SiCp/6061 Al复合材料等离子弧焊工艺参数对焊缝组织及性能的影响

采用等离子弧焊接工艺研究铝基复合材料SiCp/6061Al的焊接性,借助X射线衍射、扫描电镜等手段分析接头组织,着重探讨了在填加和不填加合金化填充材料Ti的情况下,焊接电流、焊接速度对焊缝显微组织及焊接接头力学性能的影响机理,研究表明,在未填加材料Ti时,焊接工艺参数的改变并不能抑制有害相Al4C3的生成,只能改变其尺寸和数量;在填加填充材料Ti时,焊缝熔池中增强相的种类及分布是影响焊接接头性能的主要因素;适当调整焊接工艺参数有利于焊缝中心形成完全以新生颗粒TiC,TiN和AlN为增强相的完全原位反应区;同时减小新旧增强相共存区域的宽度,并消除增强相SiC颗粒的偏聚现象,从而提高了焊接接头的力学性能.     

GTA电弧自动稳定控制器的研制

在分析ＧＴＡＷ弧长自动变化特征的基础上，设计了自动稳定弧长的控制器。其特点是既以保证跟踪精度，又不至于频敏调节焊枪。由于采取了可变窗口宽度的措施，因而能有效地避免焊枪的纠差振荡。控制器结构简单，调试方便。弧长取样部分采取了线性光电隔离措施，提高了系统可靠性。     

氦离子辐照对316L钢焊缝微观结构及性能影响

316L不锈钢作为压水堆候选结构材料,在服役过程中需要承受辐照效应. 为了探明辐照对316L焊缝微观结构及性能的影响及作用机制,系统研究了经氦离子辐照后316L钢焊缝表面形貌、微观组织结构、显微硬度及电化学腐蚀性能的变化规律. 结果表明,150 keV氦离子辐照后试样表面产生大量细小的孔洞,这导致试样耐腐蚀性能降低,母材和焊缝金属腐蚀电流密度分别增加5.42 × 10?5与5.91 × 10?5 A/cm2. 辐照导致试样内部出现氦泡、位错等缺陷,这些缺陷使得试样产生辐照肿胀和辐照硬化现象,母材与焊缝肿胀率分别为0.103%与0.181%,显微硬度分别提高2.33与2.55 GPa. 通过EBSD测试方法证实,焊缝金属晶粒尺寸较大,使得其抗辐照性能相比316L钢稍差.     

在TIG粉末焊接中Y2O3对ODS合金焊接接头组织和性能的影响

ODS铁素体钢进行熔化焊接时容易出现氧化物颗粒聚集现象,采用TIG 填充粉末焊接能有效避免这种现象的产生,本文通过TIG填充焊接重点研究了焊接填充粉末成分与焊接接头性能之间的关系．试验结果表明:在合适的Y₂O₃填充粉末和工艺条件下焊接ODS铁素体钢,能得到外观美观无裂纹、高强度、高硬度的焊接接头;适当Y₂O₃含量的合金填充粉末能有效抑制ODS铁素体钢熔化焊接时氧化物颗粒的聚集、细化晶粒、产生新的增强颗粒相;这些均匀分布在焊缝金属上的纳米级和亚微米级颗粒呈Y—M—O类型结构,有效提高了ODS铁素体钢焊接接头的组织和性能．     

Ti-Si对SiCp/Al基复合材料等离子弧原位焊接性能的影响

以Ti-Si混合粉末作为填充材料,采用氮氩混合等离子气体对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接,分析SiCp/Al基复合材料的焊接性.结果表明,填充Ti-Si混合粉末进行等离子弧原位焊接时接头组织致密,结合较好,焊缝组织中生成了新的增强颗粒,未发现明显的针状相生成,从而有效地提高了接头的力学性能.力学性能试验表明,采用Ti-Si混合粉末进行等离子弧原位焊接所获得的抗拉强度为232.3MPa.此外探讨了焊接接头中气孔形成的机制以及应采取的相应措施.     

电流密度对碳钢微弧氧化层耐液态铅铋腐蚀性能的影响

目的提高碳钢耐液态Pb-Bi耐腐蚀性能。方法采用熔钎焊的方法,对6061铝合金和Q235钢进行搭接焊,焊后采用微弧氧化技术在焊接接头制备微弧氧化陶瓷层,将其放入350℃的高温液态Pb-Bi中进行300h静态腐蚀试验。结果选用钨极氩弧焊机,用ER4043焊丝作为钎料,通过调节焊接参数,在焊接电流为85 A、焊接速度为140 mm/min的参数下,铝层与Q235钢的结合强度达到182 MPa,金属间化合物厚度为7.3μm。在2 g/L KOH+4 g/L Na2Si O3·9H2O的电解液中进行微弧氧化试验,放电孔洞直径和数量随着电流密度的增大而增加。通过对比发现,在10A/dm2下生成的氧化膜层厚度适宜,同时致密性较好,陶瓷层由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。经过静态腐蚀后,Q235碳钢母材试样表面被明显腐蚀,而Q235钢微弧氧化后的试样则有较好的耐腐蚀性能,其中10 A/dm2电流密度参数下制得的氧化膜层耐蚀性能最优。结论微弧氧化陶瓷膜层可显著提高材料在高温液态Pb-Bi合金中的耐腐蚀性能,且膜层致密性和厚度会影响其对材料的保护作用。     

Fe-Cr-Ni-Co合金堆焊和重熔层的空蚀性能

将Fe-Cr-Ni-Co合金堆焊在304不锈钢表面,再对冷却后的堆焊层进行表面重熔,进行不同时间的空蚀实验.采用失重分析、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪分析空蚀后的合金层,与304不锈钢和堆焊层对比,研究了表面重熔对耐空蚀性能的影响.结果表明:堆焊层和重熔层的耐空蚀性能远高于304不锈钢,重熔后的合金层其耐蚀性优于堆...     

电弧超声对SiCp/Al基复合材料等离子弧焊焊缝组织与性能的影响

通过外加激励源方式对等离子电弧进行高频调制从而激发出电弧超声,以Ti丝作为填充材料,以氮氩混合气体作为离子气,在不同激励频率下对SiCp/6061Al复合材料进行电弧超声等离子弧原位合金化焊接。结果表明：在施加电弧超声后,焊缝组织中TiC、TiN等新生颗粒明显得到细化,分布较为均匀;粗大Al3Ti相得到细化且数量减少;在50kHz时焊缝组织最优。拉伸试验结果表明：在施加50kHz超声时拉伸强度最大为225MPa,比未施加超声时的203MPa增加了7%左右。     

工艺参数对焊接等离子弧的影响

基于双区域近似电弧模型的理论,研究了工艺参数对喷嘴出口处转移型焊接等离子弧的影响,给出了喷嘴出口处等离子电弧的伏安特性曲线,以及在不同离子气流速和喷嘴直径的条件下,电弧的弧柱半径及压力随焊接电流变化的曲线,并与试验数据进行比较,比较结果表明,计算结果与试验测量值吻合良好。同时还分析了喷嘴直径、钨极内缩量以及离子气流速在相应的焊接电流下对等离子弧功率与电弧力的影响,并绘出曲线图。研究结果表明,对于中小电流规范下的转移型等离子弧焊接,采用双区域近似电弧模型来研究喷嘴出口处等离子弧的特性是可行的,该模型计算简便,可为得到高质量等离子弧焊接的设计及生产提供理论基础。     

气流再压缩等离子弧焊接电弧行为

电弧等离子体行为对焊接接头组织结构和性能具有决定性作用,开展气流再压缩等离子弧特性研究对于指导先进材料的气流再压缩等离子弧焊接工艺和提高焊接接头质量具有重要意义. 针对气流再压缩等离子弧焊接新工艺,基于流体动力学和电磁理论,建立气流再压缩等离子弧数值分析模型,采用ANYSYS Fluent软件,通过C语言进行二次开发,定量计算等离子弧温度分布、流场分布、电势分布,分析压缩气对等离子弧温度场、流场、电弧电压的影响规律. 模拟结果表明,压缩气对喷嘴内的等离子弧温度分布基本没有影响,压缩气对喷嘴外的等离子弧具有拘束压缩作用;压缩气对等离子弧流场分布基本没有影响;压缩气能够提高电弧电压. 相同电流条件下,与常规等离子弧焊接相比,气流再压缩等离子弧焊接电弧穿透能力有望提高.