船用TA5钛合金激光焊接接头组织和性能研究

采用IPG光纤激光器对8 mm厚的TA5钛合金进行激光自熔焊接,并对焊接接头的微观组织和力学性能进行分析。结果表明,激光焊接接头表面成形连续、均匀、无飞溅,内部无气孔和裂纹等缺陷。母材组织为细小均匀的等轴α相;焊缝区组织主要由粗大的β柱状晶粒、大量的针状马氏体α'以及少量的板条马氏体组成;热影响区组织主要由等轴α相、少量的针状马氏体α'和少量的残余β组成;在熔合线的边界,柱状晶粒与等轴晶粒联生结晶、外延生长,保证了焊接接头的稳定连接。焊接接头各区域的显微硬度差异较大,最高硬度出现在熔合线附近,焊缝区和热影响区的显微硬度明显高于母材的。对拉伸断裂部位进行观察,拉伸断裂发生在远离焊缝的母材处,这说明激光焊接接头的抗拉强度与母材等强或者略高于母材的,这与大量针状马氏体形成的网篮组织有直接的关系。      

TA22合金扩散焊接接头的组织与性能

利用真空扩散焊接方法，研究不同焊接温度对TA22合金接头组织和性能的影响，并通过焊后热处理改善接头的综合性能。结果表明:随着扩散焊接温度的升高，TA22合金扩散焊接接头的抗拉强度和屈服强度逐渐降低，而伸长率和断面收缩率则表现出先升高后降低的趋势，其拐点在950℃。经850℃退火处理后，TA22合金扩散焊接接头的塑性得到明显的改善。      

激光-电弧复合焊接技术现状及其在钛合金领域的研究进展

综述了激光-电弧复合焊接技术的原理、特点、分类、应用以及其在钛合金焊接领域的研究进展,介绍了其在船舶制造、交通运输和油气管道工程领域的应用状况,展望了钛合金激光-电弧复合焊接技术的工程应用前景。      

高强钢旁路热丝等离子弧打底焊接头组织和性能

采用旁路热丝等离子弧焊接工艺进行高强钢Y形坡口的打底焊,该工艺有效结合了等离子弧穿透能力强、电弧热丝熔敷效率高、旁路分流热输入可控的技术优势,对中厚高强钢板实现单面焊接双面成形. 结果表明,正面焊缝成形美观,无焊接缺陷;背面焊缝轻微突出,厚板完全焊透;经过反复的受热冷却,打底焊焊缝的微观组织得到细化.力学性能分析得出,热影响区硬度最低,焊缝区略高于母材区;打底焊焊缝的硬度高于填充焊和盖面焊;拉伸断裂发生在母材区,断口扫描出现韧窝,为韧性断裂.     

钛合金等离子和MIG复合焊接技术研究

研究了TA2板材等离子和MlG复合焊接工艺,通过高速摄影技术对熔池形貌进行观察,结果表明:在试验参数下,熔池主要是射流过渡和射滴过渡;对焊接试板进行了接头微观组织、力学性能、工艺性能等测试,结果表明:等离子和MlG复合焊接接头组织无明显缺陷,焊缝既有PAW焊缝高熔深的特性,也有MlG焊缝大熔宽的特点;相对母材,焊缝抗拉强度略有降低,但是满足母材相关标准;工艺性能良好;相对母材,焊缝冲击吸收功略有降低.TA2板材等离子和MlG复合焊接具有良好的应用前景.     

TA5钛合金激光填丝焊接工艺研究

采用激光填丝焊,实现了 4 mm厚TA5钛合金Ⅰ型坡口单道焊双面成型,研究了工艺参数对焊缝成型、气孔率和力学性能的影响,结果表明,焊缝成型美观,抗拉强度最高可达797.5 MPa,为母材的98.2％.激光功率增加,背面焊透量增加,焊缝气孔率先降低后增加,抗拉强度增加;离焦量由负离焦增加到正离焦时,焊缝的咬边缺陷消失,气...     

TA5钛合金万瓦光纤激光焊接工艺研究

采用10mm TA5钛合金,开展了万瓦级光纤激光焊接工艺研究。焊接过程高速摄影表明,当激光功率达到3～4KW时,羽辉严重,飞溅及烟尘增加明显;不同功率焊缝截面形貌试验表明,较低焊接功率时,焊缝截面呈“楔形”,当激光功率达到6千瓦以上时焊缝截面过渡为“漏斗形”。采用激光功率为10～11KW,焊接速度为1100～1500mm/min的工艺得到成型优良的“小孔型”焊接试板,焊缝变为具有较大深宽比的典型的高能束形貌,深宽比达到2:1,对焊缝进行射线和渗透检测,满足无损检测标准要求;对焊接接头进行力学性能和工艺性能开展测试,结果表明：焊接接头强度可达800Mpa,弯曲测试能够满足标准,断口韧窝明显,为韧性断裂;金相测试显示,焊缝区截面为“束腰”形貌,柱状晶区明显,各柱状晶区有明显的竟争生长模式。焊缝区主要为锯齿状α+点状β。硬度检测显示,焊缝区相比母材硬度略有升高,热影响区硬度最低,满足钛合金接头硬度要求。