铝合金腐蚀疲劳行为研究

用轴向力加载疲劳测试法,研究35℃、质量分数为3.5%的NaCl溶液环境对6082-T6铝合金型材疲劳性能的影响。结果表明:与室温大气环境相比,合金疲劳强度降低34.9%,室温疲劳强度比为σ_0.1/Rm=54.1%,腐蚀环境下σ_0.1/Rm=35.2%。两种环境下裂纹均起于试样表面,腐蚀条件下裂纹起裂区呈沿晶断裂;Mg₂Si析出相沿晶界分布,Mg₂Si、α(Al)基体和单质Si粒子间电位差不同,将在局部形成微电池效应,晶界优先腐蚀,这是造成合金疲劳性能降低,产生沿晶疲劳断裂的主要原因。     

铝合金激光-TIG复合焊热输入对组织及性能的影响

研究了激光-TIG复合焊在不同热输入下焊缝成形、接头拉伸性能、断口特征、接头硬度特征及接头金相特征。试验结果表明,在文中试验条件下:+7 mm离焦量的热输入是+5 mm离焦量的1. 6倍,大热输入下,焊缝变得宽大;+7 mm离焦量下焊缝背面宽度是+5 mm离焦量的1. 2倍,接头拉伸性能下降,+5 mm离焦量和+7 mm离焦量下抗拉强度分别为母材的88%和82%,断后伸长率分别为母材的96%和48%;大热输入下,断口处韧窝较为平浅,显微硬度降低;热输入较小时,无论是焊缝还是熔合区,第二相析出质点数量多而细小而且呈弥散分布;热输入较大时,焊缝及熔合区的第二相质点数量较少且尺寸较大,即焊缝及熔合区的第二相质点聚集长大。     

激光焊典型对接接头焊接性能研究

通过研究奥氏体不锈钢材料2-SUS301L-ST对接接头的外观形貌、力学性能、显微硬度、金相组织等,考察激光焊接典型对接接头焊接性能。试验研究表明:激光焊接间隙小于等于0.2 mm时,激光焊接过程稳定,焊缝成形均匀美观,未发现外观缺陷和内部缺欠;激光焊接接头具有较好的塑韧性,其平均拉伸强度为786 MPa,激光焊对接接头显微硬度约250 HV;激光焊缝的微观组织均为柱状晶奥氏体组织,热影响区显微组织致密、晶粒细小。     

高速列车铝合金车体典型接头激光-MIG复合焊接特性研究

针对传统高速列车3 mm厚A6N01S-T5铝合金型材典型接头结构开展激光-MIG复合焊接试验,优化复合焊接工艺参数,分析接头组织性能,研究激光-MIG复合焊的工程适应性。结果表明,在最佳工艺参数下,焊缝成形良好、无气孔缺陷。焊缝中心为树枝状铸态组织,靠近熔合线焊缝为柱状晶组织,熔合区较窄但热影响区存在晶粒轻微粗大现象;焊缝区硬度低于母材区,硬度最小值位于熔合线附近的热影响区;最佳工艺参数下接头的平均抗拉强度为204.6 MPa,达到母材的83.5%;断裂发生在熔合线附近,断口形貌呈现典型的塑性断裂特征;接头的弯曲性能良好;组对间隙小于1.0 mm时,最佳工艺参数具有通用性,焊缝成形及接头抗拉强度良好;组对间隙增至1.5 mm时,优化工艺参数焊缝成形及接头抗拉强度依然良好。结果表明,激光-MIG复合焊对高速列车铝合金车体典型接头具有良好的焊接可行性和工程适应性。     

基于断裂力学的转向架构架制动吊座剩余寿命评价

转向架构架焊接时形成熔合不良、气孔等缺陷是疲劳裂纹萌生和扩展的本质来源之一。以客车非动力转向架构架的铸造部件疲劳寿命为考察对象,对制动夹钳吊座用G20Mn5铸钢材料进行高周疲劳试验及断裂力学试验。依据构架焊接质量探伤结果进行缺陷的规则化处理,在制动夹钳吊座与横梁焊缝热影响区等应力热点区域置入不同深度的裂纹,考虑实测8级载荷谱作为制动工况输入,利用经典Paris疲劳裂纹扩展模型,在损伤容限框架内估算含焊接缺陷的制动夹钳吊座的剩余寿命。结果表明:当制动夹钳吊座与横梁焊缝处的原始铸造缺陷小于0.5 mm时,属于安全尺寸;而初始裂纹深度为1 mm的裂纹扩展到1 mm时的剩余寿命约为7098万km,超过现役焊接构架设计寿命。可见,疲劳寿命能满足设计寿命指标,并具有一定的安全裕度。     

冷作硬化不锈钢对接接头组织与性能分析

为了提高奥氏体不锈钢强度,通常采用冷作硬化工艺进行生产。对轨道车辆用冷作硬化2 mm的SUS301L-HT和SUS301L-DLT奥氏体不锈钢材料的焊接性进行研究,结果表明两种材料焊接性良好,但焊接后焊缝接头强度均低于母材强度,HT材料焊接接头效率约为80%;DLT材料焊接接头效率约为93%;焊缝区域硬度低于母材;两种材料热影响区及熔合区微观组织类似,焊缝中心为树枝晶,熔合区为柱状晶,热影响区为粗大的等轴晶。     

不锈钢激光焊与电弧焊焊接性对比研究

对厚2 mm的SUS301L-ST不锈钢材料用激光焊和电弧焊2种焊接方法进行焊接,通过外观、宏观金相、微观金相,力学性能、显微硬度等进行检测,对比研究不锈钢采用这2种焊接方法的焊接性。结果表明,2种焊接方法焊接的焊缝接头外观成形良好,未出现外部及内部缺欠,均具有良好的韧性,激光焊焊缝接头组织较电弧焊热影响区小、晶粒细小,激光焊焊缝强度与母材强度相当,高于电弧焊焊缝强度,激光焊焊缝硬度略高于电弧焊焊缝的硬度。     

喷气燃料加氢装置开工和运行问题分析及解决措施

某石化公司炼油厂喷气燃料加氢装置在开工硫化及初期运行过程中,出现加氢进料换热器壳程换热终温低、反应进料加热炉升温速度慢及提负荷困难等问题。在运行一段时间后发现反应系统压力降上升,换热终温始终达不到设计值。通过模拟计算及停工拆解换热器等系列分析,最终查找到了开工及运行问题,并提出了改造反应进料加热炉、增加加氢进料换热器面积和增加注水设施等措施,使装置达到了设计负荷并实现了平稳运行。     

焊工操作手法对不锈钢薄板角焊缝质量的影响

针对不锈钢薄板常用的两种焊接手法--直线法和直线往复法,在同一工况条件下进行焊接,对比分析两种操作手法应用于不锈钢薄板焊接的差别,通过对比试验确定适合于不锈钢薄板焊接的操作方法,以引导焊工采取科学正确的操作手法.     

不锈钢轨道车辆波纹板与侧顶板搭接接头焊接工艺试验研究

为解决城轨车辆通长不锈钢薄板搭接焊缝容易产生塌陷、烧穿等焊接缺陷造成车辆漏雨的难题,通过对比试验优化其焊接工艺.采用Φ0.8 mm焊丝代替Φ1.0 mm焊丝可降低热输入量,控制填充量;结合焊缝结构特点,选择在车下位置进行焊接可降低操作难度,提高焊枪的可控性.通过一系列的工艺优化措施,实现了通长薄板焊缝稳定、连续和优质的焊接.