手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法，借鉴熔焊和钎焊焊接机理。以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明：焊缝冶金结合良好，线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区，强化了结合；其抗拉强度可达350MPa，抗弯强度可达1000MPa，完全适用于焊接应急抢修。     

Fe基手工自蔓延焊接接头的组织和性能

针对手工自蔓延焊接接头力学性能低的问题,以CuO+Al和Fe2O3+Al等高热剂反应为放热源,通过添加铁合金材料,开发了一种新型Fe基手工自蔓延焊接材料,研究其焊缝的组织形貌及性能.结果表明,实现了手工自蔓延焊接接头的熔焊连接,焊缝成形良好;熔池凝固过程中发生Cu-Fe合金的液相分离,焊缝金属呈现出富Fe相和富Cu相明显分离的宏观偏析凝固组织,富Fe相填满焊缝间隙;接头的抗拉强度达520MPa,冲击韧度32.1 J/cm2,表面硬度可达360 HB,满足金属零部件野外应急维修需要.     

手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法,借鉴熔焊和钎焊焊接机理,以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明:焊缝冶金结合良好,线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区,强化了结合;其抗拉强度可达350MPa,抗弯强度可达1000MPa,完全适用于焊接应急抢修。     

45钢手工自蔓延焊接熔合区组织和性能分析

针对工程机械中最常用的45钢板,运用手工自蔓延焊接技术,系统分析了45钢在应急焊接时的组织与性能.结果表明:手工自蔓延焊接5mm厚45钢板实现了冶金结合,抗拉强度达到400MPa;焊缝合金主要由Cu、Fe和Ni形成的同溶体组成,熔合区宽10～30μm由结晶过渡区、熔合线和半熔化区构成,是富铁相与富铜相两相混合组织;熔合区成分复杂、组织不均匀,为焊接接头的薄弱环节.     

离心铸造HP—Nb高温合金炉管与1Cr5Mo法兰的焊接

用Ｎｉ基Ｒ－Ｎ１焊丝作为填充材料,采用小线能量的手工氩弧焊方法可实现离心铸造ＨＰ－Ｎｂ高温合金炉管与１Ｃｒ５Ｍｏ钢法兰异质钢的焊接。焊缝组织良好,过渡区狭窄,焊接接头力学性能满足质量要求。     

TC4/Ta-W合金异种金属电子束焊接

对TC4/Ta-W合金电子束焊接进行了研究,采用偏向钽钨合金一侧进行焊接的方式进行分析.电子束焊接接头成形良好,在一定偏束量时焊缝中Ta和W元素含量较高,焊缝组织为以β钛为基的固溶体组织,无脆性化合物生成,存在富钽区和贫钽区.焊缝中元素分布不均匀,在偏束量为0.6 mm时焊缝中含钛相对较多,约为60%,而钽钨母材熔化相...     

元素Cr对手工自蔓延焊接接头组织性能的影响

研究了Cr元素对一种Fe基手工自蔓延焊接接头组织形态的影响,以及由此引起的力学性能变化.研究表明:当焊接接头的含Cr量(质量分数)小于3%时,随Cr的增加,焊缝析出的富Fe相增多,富Fe相显微硬度提高,富Fe相熔合区加宽,提高了焊接接头的力学性能;当含Cr量大于4%时,抑制了富Fe相和富Cu相的液相分离,焊缝组织趋向均匀化的Cu基合金,熔合区Cr与C形成碳化物,出现微裂纹,焊接接头的力学性能降低.     

三种Cu基自蔓延焊接材料焊接接头性能的研究

将自蔓延高温合成技术应用于焊接上,开发了几种可焊不同厚度的新型Cu基自蔓延焊接材料,对其焊缝的组织形貌及性能进行了研究.结果表明,自蔓延反应后形成熔焊连接,焊缝与基体之间存在明显的过渡区,焊缝的拉伸强度均大于200MPa,弯曲强度最高接近600 MPa,表面硬度可达120HRB,满足了金属间快速焊接的需要.     

焊后热处理对手工自蔓延焊接接头组织性能的影响

研究了不同的焊后热处理温度对手工自蔓延焊接接头组织形态的影响,以及由此引起的力学性能的变化.试验发现当退火温度大于300℃时能够达到元素的扩散激活能,随着温度的升高焊接接头的抗拉强度增加,冲击韧性增强,母材和焊缝合金在靠近熔合线处的显微硬度差距减小,熔合区组织更加均匀.通过对元素EDS能谱线扫描发现主要元素在熔合区的浓度由热处理前的突变转变为梯度过渡的形式,提高了熔合区的连接强度.     

一种新型Cu基自蔓延焊接接头组织和性能

针对在野外条件下金属零部件的焊接应急修理困难的问题,以CuO Al系铝热剂反应为放热源,开发了一种新型Cu基自蔓延焊接材料,对其焊缝的组织形貌及性能进行了研究.结果表明,自蔓延反应后形成熔焊焊接,焊缝成形良好,焊缝与基体之间存在明显的过渡区,焊缝的抗拉强度大于200 MPa,抗弯强度接近 600 MPa,表面硬度可达HRB130,能够满足金属零部件野外应急维修需要.     

铜及铜合金焊接研究现状和手工自蔓延焊接铜问题探讨

概述了铜及铜合金的气焊、钎焊、活性焊、MIG焊、搅拌摩擦焊及热摩擦搅拌焊、激光焊、电子束焊等常规焊法和自蔓延焊法的技术特点及国内外的研究现状.论述了在当前铜及铜合金手工自蔓延焊接技术的研究过程中如何借鉴融合其他焊接技术的工艺及机理,并讨论了铜及铜合金手工自蔓延焊接所存在的问题并对其产生原因作了初步分析.着重分析了焊接时...     

固溶处理对选区激光熔化AlSi10Mg合金激光焊孔隙缺陷的影响

针对选区激光熔化成形AlSi10Mg铝合金焊接过程中氢气孔敏感性高的问题,采用固溶脱氢与真空固溶脱氢的方法对比了脱氢处理对合金激光焊接接头孔隙缺陷的影响,分析了不同状态下激光焊焊缝气孔分布、组织演变及力学行为。结果表明,固溶处理能够有效减少选区激光熔化成形AlSi10Mg铝合金激光焊焊缝气孔率,且真空固溶处理效果最好,气孔率从沉积态激光焊接焊缝的2.64%降到真空固溶态焊缝的0.14%;通过对接头组织的演变与基板物相形态、成分的变化分析阐述了孔隙出现的原因,揭示了真空热处理是解决由于基板中预先存在的较高含量的氢导致焊缝氢气孔形成的有效方法。固溶后母材硬度明显下降,各试板焊缝的平均硬度为80HV,较为一致;固溶态试板焊接接头抗拉强度为143MPa,低于沉积态接头,但延伸率增加到了24%,表现为韧性断裂特征。     

TATM700钢等离子-MIG复合焊接工艺

采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比. 结果表明,坡口形式对等离子-MIG复合焊接焊缝影响较小. 复合焊焊缝成形良好,截面形状合理. 焊缝组织由少量的侧板条铁素体和大量的针状铁素体构成. 接头强度和弯曲性能均优于手工TIG焊接,抗拉强度达到了母材的95%,但硬度略低于多层多道手工TIG焊接.     

水下湿法手工自蔓延焊接技术

基于自蔓延高温合成技术（SHS技术）和湿法电弧焊原理,研究了一种用于水下金属结构应急维修的新型焊接方法—水下湿法手工自蔓延焊接技术.通过焊条结构设计、焊药设计等,研制了水下燃烧型焊条,进行了焊接试验,对接头组织和性能进行了分析.结果表明,该技术可在无电、无气、无其它设备的条件下实现水下金属构件的湿法焊接,单面焊双面成形,接头抗拉强度达267 MPa,冲击吸收能量13.8 J;SEM和EDS分析表明,焊缝金属为以α-Cu固溶体为基体、有大量块状富铁第二相析出的高铁铜合金,熔合区的成分和组织与焊缝第二相基本相同,焊缝合金与熔融母材交互结晶,形成了梯度熔焊连接;拉伸断裂发生在焊缝或熔合区,断口有大量韧窝,属韧性断裂.     

镀锌薄板TIG拼焊的焊缝组织及成形性能

采用钨极惰性气体焊对镀锌薄板 SGCC 实施等厚拼焊,测试分析了拼焊板焊接接头的金相组织、显微硬度,并对拼焊板和母材试样进行杯突试验.结果表明,在拼焊过程中,母材的散热情况不同会造成焊缝金相组织在靠近母材的局部区域有很大差异.焊缝熔合区组织为粗的片状与块状先共析铁素体沿柱状晶界分布,晶内为魏氏体组织和片状珠光体,热影响区为块状的珠光体和铁素体,导致了焊缝及其热影响区的硬度均高于母材,对拼焊板的整体成形性能产生负面影响;同时,焊缝杯突值较母材有一定程度的降低,揭示其焊缝深冲性能低于母材.

Abstract：

The microstructure and micro-hardness of welded joint of SGCC by tungsten inert-gas (TIG) welding are studied, and the cupping test of Tailor-welded blank and base metal are studied.The results show that in the welding process, the microstructure of weld will have great diversity at local region closing parent metal because of the different cooling condition of the parent metal. The microstructure of welding fusion zone is massive sheet proeutectoid ferrite distribution along the columnar grain boundaries, intragranular organizations are Widmanstatten and sheet pearlite structure, and the microstructure in HAZ is massive pearlite and ferrite, which make the micro-hardness value of welding seam and HAZ higher than that of base metal and lead negative influence to the formability of Tailorwelded blank. The cupping value of weld seam reduces to some extent compared with that of base metal, which indicates that the formability of weld seam is not good as that of base metal.     

Research on CMT welding of nickel-based alloy with stainless steel

Cold Metal Transfer （CMT） welding technique is a new welding technique introduced by Fronins company. CMT welding of nickel-based alloy with stainless steel was carried out using CuSi3 filler wire in this paper. Effects of welding parameters, including welding current, welding speed, etc, on weld surface appearance were tested. Microstructure and mechanical properties of CMT weld were studied. The results shaw that the thickness of interface reaction layer of the nickel- based alloy is 14. 3 μm, which is only 4. 33% of base material. The weld is made up of two phases, α-copper and iron-based solid solution. Rupture occurs initially at the welded seam near the edge of stainless steel in shear test. The maximum shear strength of the CuSi3 welded joint is 184. 9 MPa.     

铝锂合金激光填丝焊接接头组织性能研究

利用激光填丝焊接方法对5A90铝锂合金薄板焊接头的组织性能进行了研究。结果表明:激光填丝焊接头的主要组织特征为细晶层和焊缝区大范围等轴晶,与激光焊接头类似,而不同之处表现为激光填丝焊接头的显微组织相对细化,柱状晶区范围相对减小。激光填丝焊缝区硬度HV0.2(925.7MPa)略低于激光焊缝区硬度(956.5MPa),但前者硬度分布更加均匀。激光填丝焊接头的抗拉强度稍低于激光焊接头,分别达母材的79.22%和73.03%,但其断后延伸率却显著高于后者,分别达母材的38.65%和20.38%。综上所述,5A90铝锂合金激光填丝焊接头的组织性能略优于激光焊接头,若使激光填丝焊接头的综合力学性能达到使用要求,不仅需要焊后热处理强化,还需要与母材匹配性更好的焊丝。     

微观组织对2A12铝合金熔焊接头力学性能的影响

采用TIG焊对2A12铝合金薄板进行焊接,并对接头的组织及力学性能相关性进行分析.金相观察发现焊缝及熔合区内晶粒粗大且不均匀,焊缝从边缘的柱状晶向中心的等轴晶过渡,熔合线附近出现粗细晶混杂分布.采用显微硬度及拉伸试验研究了焊接接头力学性能不均匀性.结果表明,硬度最小值处于焊缝的熔合区,拉伸试样亦断裂在该区,与组织分布相...