成果信息

从力学角度出发，首先采用有限元数值摸拟技术，考察了随焊激冷、温差拉伸以及外部拘束等工艺参数对焊接过程塑性应变演变的影响，揭示了采取工艺措施防止焊接热裂纹和减小焊接变形的机理，为其在具体实施中制定合理工艺提供了原则性的指导，然后采用试验和测试技术，验证了随焊激冷防止热裂纹减小焊接变形、温差拉伸控制焊接变形的有效性。项目采用高热裂敏感铝合金LY12CZ在自行研制的梯度拘束度夹具上进行TIG焊试验，结合有限元分析，研究了随焊激冷的防裂效果及机理，通过将随焊激冷与静态温差拉伸技术相结合，获得了最好的焊接变形效果。 )

背景介绍

随着我国高速铁路的快速发展，高速列车体所选择的材料成为列车实现轻量化的重点。在保证车体整体性能可靠的前提下，最大程度的减少车体以及运转部分的重量，可以有效降低原材料的消耗，提高列车运行速度，减少轮轨间的动力作用，进而增加机车和线路的使用寿命。轻量化技术的主要措施之一是采用铝合金车体。目前国外铁路动车和拖车的车体承载结构已经由原来的碳钢结构经历不锈钢结构，发展到铝合金结构的时代。铝及合金因其较小的密度，良好的塑性，以及较高的比强度已成为车身轻量化设计中考虑采用的重要轻质材料之一。但铝合金一般具有较宽的脆性温度区间，线膨胀系数也大，凝固时收缩率高，所以焊接时容易产生热裂纹，从而给焊接结构的使用安全带来隐患。)

应用前景

此项目研究成果主要在航空航天领域具有广泛的应用前景。)