2219鋁合金攪拌摩擦焊拼焊板流體壓力成形破裂機(jī)制與預(yù)測
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 00:03
目前,火箭貯箱的橢球狀箱底傳統(tǒng)的成形方法為先成形瓜瓣件再焊接成整體,充液拉深為箱底的整體成形提供了可能。但整體成形受到了鋁合金板坯尺寸的限制,因而成形過程中需使用攪拌摩擦焊(FSW)拼焊板。FSW拼焊板焊縫區(qū)域尺寸大、焊接接頭性能分布極為不均勻,成形過程中變形分布亦不均勻進(jìn)而出現(xiàn)破裂缺陷。針對以上問題,本課題提出一種基于拼焊板的GTN損傷模型,對拼焊板液壓成形過程進(jìn)行破裂預(yù)測,指導(dǎo)橢球曲面件的成形。為測得FSW焊接接頭區(qū)域的局部力學(xué)性能,本文利用微觀組織確定了接頭各微區(qū)的尺寸,采用DIC(三維應(yīng)變光學(xué)測量系統(tǒng))實(shí)驗(yàn)測得單向拉伸過程中焊接接頭的應(yīng)變情況,處理得到接頭各微區(qū)的局部力學(xué)性能,可作為數(shù)值模擬焊接接頭分區(qū)的材料屬性。原位拉伸試驗(yàn)觀察焊縫和母材試樣受單向拉應(yīng)力作用時(shí)裂紋的演化過程,結(jié)果表明2219鋁合金拼焊板裂紋的萌生是基于材料中微孔洞的形核、長大及聚集的,因而可應(yīng)用GTN損傷模型預(yù)測其損傷演化過程。通過SEM照片微孔洞的識(shí)別及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的有限元逆向優(yōu)化獲得GTN損傷模型中的未知參數(shù)。利用有限元模擬軟件ABAQUS 6.13對不同條件下2219鋁合金拼焊板液壓脹形過程進(jìn)行數(shù)值模擬...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
攪拌摩擦焊原理圖
究了由兩種不同材料(AA6061 鋁合金和 A成形性能。由于 AA6061 鋁合金和 AA201一種差別熱處理制度以提高制得拼焊板的成 AA6061 與固溶-自然時(shí)效的 AA2014 坯料形亦最為均勻。如圖 1-2 所示,不同焊接參成形高度有所提升。
熱成形淬火工藝過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)載火箭鋁合金貯箱全攪拌摩擦焊接工藝及應(yīng)用[J]. 郝云飛,王國慶,周慶,厲曉笑,李勁松. 宇航材料工藝. 2016(06)
[2]2219-T8鋁合金攪拌摩擦焊接頭力學(xué)和應(yīng)力腐蝕性能薄弱區(qū)研究[J]. 康舉,李吉超,馮志操,鄒貴生,王國慶,吳愛萍. 金屬學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]板材液壓成形技術(shù)與裝備新進(jìn)展[J]. 苑世劍,劉偉,徐永超. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]新型沖擊充液復(fù)合成形工藝及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 郎利輝,王少華,楊春雷,袁超. 鍛壓技術(shù). 2014(07)
[5]GTN細(xì)觀損傷模型參數(shù)對板料損傷行為的影響[J]. 陳志英,董湘懷. 鍛壓技術(shù). 2012(03)
[6]基于原位拉伸測定GTN損傷模型參數(shù)的5052鋁合金成形極限應(yīng)力圖研究(英文)[J]. 何敏,李付國,王志剛. Chinese Journal of Aeronautics. 2011(03)
[7]焊縫結(jié)構(gòu)微區(qū)材料力學(xué)性能研究[J]. 湯忠斌,徐緋,許澤建,李玉龍,李朋洲. 機(jī)械強(qiáng)度. 2010(01)
[8]新一代運(yùn)載火箭貯箱焊接工藝評價(jià)的概念及應(yīng)用[J]. 劉志華,尚育如,寧立芹,胡太文,常志龍. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2009(04)
[9]不同應(yīng)力狀態(tài)下局部材料損傷行為[J]. 車洪艷,陳劍虹,朱亮,呂先鋒. 焊接學(xué)報(bào). 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)
博士論文
[1]沖壓成形中破裂和回彈的細(xì)觀損傷力學(xué)分析[D]. 陳志英.上海交通大學(xué) 2009
[2]金屬成形過程的細(xì)觀損傷力學(xué)模型及韌性斷裂準(zhǔn)則研究[D]. 黃建科.上海交通大學(xué) 2009
[3]考慮尺寸效應(yīng)的Gurson模型[D]. 文潔.清華大學(xué) 2003
本文編號(hào):3120356
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
攪拌摩擦焊原理圖
究了由兩種不同材料(AA6061 鋁合金和 A成形性能。由于 AA6061 鋁合金和 AA201一種差別熱處理制度以提高制得拼焊板的成 AA6061 與固溶-自然時(shí)效的 AA2014 坯料形亦最為均勻。如圖 1-2 所示,不同焊接參成形高度有所提升。
熱成形淬火工藝過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)載火箭鋁合金貯箱全攪拌摩擦焊接工藝及應(yīng)用[J]. 郝云飛,王國慶,周慶,厲曉笑,李勁松. 宇航材料工藝. 2016(06)
[2]2219-T8鋁合金攪拌摩擦焊接頭力學(xué)和應(yīng)力腐蝕性能薄弱區(qū)研究[J]. 康舉,李吉超,馮志操,鄒貴生,王國慶,吳愛萍. 金屬學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]板材液壓成形技術(shù)與裝備新進(jìn)展[J]. 苑世劍,劉偉,徐永超. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]新型沖擊充液復(fù)合成形工藝及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 郎利輝,王少華,楊春雷,袁超. 鍛壓技術(shù). 2014(07)
[5]GTN細(xì)觀損傷模型參數(shù)對板料損傷行為的影響[J]. 陳志英,董湘懷. 鍛壓技術(shù). 2012(03)
[6]基于原位拉伸測定GTN損傷模型參數(shù)的5052鋁合金成形極限應(yīng)力圖研究(英文)[J]. 何敏,李付國,王志剛. Chinese Journal of Aeronautics. 2011(03)
[7]焊縫結(jié)構(gòu)微區(qū)材料力學(xué)性能研究[J]. 湯忠斌,徐緋,許澤建,李玉龍,李朋洲. 機(jī)械強(qiáng)度. 2010(01)
[8]新一代運(yùn)載火箭貯箱焊接工藝評價(jià)的概念及應(yīng)用[J]. 劉志華,尚育如,寧立芹,胡太文,常志龍. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2009(04)
[9]不同應(yīng)力狀態(tài)下局部材料損傷行為[J]. 車洪艷,陳劍虹,朱亮,呂先鋒. 焊接學(xué)報(bào). 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)
博士論文
[1]沖壓成形中破裂和回彈的細(xì)觀損傷力學(xué)分析[D]. 陳志英.上海交通大學(xué) 2009
[2]金屬成形過程的細(xì)觀損傷力學(xué)模型及韌性斷裂準(zhǔn)則研究[D]. 黃建科.上海交通大學(xué) 2009
[3]考慮尺寸效應(yīng)的Gurson模型[D]. 文潔.清華大學(xué) 2003
本文編號(hào):3120356
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