超声波焊接能量对铜/铝导线接头结合性能的影响

以BVR2.5铜线和BLV6铝线为研究对象,采用超声波焊接连接铜/铝异种金属导线,利用SEM,EDS,XRD和万能拉伸试验机分析超声波焊接能量对铜/铝导线焊接接头结合性能的影响.结果表明,超声波焊接可以实现铜/铝异种金属导线的有效连接.随着焊接能量增加,铜/铝界面原子相互扩散距离增加,但未形成中间相,接头抗拉力先升高后降低.当焊接能量较低时,接头抗拉强度取决于铜/铝导线冶金结合面积;当焊接能量超过300 J时,接头抗拉强度取决于铝侧有效承载面积;当焊接能量为300 J时,接头获得峰值拉伸载荷(409.8 N±8.9 N),拉伸时在铝侧断裂,断口为韧性断裂,接头性能较好.     

Cf/PPS复合材料辐射预热超声焊接工艺及其接头断裂分析

研究了辐射预热超声波焊接方法对碳纤维增强聚苯硫醚复合材料（C_f/PPS）的适用性,重点考察了预热温度和焊接压力对连接界面成形及接头力学性能的影响.结果表明,升高预热温度可促进接头界面树脂的熔合,当预热温度大于110℃时,熔合率可达百分之百;当焊接压力增大时,接头的连接面积逐渐增加,但其拉剪强度呈现先上升后减少的趋势.当预热温度为110℃,焊接压力为0.3 MPa时,接头成形最佳,强度达到最高的20 MPa.     

铝/镀锌钢异种金属旁路分流MIG电弧熔钎焊界面区组织与接头性能

以2 mm厚6061铝合金与镀锌钢板为试验材料,进行旁路分流MIG电弧熔钎焊工艺试验.采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机对接头组织及力学性能进行研究,分析了不同焊接速度时界面层组织和接头性能的变化规律.结果表明,随焊接速度增加焊接热输入减少,界面温度下降,元素扩散速度降低,导致接头界面结合层变薄.另外接头强度随焊接速度与界面层厚度增加呈现先增加后减小的趋势,最高强度达135.32 MPa.当焊接速度较低时,界面温度高,易形成脆性金属间化合物,导致其接头性能下降;高速焊接时,铝/钢界面反应不充分,甚至存在未钎合和气孔等缺陷,影响了接头性能.     

Ni在钢/铝电阻点焊中的作用

以DC01钢板与5082铝合金板为基材,在电极压力3 kN、焊接时间300 ms、保持时间100 ms条件下,研究了电阻点焊中焊接电流(9~12 kA)及Ni镀层对接头剪切力、正拉力、界面相组成的影响。结果表明,随焊接电流的提高,熔核尺寸增大,接头力学性能提高。剪切力比正拉力高一个数量级。在10 kA焊接电流下,镀Ni钢/铝接头的剪切力和正拉力均比钢/铝直接焊接时强度明显提高,这与钢/铝界面形成了Al 3Ni合金相,抑制了脆性Fe 2Al 5金属间化合物的生成有关。     

焊接能量对Mg/Ti超声波焊接接头微观组织与力学性能的影响

采用超声波焊接技术对Mg/Ti异种金属进行了焊接,研究了不同焊接能量对接头界面峰值温度、界面形貌、界面原子扩散程度以及力学性能的影响规律。研究发现:Mg/Ti超声波焊接接头整体界面较平直,局部界面有较小起伏,未发现裂纹、未熔合等缺陷,也未看到明显的反应层;随着焊接能量的增大,界面峰值温度升高,原子扩散层厚度增大,连接区面积逐渐增大,接头力学性能得到提高,而能量达到2000J时镁侧母材出现裂纹;接头断裂模式分为界面断裂和纽扣断裂,界面断裂时断裂发生在镁侧扩散层区域和镁侧非扩散层区域。扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析表明,Mg/Ti连接界面区域无明显的金属间化合物生成。     

激光功率对高强钢DP780-铝合金5052异种材料焊接的影响

研究激光功率对钢铝异种材料焊接的影响,采用光纤激光器对厚度均为2 mm的高强钢DP780和铝合金5052进行异种材料搭接焊试验。利用高速摄像仪、万能拉伸机、金相显微镜、扫描电镜进行试验,获取焊接过程的图像、接头的抗拉伸强度以及焊缝横截面的显微图,分析激光功率对焊接过程飞溅、焊缝的机械性能和焊缝横截面形貌的影响。结果表明:当焊接功率为2.3 kW时,焊接过程最稳定;当焊接功率为2.5 kW时,焊缝的抗拉伸强度达到最大值35.63 MPa。当激光功率过高时,在界面处生成过多脆性化合物,焊接过程过于不稳定,对焊件的抗拉伸强度造成了不利影响;在激光功率适宜时,可以获得机械性能良好的接头。     

热输入对DP600双相钢激光焊接接头力学性能的影响

通过焊接接头显微硬度和拉伸测试,研究了光纤激光焊接0.7 mm厚DP600双相钢在不同热输入下的力学性能。结果表明,不同热输入下的接头硬度分布规律基本相同,当热输入较大时,HAZ外侧出现软化,HAZ软化程度随热输入增大而增加,HAZ软化位置随热输入增大而与焊缝中心的距离逐渐增大。但HAZ软化基本不影响接头力学性能,不同热输入的接头拉伸试样均断裂在母材,接头强度与母材相当而伸长率略有下降。     

焊接热输入对WEL-TEN 62CF钢焊接接头性能的影响

选用日铁L一62CF焊条,采用焊条电弧焊研究不同焊接热输入对WEL-TEN62CF钢焊接接头性能的影响规律.通过试验研究发现,不同的焊接热输入对焊接接头的力学性能影响较大,其中对强度性能影响不明显,但对冲击韧性性能影响明显,且随着焊接热输入的增大.焊接接头的冲击韧性明显下降.因此.在焊接过程中,不能采用过大的焊接热输入,以提高焊接接头的冲击韧性.     

TC4钛合金与0Cr18Ni10Ti不锈钢真空热轧连接

利用真空热轧焊接的方法实现了镍作中间层材料的TC4钛合金与0Cr18Ni10Ti不锈钢板的连接.通过扫描电镜、能谱、X射线衍射等方法对连接界面的微观结构进行了描述,测试了Ni-TC4连接界面的金属间化合物层的成分,研究了焊接温度对焊接接头连接强度的影响规律.结果表明,金属间化合物层的厚度随着焊接温度的升高而增大,接头连接强度随之降低,当焊接温度为760℃、压缩率为20%、轧制速度为38 mm/s时焊接接头的抗拉强度达到最高值452.1MPa.拉伸试样断口均呈脆性断裂特征,XRD分析表明,在拉伸试样断口处存在多种Ni-Ti的金属间化合物.     

ABS塑料与Q235钢异种接头电阻点焊工艺与力学性能的研究

采用电阻点焊实现了ABS塑料与Q235钢异种材料的搭接连接,分析了工艺参数改变对接头成形与力学性能的影响及接头失效后的断口形貌。结果表明,随着焊接电流和焊接时间的增加,接头焊合面积逐渐增大,接头拉伸载荷也随之增大;电极压力改变时,接头拉伸载荷并未出现较大的变化趋势。热输入过大时接头成形质量变差,在搭接界面塑料被大量挤出;在接头界面塑料金属相互嵌合包覆形成了机械互锁结构。接头失效有界面撕裂和塑料母材拉断两种形式。     

球墨铸铁与45钢的摩擦焊接研究

球铁与 45钢采用摩擦焊接方法可形成良好的焊接接头。焊后退火处理可改善球铁 - 45钢摩擦焊接头的组织 ,提高接头的性能。在其他焊接参数保持不变时 ,退火后接头拉伸强度随摩擦时间的增大而增加 ,直到 2 3s时达到最大值 358MPa,继续增大摩擦时间 ,接头拉伸强度下降。这主要是因为摩擦时间直接影响着球铁与 45钢摩擦焊接过程中的产热、温度分布、金属的塑性变形和石墨在界面的形态。     

聚碳酸酯激光透射焊接力学性能分析

为研究聚碳酸酯激光透射焊接力学性能,采用10 W半导体端泵浦全固态激光器进行了透明与不透明聚碳酸酯的焊接.采用光学金相显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪和电子万能实验拉力机分析测试了接头的显微形貌、断口形貌、显微硬度分布及拉伸抗剪强度.结果表明,随着激光面能量的增加,接头的连接形式由焊接接头演化为类似粘接接头;分层和气孔是影响接头力学性能的主要原因,通过控制面能量,可获得力学性能良好的焊接试样,在面能量为0.23 J/mm²时,拉伸抗剪强度达到44 MPa,约为母材强度的68%,且接头的显微硬度与母材相当;接头的断裂机制为混合断裂机制.     

焊接热输入对纯铜焊缝组织及其力学性能的影响

在纯铜(T2)钨极氩弧自动焊(TIG)条件下,研究了不同焊接热输入对焊缝成形、焊缝显微组织及力学性能的影响。结果表明:焊接热输入过大,焊缝正面出现咬边,焊缝反面过宽、余高过高,而焊接热输入过小焊缝未焊透,轧制时易出现根部裂纹;随着焊接热输入的增大,焊缝区以及热影响区晶粒尺寸都增大,接头塑性降低;焊后未轧制时,焊接热输入越大,接头强度越低,而轧制后,焊缝的抗拉强度没有明显的变化,焊接热输入小时的屈服强度明显高于焊接热输入大时的屈服强度,并且接头断裂均发生在焊缝熔合线区,说明熔合线区是整个焊接接头最为薄弱的环节。     

2A97铝锂合金激光焊接特性

对厚度为2.0 mm的2A97铝锂合金进行了无填丝的激光焊接试验.通过拉伸试验、显微硬度计、光学显微镜以及扫描电镜研究了不同焊接热输入(激光功率、焊接速度)下焊接接头组织和性能.结果表明,随焊接热输入的增加,焊接接头系数增大,该厚度下2A97薄板最佳的焊接热输入为0.9~0.95 kJ/cm,此时接头系数可达到0.8左右.焊缝中的柱状晶分布区是强度最低区域,随焊接热输入的降低,焊缝区域中粗大的柱状晶所占比例增大,同时有伴随大量气孔出现,导致接头系数降低.     

焊接接头界面裂纹应力强度因子的数值分析

建立了一种新型界面裂纹尖端奇异单元模型,该单元能真实地反映界面裂纹尖端的奇异性状况.将奇异单元与全域杂交元结合,分析对接焊接接头界面裂纹,考察了裂纹长度和母材与焊接材料不匹配程度等因素对应力强度因子的影响.结果表明,在拉伸载荷作用下,两母材弹性模量差异很大时,剪切应力是接头破坏的主要因素;焊接材料的弹性模量较大时,界面裂纹的应力强度因子几乎不受焊接材料弹性模量的影响.     

焊接能量对铝/铜超声波焊接接头显微组织的影响

进行了1 mm厚铝/铜异种金属超声波焊接试验研究,分析了不同焊接能量输入对接头形貌、接合区塑性变形、原子扩散的影响.结果表明,工件在高频振动作用下,连接界面间会发生漩涡状塑性变形,形成局部机械自锁,有助于实现超声波接头的有效连接.焊接能量较小时,结合区域塑性变形量小,局部区域无法形成连接;焊接能量过大时,接合区域会出现空穴.SEM和EDS分析表明,能量过高时(2000 J),接触界面区域会形成薄金属间化合物层,其主要成分为Al₄Cu₉.     

焊接电流对M51/RM80异种钢电阻点焊接头力学性能和断裂行为的影响

将电阻点焊技术引入到双金属带锯条制备过程中齿材与背材的焊接工序,采用剪切测试研究了焊接电流对M51粉末冶金高速钢和RM80高强度钢异种钢焊接接头强度的影响,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了不同焊接电流下焊接接头界面组织及剪切断裂行为.结果表明:随着焊接电流增大,焊接接头强度先升高后降低.焊接电流低于800 A时,...     

玻璃与金属真空钎焊接头残余应力影响参数分析

玻璃和金属焊接接头由于设计不合理,将致使接头存在较大的焊接残余应力,会严重削弱接头强度.应用顺次耦合有限元热应力计算方法,对平板玻璃和金属在真空条件下的钎焊过程进行了数值模拟,分析了玻璃、金属、钎料厚度、钎焊压力和钎焊温度等因素对应力集中区域残余应力的影响,并观察了焊接接头拉伸断裂后的形貌特征.结果表明,金属厚度增加会增大残余应力,并且其对残余应力影响最显著;钎焊压力和钎焊温度的增加可以降低残余应力;玻璃和钎料厚度对残余应力的影响不大;焊接接头的拉伸断裂区域位于玻璃和金属焊接接头界面贴近玻璃一侧.     

热输入对921A钢焊接接头性能及显微组织的影响

以10 kJ/cm、15 kJ/cm、20 kJ/cm三种不同焊接热输入焊接921A低合金高强钢,研究焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响。研究结果表明,随着焊接热输入的增大,焊缝中晶粒尺寸增大,针状铁素体增多;热影响区晶粒长大的趋势亦随着热输入变化明显;热影响区粗晶区在焊接热循环的作用下变化明显,其组织均由板条马氏体和贝氏体组成。在不同热输入条件下焊接热影响区出现软化现象,且随着焊接热输入的增加,焊接热影响区软化问题越突出。通过拉伸试验表明焊接热输入在10~20 kJ/cm条件下,焊接接头获得了较高的强度。     

焊接参数对镀锌低碳钢板点焊接头抗剪切力的影响

通过正交试验法研究了焊接电流、焊接时间和电极压力对热浸镀锌低碳钢板点焊接头抗剪切力的影响规律,并分析最佳焊接工艺参数下点焊接头的微观组织、硬度分布和抗剪切力.结果表明,焊接电流对点焊接头抗剪切力影响最大,最佳焊接工艺参数为:焊接电流13 kA、焊接时间80 ms、电极压力4 kN,在该参数下点焊接头抗剪切力为8.637...