Induction kinetic welding (IKW): An innovative one-shot solid-state technique for circular joints
Notice bibliographique
Résumé
• Induction kinetic welding (IKW) concept introduced as a novel solid-state joining technology. • The IKW technique was accomplished for butt-welding of Zircaloy-4 plug to tube. • Solid-state microstructures of the IKW bond are characterized for the first time in any material. • Critical welding processing parameters were optimized as the peak temperature of 1400°C and tangential rotation of up to 60-deg. • A joining efficiency of up to 100% achieved with base metal fracture in the tube section. In this research, an innovative solid-state joining technology has been introduced for butt-welding of circular sections with dissimilar tube and rod geometries, using induction kinetic welding (IKW). This process involves using induction to preheat material before bringing the pieces together, where rapid heating to below the base metal melting temperature followed quickly by applying axial force and shear rotation at the joint interface. A homogeneous weld microstructure consisting of refined grains and minimal heat affected zone (HAZ) is formed at the contact interface. The present work demonstrates this for a specific application involving a circular plug (with a diameter of ∼13 mm) and thin-walled tube (with a diameter of ∼13.4 mm and a wall thickness of ∼0.35 mm) both consisting of Zircaloy-4. Among the IKW processing parameters, the influence of preheating temperature and rotational shear displacement angle are the most critical inputs examined. The final joint stress distribution near the peak fracture load was modelled using finite element analysis (FEA). To this end, induction heating up to the temperature of ∼1400°C followed by a frictional shear-rotation angle of 60-degrees achieved formation of a sound solid-state weld with upset and removal of oxides from the contact interface. Afterward, the microstructural characteristics across the welding line and mechanical properties of the produced weldments were examined. A joining efficiency of 100% was achieved during the tensile fracture of the tube/plug weldment where fracture of the tube base metal has been achieved.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».