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学者姓名：邓将华
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A multi-layered Al-Cu joint is achieved by vaporizing foil actuator welding (VFAW). The process of welding, tensile properties and microstructure of multi-layered Al-Cu joint are systematically investigated using numerical simulations and experiments. Micro-melting at the welding interface contributes to metallurgical bonding. When the impact velocity exceeds 430 m/s, a larger metallurgical bonding area is created between the two neighbouring sheets, which in turn increases the shear strength of the joint. Comparing to the Cu-Cu interface, the Al-Cu interface forms a distinct waveform because of the differences between the base material in hardness and density. Due to the rapid cooling rate of VFAW, a gradient structure containing nanocrystals and amorphous zone is formed between the matrices and the transition zone.
Keyword ：
interfacial microstructure interfacial microstructure multi-layered Al-Cu joint multi-layered Al-Cu joint numerical simulation numerical simulation vaporizing foil actuator welding vaporizing foil actuator welding
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| GB/T 7714 | Yao, Yujie , Deng, Jianghua , Fan, Zhisong et al. Impact welding process and microstructure of multi-layered Al-Cu joint by vaporizing foil actuator [J]. | MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY , 2025 . |
| MLA | Yao, Yujie et al. "Impact welding process and microstructure of multi-layered Al-Cu joint by vaporizing foil actuator" . | MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY (2025) . |
| APA | Yao, Yujie , Deng, Jianghua , Fan, Zhisong , Ning, Hanwei , Tang, Weijie . Impact welding process and microstructure of multi-layered Al-Cu joint by vaporizing foil actuator . | MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY , 2025 . |
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Abstract ：
In this work, the vaporizing foil actuator welding (VFAW) has been used for impact welding of aluminum AA1060 to copper T2 sheets. The microstructural feature, mechanical properties, and electrical conductivity of Al-Cu welded joints were investigated. The VFAW process was simulated by LS-DYNA to analyze the effect of impact velocity and angle. The evolution of the microstructure of the welding interface was revealed by smoothed particle hydrodynamics numerical simulation. The qualities of Al-Cu joints were evaluated by microstructure observations, lap shear tensile testing and resistance measurements. The results show that the Al-Cu joints have a flat welding interface at the discharge voltage of 8 kV, but the joints failed at the interface due to the residual Al2O3. Owing to the change in interfacial effective plastic strain and impact pressure, increasing the discharge voltage resulted in the transition of the interface waveform from flat to wavy, and the site of tensile failure changed from the welding interface to the Al base metal. The results of element analysis showed that there was a transition zone consisting of Al-Cu intermetallic compounds at the interface. This transition zone would change from intermittent to continuous and become thicker after increasing the discharge voltage. Variations in discharge voltage can change the resistivity, thickness, and area of the welding region, which in turn affects the joint resistance.
Keyword ：
Al-Cu joint Al-Cu joint electrical conductivity electrical conductivity interface microstructure interface microstructure mechanical property mechanical property vaporizing foil actuator welding vaporizing foil actuator welding
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| GB/T 7714 | Yao, Yujie , Deng, Jianghua , Ning, Hanwei et al. Impact Welding of Aluminum AA1060 and Copper T2 Sheets by Vaporizing Foil Actuator: Microstructure, Mechanical Properties, and Electrical Conductivity [J]. | JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE , 2024 . |
| MLA | Yao, Yujie et al. "Impact Welding of Aluminum AA1060 and Copper T2 Sheets by Vaporizing Foil Actuator: Microstructure, Mechanical Properties, and Electrical Conductivity" . | JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE (2024) . |
| APA | Yao, Yujie , Deng, Jianghua , Ning, Hanwei , Lv, Yichao , Fan, Zhisong . Impact Welding of Aluminum AA1060 and Copper T2 Sheets by Vaporizing Foil Actuator: Microstructure, Mechanical Properties, and Electrical Conductivity . | JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE , 2024 . |
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Abstract ：
为探究带集磁器结构的异种金属管材磁脉冲胀形连接新方法,分析了集磁器条件下电磁力分布和铝管的胀形连接行为规律,通过连接接头拉脱实验,研究了主要工艺参数对磁脉冲胀形连接效果的影响.结果表明:集磁器显著提高了铝管胀形区电磁力,铝管与集磁器工作区的搭接长度对铝管胀形变形影响较大,当搭接长度为集磁器工作区长度的1.5倍时,获得了最大的有效接触面积;在外管仅发生弹性变形时,碰撞压力与放电电压呈正相关,接头抗拉脱载荷随放电电压增大而增大;在相同条件下,接头抗拉脱载荷随着径向间隙的增大呈现出先增大后减小的变化趋势,当放电电压为17 kV、径向间隙为4.0 mm、搭接长度为15 mm时,接头抗拉脱载荷最大,达到5021 N.
Keyword ：
6063铝合金 6063铝合金 拉脱载荷 拉脱载荷 数值模拟 数值模拟 磁脉冲胀形连接 磁脉冲胀形连接 集磁器 集磁器
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| GB/T 7714 | 范治松 , 李宁 , 徐立凯 et al. 6063铝/20钢管磁脉冲胀形连接工艺研究 [J]. | 中国机械工程 , 2024 , 35 (12) : 2185-2192 . |
| MLA | 范治松 et al. "6063铝/20钢管磁脉冲胀形连接工艺研究" . | 中国机械工程 35 . 12 (2024) : 2185-2192 . |
| APA | 范治松 , 李宁 , 徐立凯 , 邓将华 . 6063铝/20钢管磁脉冲胀形连接工艺研究 . | 中国机械工程 , 2024 , 35 (12) , 2185-2192 . |
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Abstract ：
为提高电磁铆接接头质量,在210 V放电电压下分别对20 ℃和加热到100,200和300 ℃的TB2铆钉进行电磁铆接工艺试验,并对铆钉镦头微观组织进行观察,分析绝热剪切带内微观组织演变及剪切带的形成机制.结果表明,随着初始温度的升高、铆钉的变形量增加,当温度达到300℃时,TB2铆钉最大变形量接近58％,相比于20℃时提高了20％.观察到绝热剪切变形过程中剪切带经历萌生、扩展到断裂3个阶段,初始温度的升高会延缓剪切带的出现,剪切带的宽度受温度和变形量两个因素的影响.从过渡区域到剪切带中心方向上的位错密度逐渐降低,拉长的大晶粒内存在位错胞,随着变形量的增加,大晶粒逐渐破碎成等轴纳米级晶粒,符合旋转动态再结晶晶粒形成的特征.
Keyword ：
TB2钛合金 TB2钛合金 旋转动态再结晶 旋转动态再结晶 电磁铆接 电磁铆接 绝热剪切带 绝热剪切带
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| GB/T 7714 | 姚钰杰 , 邓将华 , 范治松 et al. 电磁铆接初始温度对TB2铆钉绝热剪切变形的影响 [J]. | 稀有金属 , 2024 , 48 (7) : 976-988 . |
| MLA | 姚钰杰 et al. "电磁铆接初始温度对TB2铆钉绝热剪切变形的影响" . | 稀有金属 48 . 7 (2024) : 976-988 . |
| APA | 姚钰杰 , 邓将华 , 范治松 , 卢圳彬 . 电磁铆接初始温度对TB2铆钉绝热剪切变形的影响 . | 稀有金属 , 2024 , 48 (7) , 976-988 . |
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Abstract ：
本实用新型涉及一种管件低温电磁成形装置，该装置包括电磁成形工装、电源系统以及温度控制系统；电磁成形工装包括上、下基板，上、下模、升降装置、线圈组件、线圈固定结构和管件限位结构；上模与下模配合时形成成形型腔；升降装置安装于上基板上，且其运动杆前端与下基板固定连接；线圈组件包括线圈和线圈骨架，线圈骨架前端为阶梯轴并伸入成形型腔，线圈绕设于阶梯轴上并与电源系统电连接，管件伸入成形型腔并套设于线圈外侧；温度控制系统包括温度传感器、控制模块和冷却装置，温度传感器与管件接触并与控制模块电连接，冷却装置与上、下模上的冷却装置接口连接，控制模块与冷却装置电连接。该装置有利于提高管件的成形效果。
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| GB/T 7714 | 邓将华 , 邓鹏飞 , 范治松 et al. 一种管件低温电磁成形装置 : CN202320112257.0[P]. | 2023-01-20 00:00:00 . |
| MLA | 邓将华 et al. "一种管件低温电磁成形装置" : CN202320112257.0. | 2023-01-20 00:00:00 . |
| APA | 邓将华 , 邓鹏飞 , 范治松 , 姚钰杰 , 徐立凯 . 一种管件低温电磁成形装置 : CN202320112257.0. | 2023-01-20 00:00:00 . |
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Abstract ：
本实用新型涉及一种基于跑道型线圈的板件磁脉冲焊接装置，该装置包括磁脉冲焊接工装和放电控制系统，磁脉冲焊接工装包括上、下基板以及线圈组件、集磁器组件和滑动底座组件；线圈组件包括跑道型线圈、线圈骨架和线圈固定环，线圈骨架安装于上基板下侧，线圈绕设于线圈骨架下侧，线圈固定环设于线圈外侧；集磁器组件包括集磁器和用于嵌设集磁器的集磁器底座；滑动底座组件包括滑动底座、导轨和加工组件，导轨固定于下基板上，滑动底座安装于导轨上，加工组件设于滑动底座上，加工组件包括飞板固定板、飞板、夹板和固定板；线圈的接线端与放电控制系统电连接。该装置能量利用率高，结构稳固，使用可靠，提高了电磁脉冲焊接质量。
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| GB/T 7714 | 邓将华 , 邓鹏飞 , 范治松 et al. 基于跑道型线圈的板件磁脉冲焊接装置 : CN202320110039.3[P]. | 2023-01-20 00:00:00 . |
| MLA | 邓将华 et al. "基于跑道型线圈的板件磁脉冲焊接装置" : CN202320110039.3. | 2023-01-20 00:00:00 . |
| APA | 邓将华 , 邓鹏飞 , 范治松 , 蔡子健 , 张数 . 基于跑道型线圈的板件磁脉冲焊接装置 : CN202320110039.3. | 2023-01-20 00:00:00 . |
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Abstract ：
本实用新型涉及一种车身后流水槽连接装置，工作台面的上表面设置有经电动机构驱动进行90度间歇旋转的电木底座，电木底座的外旁侧在工作台面上表面沿着顺时针的方向依次设置有工件压紧工位、焊接废料下料工位、金属箔片上料工位、金属箔片缠胶工位，电木底座的上表面四方边缘均固连有传导铜条，四条传导铜条用以一一对应上述的四个工位，电木底座的上方设置有升降盖板，升降盖板上设置有用以下降时与工件压紧工位对应的传导铜条电性接触的正、负极端子，还设置有用以下降时压紧金属箔片上料工位、金属箔片缠胶工位、工件压紧工位对应的传导铜条上的金属箔片的压箔块。本实用新型装置结构设计合理，装配方便，能充分满足本实用新型操作需求。
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| GB/T 7714 | 邓将华 , 蔡子健 , 范治松 et al. 一种车身后流水槽连接装置 : CN202321551166.3[P]. | 2023-06-19 00:00:00 . |
| MLA | 邓将华 et al. "一种车身后流水槽连接装置" : CN202321551166.3. | 2023-06-19 00:00:00 . |
| APA | 邓将华 , 蔡子健 , 范治松 , 付菁菁 , 徐榕泺 . 一种车身后流水槽连接装置 : CN202321551166.3. | 2023-06-19 00:00:00 . |
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Abstract ：
本实用新型涉及一种钛合金‑不锈钢管材的磁脉冲胀形连接装置，包括内部设置有待成形金属管材的同轴定位块，所述待成形金属管材由钛合金管和不锈钢管组成，所述不锈钢管套设在钛合金管的一端外侧，钛合金管与不锈钢管之间存在间隙，所述钛合金管的工作区内部设置有成形线圈，所述成形线圈与钛合金管的内表面之间设有集磁器，成形线圈与电容器电源供电系统相连接。本实用新型设计合理，通过磁脉冲胀形方式对钛合金管与不锈钢管进行高速冲击焊接，结合强度高、可控性好、效率高，且无需复杂的工艺和严苛的工作条件，解决了采用现有技术焊接钛合金与不锈钢管在焊接效果和生产灵活性方面的问题。
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| GB/T 7714 | 范治松 , 徐立凯 , 邓将华 et al. 一种钛合金-不锈钢管材的磁脉冲胀形连接装置 : CN202223521501.3[P]. | 2022-12-29 00:00:00 . |
| MLA | 范治松 et al. "一种钛合金-不锈钢管材的磁脉冲胀形连接装置" : CN202223521501.3. | 2022-12-29 00:00:00 . |
| APA | 范治松 , 徐立凯 , 邓将华 , 邓鹏飞 , 李宁 . 一种钛合金-不锈钢管材的磁脉冲胀形连接装置 : CN202223521501.3. | 2022-12-29 00:00:00 . |
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Abstract ：
本实用新型提出一种金属板材双面同时镀层的装置，通过使金属箔片汽化来驱动覆板碰撞作为基板的板材来形成镀层，所述覆板包括分置于基板上方的覆板A和置于基板下方的覆板B；所述金属箔片分别置于覆板A上方、覆板B下方，通过压箔铜块、导电铜块、压线铜块与电源输出电极相连，形成电流回路；所述装置在基板与覆板间设置垫片以使基板与覆板间留有用于覆板加速的间隔；当电流回路传导瞬时脉冲大电流时，金属箔片升温汽化，驱动覆板高速碰撞基板的上表面和下表面，覆板通过固相冶金结合与基板表面连接并形成镀层；本实用新型解决了传统箔汽化焊接方式作用力被削弱的问题，还可根据工况的需求，在基板两侧镀不同的金属板，适用性广。
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| GB/T 7714 | 邓将华 , 姚钰杰 , 范治松 et al. 一种金属板材双面同时镀层的装置 : CN202320016244.3[P]. | 2023-01-05 00:00:00 . |
| MLA | 邓将华 et al. "一种金属板材双面同时镀层的装置" : CN202320016244.3. | 2023-01-05 00:00:00 . |
| APA | 邓将华 , 姚钰杰 , 范治松 , 邓鹏飞 , 徐立凯 . 一种金属板材双面同时镀层的装置 : CN202320016244.3. | 2023-01-05 00:00:00 . |
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Abstract ：
本实用新型提出一种基于电磁脉冲和弹性颗粒介质管‑板连接装置，所述装置包括由电磁脉冲驱动的冲头(13)，所述冲头工作时，其冲击方向上顺序设置弹性颗粒介质(15)、隔绝弹性垫(17)、金属板件(16)和金属管件(20)；所述弹性颗粒介质置于上凹模(14)的第一通腔内，冲头滑置于上凹模第一通腔上端，管腔下端以隔绝弹性垫与金属板件分隔；所述金属管件的连接端置于下凹模(18)顶部处，冲头冲力经弹性颗粒介质、隔绝弹性垫驱动金属板件冲击金属管件的连接端，使两者连接；本实用新型可解决现有技术中薄壁管‑板连接过程中受到较大的电磁力容易产生裂纹等不可逆的生产缺陷，以及导电率低的材料感应涡流小导致成形力不足的问题。
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| GB/T 7714 | 邓将华 , 张数 , 范治松 et al. 一种基于电磁脉冲和弹性颗粒介质管-板连接装置 : CN202320067126.5[P]. | 2023-01-10 00:00:00 . |
| MLA | 邓将华 et al. "一种基于电磁脉冲和弹性颗粒介质管-板连接装置" : CN202320067126.5. | 2023-01-10 00:00:00 . |
| APA | 邓将华 , 张数 , 范治松 , 蔡子健 , 吕艺超 . 一种基于电磁脉冲和弹性颗粒介质管-板连接装置 : CN202320067126.5. | 2023-01-10 00:00:00 . |
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