Research on Microstructure and Mechanical Properties of joints in Laser-MIG Welded Aluminum alloys

以铝合金焊接的两大关键问题——气孔和接头软化为核心，提取了铝合金激光-MIG（metal inert gas welding）复合焊接过程中，组织成分与气孔演化规律及其对力学性能影响的科学问题。展开了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律，激光与电弧协同作用下气孔和阴极清理的演化规律，组织成分演变特点及其对力学性能影响，焊接接头力学性能评估等几个方面的研究。主要研究内容及研究成果如下： 1、进行焊接工艺参数对焊缝成形规律的影响研究。囊括焊接电流、焊接电压、焊接速度、激光功率、光丝间距、保护气、复合方式等不同工艺参数对焊缝截面和表面形貌的影响；并且讨论了垫板、薄板焊接切割效应、6N01与7N01两种材料的焊接性；对焊接过程中的常见缺陷也进行了简析。 2、研究了激光与电弧的协同作用下，气孔与阴极清理的演化规律。对气孔形成规律与机理进行了详细的探讨，考虑同时具备深熔焊和电弧焊的熔池形状，推导出了气泡逸出条件公式，从气泡逸出的角度阐释了气孔形成的影响因素。在不同的电流和速度下，对激光前置和激光后置下气孔形成做了对比研究，并对相关机理做了讨论。对复合焊接阴极清理规律做了大量实验研究，对比了激光作用与否下的阴极清理特点，并对内在可能的机理做了讨论。 3、研究了焊接接头的软化行为。建立了考虑高温熔滴对熔池影响的有限元模型，据此获得了不同热输入下的热循环曲线。结合计算结果分析了焊缝不同区域的组织成分演化特征，以及其所表现出的硬度、拉伸强度、应力腐蚀性能特点。进行了稀释率变化由低到高的工艺实验研究，分析了该过程中熔化区强化元素Zn含量变化对力学性能的影响。测试了焊接接头不同区域的拉伸性能并对比了其强度大小；监测了气孔在拉伸过程中的形变过程，对气孔形状进行归一化描述并计算了不同形状气孔的应力集中状态。采用沸腾6%NaCl溶液测试法，对比测试了焊缝、热影响区、母材的耐应力腐蚀性能，并且从组织特点和成分分布两个方面进行了机理分析。 4、测试了焊接接头的显微硬度、拉伸性能、弯曲性能、疲劳性能、应力腐蚀性能。以热点应力法修正了不同应力集中系数下焊缝的疲劳曲线；将焊缝熔化区当做一种独立的材料处理，使用切口应力法得出了熔化区疲劳寿命的分布云图，指出焊趾、焊根和余高不足部位是疲劳性能的薄弱部位。将所测得的力学性能与相关国际国内标准进行了比对。在此基础上进行了2m长的车身侧墙结构件焊接。结合对当前铝合金激光-MIG焊接研究的广泛调研，以及本文的研究成果，对该领域未来的研究方向进行了展望。 关键词：铝合金，激光复合焊，气孔，接头软化，组织成分，力学性

我国银行同业之间流动性风险传染研究——基于复杂网络理论分析视角

2013年6月份的“钱荒”事件充分暴露了流动性风险在同业之间的传染之快、后果之严重。本文基于复杂网络理论分析视角，构建了基于机构的网络模拟模型（ABNS），研究不同冲击下我国银行同业之间流动性风险的传染机制和后果，研究发现：第一，中国银行、工商银行、兴业银行和农业银行节点度最高，属于中心节点。第二。中心节点违约的后果尤为严重。第三，市场流动性收紧到阈值时违约机构大规模爆发。第四，组合冲击加深了传染后果，同时为2013年6月“钱荒”事件的发生提供了一些解释。第五，提出关注同业业务规模及其分布等对策建议

Effect of droplet impact on molten pool dynamics in hybrid laser-MIG welding of aluminum alloy

In order to investigate the effect of droplet impact on molten pool dynamics in hybrid laser-MIG (metal inert gas) welding, a three-dimensional mathematical model was developed, and a new approach to simulate the droplet impact was proposed. In the model, the droplet heat and impact under the influence of laser was considered, and the deformation of molten pool was calculated with considering droplet impact and arc pressure. To simplify the model, a modified body heat source model was presented for laser source to take into account multiple reflections and Fresnel absorption. Surface tension, electromagnetic force, and buoyancy were considered to calculate the fluid flow pattern. Furthermore, several dimensionless numbers were used to recognize the importance of the driving forces in molten pool. It was found that molten pool dynamics and final weld bead geometry were strongly affected by the droplet impact. To demonstrate the importance of droplet impact, the temperature, velocity distribution, and the deformation of molten pool were analyzed and compared under different conditions. With considering droplet impact, the penetration was bigger, and the width was smaller. Furthermore, the simulated weld bead geometry was in good agreement with experimental measurement

铝合金激光-MIG复合焊焊缝力学性能研究

对高铁车身用6N01铝合金进行激光-MIG复合焊接实验,并对焊缝力学性能进行了研究.测定了从焊缝区至热影响区及母材的硬度变化,得到了焊缝的抗拉强度及拉伸曲线,拟合出了疲劳寿命趋势线,而且观测了断口形貌并测定了断口成分

纯镍与304不锈钢激光异种焊接的工艺及其接头的组织性能

采用高密度Nd：YAG固态连续激光器对N6纯镍和304奥氏体不锈钢进行了焊接工艺实验,探究了激光功率和离焦量对焊缝成形的影响。对接头进行了拉伸强度和硬度的测试,并结合光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）等手段分析了接头的微观组织。结果表明：N6纯镍一侧热影响区晶粒长大明显,焊缝区靠近两侧熔合线附近为向焊缝中心区域生长的柱状晶,焊缝中心区域存在细小的胞晶区域;N6热影响区的显微硬度最低,焊缝的显微硬度介于N6镍母材和304不锈钢母材之间;接头拉伸断裂位置在焊缝区,抗拉强度达到N6纯镍母材的90%以上,可以满足实际情况下的使用要求。拉伸断口表现为准解理断裂

铝合金激光-MIG复合焊中两种焊接方向对焊缝的影响

以高铁用6N01铝合金为试验材料,采用激光-MIG复合焊接方法,进行了焊接工艺试验,对两种不同的焊接方向进行了对比研究。对比分析了不同焊接方向下,焊缝形貌的变化、焊缝硬度和组织的改变;对两种条件下的焊缝进行了拉伸强度测试;经过X射线探伤,讨论了不同的焊接方向对气孔数量和分布的影响。结果表明不同焊接方向下焊缝的成形、熔合区的晶粒生长取向、气孔分布不同,而硬度和拉伸强度差别不大