊板。FSW拼焊板焊缝区域尺寸大、焊接接头性能分布极为不均匀,成形过程中变形分布亦不均匀进而出现破裂缺陷。针对以上问题,本课题提出一种基于拼焊板的GTN损伤模型,对拼焊板液压成形过程进行破裂预测,指导椭球曲面件的成形。为测得FSW焊接接头区域的局部力学性能,本文利用微观组织确定了接头各微区的尺寸,采用DIC（三维应变光学测量系统）实验测得单向拉伸过程中焊接接头的应变情况,处理得到接头各微区的局部力学性能,可作为数值模拟焊接接头分区的材料属性。原位拉伸试验观察焊缝和母材试样受单向拉应力作用时裂纹的演化过程,结果表明2219铝合金拼焊板裂纹的萌生是基于材料中微孔洞的形核、长大及聚集的,因而可应用GTN损伤模型预测其损伤演化过程。通过SEM照片微孔洞的识别及正交试验设计的有限元逆向优化获得GTN损伤模型中的未知参数。利用有限元模拟软件ABAQUS 6.13对不同条件下2219铝合金拼焊板液压胀形过程进行数值模拟...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
搅拌摩擦焊原理图
究了由两种不同材料（AA6061 铝合金和 A成形性能。由于 AA6061 铝合金和 AA201一种差别热处理制度以提高制得拼焊板的成 AA6061 与固溶-自然时效的 AA2014 坯料形亦最为均匀。如图 1-2 所示，不同焊接参成形高度有所提升。
热成形淬火工艺过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]运载火箭铝合金贮箱全搅拌摩擦焊接工艺及应用[J]. 郝云飞,王国庆,周庆,厉晓笑,李劲松. 宇航材料工艺. 2016(06)
[2]2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头力学和应力腐蚀性能薄弱区研究[J]. 康举,李吉超,冯志操,邹贵生,王国庆,吴爱萍. 金属学报. 2016(01)
[3]板材液压成形技术与装备新进展[J]. 苑世剑,刘伟,徐永超. 机械工程学报. 2015(08)
[4]新型冲击充液复合成形工艺及其关键技术研究[J]. 郎利辉,王少华,杨春雷,袁超. 锻压技术. 2014(07)
[5]GTN细观损伤模型参数对板料损伤行为的影响[J]. 陈志英,董湘怀. 锻压技术. 2012(03)
[6]基于原位拉伸测定GTN损伤模型参数的5052铝合金成形极限应力图研究（英文）[J]. 何敏,李付国,王志刚. Chinese Journal of Aeronautics. 2011(03)
[7]焊缝结构微区材料力学性能研究[J]. 汤忠斌,徐绯,许泽建,李玉龙,李朋洲. 机械强度. 2010(01)
[8]新一代运载火箭贮箱焊接工艺评价的概念及应用[J]. 刘志华,尚育如,宁立芹,胡太文,常志龙. 导弹与航天运载技术. 2009(04)
[9]不同应力状态下局部材料损伤行为[J]. 车洪艳,陈剑虹,朱亮,吕先锋. 焊接学报. 2008(11)
[10]Effects of Loading Paths on Hydrodynamic Deep Drawing with Independent Radial Hydraulic Pressure of Aluminum Alloy Based on Numerical Simulation[J]. Xiaojing LIU~(1,2) Yongchao XU~1 Shijian YUAN~1 1)School of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China. 2)College of Materials Science and Engineering,Harbin University of Science and Technology,Harbin 150040,China. Journal of Materials Science & Technology. 2008(03)
博士论文
[1]冲压成形中破裂和回弹的细观损伤力学分析[D]. 陈志英.上海交通大学 2009
[2]金属成形过程的细观损伤力学模型及韧性断裂准则研究[D]. 黄建科.上海交通大学 2009
[3]考虑尺寸效应的Gurson模型[D]. 文洁.清华大学 2003
本文编号：3120356
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
搅拌摩擦焊原理图
究了由两种不同材料（AA6061 铝合金和 A成形性能。由于 AA6061 铝合金和 AA201一种差别热处理制度以提高制得拼焊板的成 AA6061 与固溶-自然时效的 AA2014 坯料形亦最为均匀。如图 1-2 所示，不同焊接参成形高度有所提升。
热成形淬火工艺过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]运载火箭铝合金贮箱全搅拌摩擦焊接工艺及应用[J]. 郝云飞,王国庆,周庆,厉晓笑,李劲松. 宇航材料工艺. 2016(06)
[2]2219-T8铝合金搅拌摩擦焊接头力学和应力腐蚀性能薄弱区研究[J]. 康举,李吉超,冯志操,邹贵生,王国庆,吴爱萍. 金属学报. 2016(01)
[3]板材液压成形技术与装备新进展[J]. 苑世剑,刘伟,徐永超. 机械工程学报. 2015(08)
[4]新型冲击充液复合成形工艺及其关键技术研究[J]. 郎利辉,王少华,杨春雷,袁超. 锻压技术. 2014(07)
[5]GTN细观损伤模型参数对板料损伤行为的影响[J]. 陈志英,董湘怀. 锻压技术. 2012(03)
[6]基于原位拉伸测定GTN损伤模型参数的5052铝合金成形极限应力图研究（英文）[J]. 何敏,李付国,王志刚. Chinese Journal of Aeronautics. 2011(03)
[7]焊缝结构微区材料力学性能研究[J]. 汤忠斌,徐绯,许泽建,李玉龙,李朋洲. 机械强度. 2010(01)
[8]新一代运载火箭贮箱焊接工艺评价的概念及应用[J]. 刘志华,尚育如,宁立芹,胡太文,常志龙. 导弹与航天运载技术. 2009(04)
[9]不同应力状态下局部材料损伤行为[J]. 车洪艳,陈剑虹,朱亮,吕先锋. 焊接学报. 2008(11)
[10]Effects of Loading Paths on Hydrodynamic Deep Drawing with Independent Radial Hydraulic Pressure of Aluminum Alloy Based on Numerical Simulation[J]. Xiaojing LIU~(1,2) Yongchao XU~1 Shijian YUAN~1 1)School of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China. 2)College of Materials Science and Engineering,Harbin University of Science and Technology,Harbin 150040,China. Journal of Materials Science & Technology. 2008(03)
博士论文
[1]冲压成形中破裂和回弹的细观损伤力学分析[D]. 陈志英.上海交通大学 2009
[2]金属成形过程的细观损伤力学模型及韧性断裂准则研究[D]. 黄建科.上海交通大学 2009
[3]考虑尺寸效应的Gurson模型[D]. 文洁.清华大学 2003
本文编号：3120356
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