摩擦变形量对异种金属摩擦焊组织和性能影响研究

针对摩擦变形量对异种金属的焊接质量影响情况认识不充分这一问题,开展了摩擦变形量对焊缝组织及力学性能影响规律的研究。基于微观组织、显微硬度和力学性能的对比分析,对调质态42CrMo与正火态36Mn2V管材不同摩擦变形量的连续驱动摩擦焊进行了研究,为其在工程应用提供理论依据。     

起重机吊臂高效激光-MAG 复合横焊技术

针对起重机吊臂双侧长直主焊缝的接头形式、母材材质及板厚的特点,提出了一套采用优质、高效的激光-MAG复合横焊的解决方案,并开展了相应的研究工作。结果表明,激光-MAG复合横焊技术通过激光小孔效应,能够可靠稳定地实现吊臂主焊缝的单面焊双面自由成形,焊缝质量满足工程质量标准要求；由于新方案将接头形式设计成I形,不需要开坡口,显著减少焊材消耗的同时提高焊接效率。与现有技术相比,该解决方案的最大优势：一是能够保证焊缝背面充分熔透,更好地保证焊缝正反面的尺寸要求；二是实现一层一道焊接,省去坡口加工工序和工件翻转工序,提高吊臂的制造效率。     

厚板Invar钢多层多道焊与多层摆动焊效率与接头质量对比分析

对19 mm厚Invar钢板进行多层多道焊和多层摆动焊对接试验，计算分析了这两种工艺的功耗和效率，并通过观察和测量Invar钢焊件的金相组织和显微硬度以比较两种焊接方法的焊接接头质量。结果表明,在连接厚板Invar钢时，由于多层摆动焊焊道数少于多层多道焊焊道数，多层摆动焊所用焊接时间较少、效率更高、功耗更少；多层摆动焊的层间重熔区熔合良好，而多层多道焊接接头处观察到明显的未熔合缺陷；多层摆动焊的热影响区宽度远小于多层多道焊；多层摆动焊的平均晶粒尺寸及显微硬度均略大于多层多道焊。     

A356铝合金半固态浆料在连续冷却、等温保温及随炉冷却过程中的组织演变

采用自孕育法制备A356铝合金半固态浆料,通过光学显微镜、扫描电镜、能谱及电子探针研究浆料在连续冷却、等温保温及随炉冷却过程中的组织及成分变化。结果表明:采用自孕育法能够制备出初生α-Al晶粒细小且分布均匀的非枝晶半固态浆料;浆料在连续冷却过程中,初生α-Al晶粒逐渐长大并圆整,固相体积分数逐渐增大。浆料等温保温初期初生α-Al晶粒逐渐长大并圆整,晶粒长大速率符合D_t~3-D_0~3=Kt动力学方程;过长的保温时间会使晶粒合并而恶化组织。随炉冷却过程中较慢的冷却速率使剩余液相无法独立形核,浆料剩余液相主要通过初生α-Al晶粒稳定生长以及共晶反应而实现凝固;随着随炉冷却时间的延长,Mg完全扩散至晶内,晶内Si含量逐渐增加。     

X70管线钢厚板多层多道焊残余应力数值分析

基于逐层激活建模方式实现对多层多道焊接过程中焊缝金属填充的模拟，分别以半椭球体电弧热源模型和均匀柱体分布的熔滴热源模型为热源模型，建立了不等厚X70管线钢板多层多道焊接有限元计算模型，数值计算并分析了焊接过程中温度场和应力场演变、焊后残余应力状态。结果表明，经过多次焊接热循环后先形成的焊缝的应力状态与母材中焊接热影响区的应力状态接近；接头焊根处的残余应力要比盖面焊趾处的残余应力高，根焊两侧焊根的残余应力大小未受两侧板厚的差异影响，数值均达到468 MPa，焊缝焊趾与焊根处残余应力均低于母材屈服强度。计算结果与试验结果吻合良好，证明了模型的可靠性和准确性。     

2024铝合金搅拌摩擦焊接接头在EXCO溶液中的腐蚀行为

试验研究了2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接接头在EXCO溶液中的腐蚀行为以及腐蚀后力学性能的退化情况。观察了接头在EXCO溶液中的浸泡腐蚀形貌,并对腐蚀后的力学性能进行测试。采用电化学腐蚀试验检测了接头在EXCO溶液中的极化曲线。研究结果表明:搅拌摩擦焊接接头焊核区耐蚀性低于母材的,电化学测试结果和浸泡腐蚀结果一致,浸泡腐蚀后接头拉伸性能显著降低。     

不同粉末对等离子弧喷焊DZ125合金显微组织的影响

采用等离子弧喷焊技术在定向凝固DZ125合金表面制备钴基与镍基合金熔覆层。结果表明,熔覆层在基材的结合界面处形成的是外延生长的柱状晶组织,随着温度梯度G减小,成分过冷程度增加,组织发生了柱状晶向等轴晶的转变。凝固时固液界面前移,使得温度梯度降低,在相同条件下,Ni基合金比Co基合金更易转化为等轴晶,形成的柱状晶更少。Co基合金与Ni基合金熔覆层硬度自基材到表面呈上升趋势,相较于基材的组织,熔覆层的柱状晶组织更为细小,硬度更高,熔覆层的等轴晶硬度高于柱状晶。