高速列车车体用高强铝合金激光焊接接头研究

对高速列车车体用新型A6N01铝合金进行激光焊接.利用光学显微镜(OM)与显微硬度计对激光焊接接头的显微组织与显微硬度进行观察和测试.结果表明:A6N01铝合金激光焊接接头的熔宽b和熔深h都会随焊接功率P的增大而增大,选择合适的焊接功率能得到成形较好的焊缝.A6N01母材为原始轧制状态组织.A6N01铝合金焊接接头焊缝中心区域为呈等轴晶状的铸态组织,焊缝边缘的熔合区形成了柱状晶组织;焊缝区的显微硬度低于母材和HAZ,焊缝中心显微硬度(HV)最低,约为112,距离焊缝中心0.8 mm区域,焊接接头的显微硬度随距离焊缝中心的增大而快速上升.距离焊缝中心0.8~1.2 mm热影响区的显微硬度比焊缝有显著提高.距离焊缝约1.4 mm时,显微硬度又有所下降,表明距离焊缝中心1.4 mm左右存在软区.     

TA2钛合金熔丝钨极氩弧焊接头的组织性能

采用熔丝钨极氩弧焊方法应用于钛合金焊接领域,对优化工艺参数下的焊接接头进行显微组织分析和力学性能试验。结果表明,熔丝钨极氩弧焊方法可实现5mm厚TA2板材单面焊双面成形,焊接接头内部无焊接缺陷,焊缝区显微组织由粗大的锯齿状晶粒组成使焊缝中心位置冲击功降低,拉伸试验断裂位置为热影响区,其断口为韧性断裂,焊缝中心维氏硬度高于母材,接头具有较好的塑性和韧性。     

16MnR钢特厚板焊接接头组织性能的实验研究

采用直流正接埋弧自动焊法,对60 mm厚16MnR钢特厚板实施焊接,焊接电流为450 A,焊接速度为140mm/min.观察和分析了焊接接头金相组织,测量了焊接接头表面的显微硬度.结果表明,在本文的焊接实验条件下,焊缝外观平整、组织均匀,在焊缝的热影响区显微硬度达到最大,硬度最低的区域为母材,焊缝质量可以满足使用要求.     

15CrMoR钢材的焊接接头组织及其硬度分析

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15CrMoR容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明：15CrMoR钢采用焊条R307焊接，经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物，焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时，其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体，并存在枝晶偏析，在热影响区形成了贝氏体组织，是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。     

Domex 700MC钢性能及其焊接接头显微组织分析

针对Domex 700MC低合金高强钢，采用002气体保护电弧焊和埋弧焊方法获得了焊接接头试件。通过焊接接头试样，分析了焊缝和热影响区的金属组织，测试了焊接接头的硬度，讨论了Domex 700MC钢焊接接头显微组织形成的原因。     

手工电弧焊SS400钢焊接接头组织及硬度研究

采用不同热输入手工电弧焊对8nm厚SS400钢板进行焊接性试验,并通过金相观察和显微硬度测定得到了接头显微组织分布及硬度变化规律。试验结果表明,当焊接热输入为16kJ／cm时,焊接接头存在未焊透的现象;随焊接热输入的增加,热影响区的苋度从1．9mm增大到4．3mm,粗晶平均直径也咯有增大;热输入达到27kJ／cm时,焊缝组织得到较多的针状铁素体,但过热粗晶区晶粒粗大,占整个热影响区的比例达到了52％;不同热输入各区域的显微硬度较母材均有所提高,热输入为27KJ／cm时,焊缝硬度较母材增大30％左右,达到最大增幅．     

6005A铝合金CMT焊接接头微观组织和疲劳裂纹萌生

使用冷金属过渡(CMT)焊接技术对6005A铝合金进行焊接,获得成形良好的焊接接头.应用光学显微镜、显微硬度仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪研究接头的微观组织、硬度和疲劳性能.结果表明:接头焊缝区以小尺寸的等轴晶和胞状树枝晶为主;熔合区存在明显的熔合线;近熔合线附近的热影响区中晶粒发生明显的粗化.接头显微硬度显示,热影响区中软化区是整个焊接接头的最薄弱区域.维氏硬度(HV)最低,为55,焊缝区为70.疲劳试样表面分析发现焊缝中存在长条状的第二相粒子,经能谱分析为AlSiFe相,在循环载荷的作用下,该相内部萌生了微裂纹,但并未扩展,说明该相对接头的疲劳性能影响不大.     

16Mn钢MAG焊接头热影响区尺寸与性能分析

在不同焊接线能量条件下,采用MAG焊工艺在厚度为4mm的16Mn钢母材上进行焊接试验.通过观察焊接接头各区域金属显微组织,测试焊接热影响区尺寸和接头金属显微硬度来研究接头的性能.试验结果表明,随着焊接线能量的增大,焊接接头的热影响区宽度增加.焊接接头过热区金属组织随焊接线能量增加而逐渐粗大,且出现了贝氏体组织,显微硬度...     

6005A-T6/6082-T6铝合金FSW与MIG接头组织与性能研究

采用光学显微镜、拉伸试验机、显微硬度计和疲劳试验机对FSW及MIG焊接接头的微观组织及力学性能进行了研究。结果表明:FSW焊核区为细小的等轴晶,热机械影响区呈现为被拉长的畸变晶粒,热影响区的组织明显粗化;MIG接头焊缝区晶粒为明显的铸态组织,热影响区晶粒长大情况也比FSW严重。与MIG相比,搅拌摩擦焊焊接(FSW)接头的抗拉强度相对较高,最小硬度值出现在后进侧的热影响区;高周疲劳(Nf107)时,FSW的接头疲劳强度高于MIG接头疲劳强度,高出约14%。     

铝镁合金焊接接头组织与力学性能的不均一性研究

采用Al-Mg合金焊丝多层多道MIG焊焊接10 mm厚铝镁锰合金热轧板材,运用金相组织分析、扫描电镜分析(含能谱和电子背散射衍射)等分析手段对焊接接头的组织不均匀性和力学性能进行了研究。结果表明,由于焊接循环热、冷却速率以及Al_3Zr等热稳定相粒子的不同作用,焊接接头不同区域内组织与力学性能均呈现出一定的不均匀性。焊缝区为典型的铸态组织,热影响区为保留部分形变特征的再结晶组织,熔池边界由于Al_3Zr粒子非匀质形核核心的作用,形成强化效果不明显的细晶薄层,其显微硬度值分别小于焊缝区和热影响区,而两焊道交界面的晶粒沿散热方向外延生长,粗化明显,显微硬度值最低。     

6005铝合金搭接接头组织及疲劳性能研究

采用熔化极惰性气体保护（MIG）焊对6005铝合金进行搭接焊接试验. 对焊接接头进行微观组织观察和显微硬度测试,结果显示,熔合区出现联生结晶特点,焊缝中心以等轴晶为主,热影响区（HAZ）晶粒发生严重粗化,焊缝区的维氏硬度（HV）为64.5,母材区为89.6,接头出现明显软化区. 在疲劳性能测试中焊接接头疲劳强度只有母材的21.41%,焊接接头疲劳断口呈韧性断裂和解理断裂的混合性断裂. 分析疲劳裂纹扩展机理得出,在裂纹尖端钝化和加载应力循环下,裂纹沿45°方向呈“Z”字型扩展.     

热管对焊接热循环和焊接热影响区的影响

焊接热循环是影响焊接热影响区性能的主要因素，本文主要研究了使用一种高效传热元件-热管，来强制冷却焊接热影响区部位，使热循环参数改变：高温停留时间缩短，峰值温度降低，冷却速度加快，从而改善热影响区性能，提高焊接接头的质量，该方法是一种方便、高效的方法。     

力学不均匀性对焊接接头拉伸性能的影响研究

为了研究焊接接头力学不均一性对单向拉伸性能的影响,本文采用数字散斑相关方法（DSCM）研究了纯铝激光-电弧复合焊焊接接头在拉伸过程中的局部变形行为,获得了母材、热影响区和焊缝区的应变分布情况,发现应力43.6MPa时熔合线附近的热影响区首先进入屈服阶段,并且随着荷载的增加,总应变迅速增大,热影响区真实应变远大于名义应变,并导致最终断裂。硬度测试结果显示热影响区出现明显的退火软化现象,硬度最低,使其成为焊接接头拉伸过程中最薄弱区域。基于能量法和硬度测试结果提出了纯铝焊接接头各区域屈服强度的预测模型,预测值与实验结果吻合良好。     

退火对BWELDY960QL焊接接头组织与性能的影响

为了研究退火处理对焊接接头显微组织与力学性能的影响,采用CO₂气体保护焊对高强调质钢BWELDY960QL进行了焊接.结果表明,BWELDY960QL钢焊接接头的焊缝区由针状铁素体加先共析铁素体及少量珠光体组成,晶粒细小且分布均匀; 退火处理使针状铁素体数量明显增加,但退火温度过高,会使铁素体组织长大,出现一定数量的魏氏铁素体; 母材与焊丝之间Cr含量存在较大的差异,退火使Cr由热影响区向焊缝迁移; 经过退火处理后,焊接接头的力学性能得到明显改善,其中经过550 ℃退火后,焊件的综合力学性能最好.     

单双丝埋弧焊工艺及接头性能比较分析

以生产中常用的16Mn钢材料为焊接母材,采用单丝交流、单丝直流埋弧焊和双丝埋弧焊工艺方法制备焊件.对不同工艺方法得到的焊接接头进行了拉伸试验,焊缝金属和焊接热影响区金属的室温冲击试验,观察了焊缝金属的显微组织,用扫描电子显微镜观察了冲击断口形貌,根据试验数据计算了不同工艺方法下的熔敷速度.比较分析结果表明:双丝埋弧焊工艺下的熔敷速度比单丝交流、单丝直流埋弧焊工艺下的熔敷速度分别提高了108%和64%,焊接速度分别提高了59%和67%,焊接工艺稳定性好,焊缝成形美观.三种工艺方法下得到的焊接接头抗拉强度和屈服强度无明显区别.单丝埋弧焊时焊缝金属的室温冲击韧度值比双丝埋弧焊时的高,单丝交流埋弧焊时焊接热影响区金属的冲击韧度值最高.     

C-Mn钢焊接热影响区氢脆敏感性的研究

用光滑和缺口拉伸试件,对C-Mn钢的焊态和焊接热影响区的热模拟态进行氢脆敏感性指数的研究,并进行了金相与断口的SEM,TEM,AES的微区分析。实验证实,焊缝氢脆敏感性指数(Ⅰ％)最低,母材次之,峰值温度(Tmax℃)在1100-1300℃区间的热影响区金属其Ⅰ％最高,为焊接接头的氢脆敏感薄弱区。     

油气输送高频焊管焊接接头组织结构与性能分析

本课题应用ＴＥＭ观察和微型剪切实验技术，研究了两种常用油气输送高频焊管焊接接头和母材组织结构及机械性能的特点。试验结果表明：（１）强度在焊缝熔合区最高，热影响区次之，母材处最低；（２）母材的冲击韧性和断裂韧性高于焊缝熔合区；（３）焊接接头与母材的位错组态有很大差别，前者位错密度远高于后者。最后，本文根据高频焊接工艺特点，从理论上阐述了焊接接头高密度位错产生的原因，以及它对焊接接头机械性能的影响。     

外加磁场电流对镁合金焊接接头力学性能的影响

在对5mm厚的AZ31镁板进行TIG焊过程中,需要外加横向交流磁场.针对外加横向磁场电流对镁合金焊接接头力学性能的影响进行抗拉强度和布氏硬度试验,并采用扫描电子显微镜对试样的焊缝进行组织分析.研究了磁场参数对AZ31镁合金接头组织和性能的影响规律以及磁场作用的机理.研究发现,外加横向磁场可以促使电弧摆动对熔池进行作用,改变晶粒结晶过程,使焊缝中晶粒组织得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等性能得到改善.在适当的磁场参数作用下电磁搅拌达到最佳效果,此时焊接接头的综合力学性能最好.     

Microstructure and Properties of an Al 6061/Galvanized Plate Fabricated by CMT Welding

Aluminum alloy 6061 was welded with zinc coated low carbon steel by cold metal transfer (CMT).The microstructure composition,morphology and growth process of the welding joint and the HAZ were researched.The weld area on the side of the galvanized steel sheet mainly contains Fe_2Al_5.And on the side of the aluminum alloy substrate,it is mainly filled with a needle-like FeAl_3.At the same time,Al_8Fe_2Si is formed at the edge of FeAl_3.The zinc-rich region on the side of the aluminum alloy mainly contains an aluminum-zinc solid solution and an aluminum-zinc co-crystal,and the current size had no significant effect on the type and morphology of the compounds produced in the interface layer.