铝-钛异种金属钎焊技术的研究

介绍了铝-钛合金复合结构的优点和应用前景,分析了铝-钛异种金属之间焊接的难点及存在的主要问题,总结了关于铝-钛异种金属真空钎焊、高频感应钎焊、熔钎焊以及搅拌摩擦钎焊技术的研究现状,并讨论了各种焊接技术的主要特征。     

铜/铝异质金属层状复合板搅拌摩擦焊接技术研究

本文选用复层占比约23%的6.5 mm厚铜（复层）/铝（基层）金属层状复合板作为焊接对象,研究对其进行搅拌摩擦焊接（FSW）的可行性;同时重点研究焊接工具的作用位置（复层在上和基层在上）对于焊接过程的影响;此外,结合有限元模拟技术,分析FSW过程中焊接工具的热力耦合作用对于铜复层流动行为的影响,以及接头中微观组织,尤其是界面区组织的变化。结果表明,在下压量为0.2 mm、焊接速度为150 mm/min和旋转速度为900 r/min的焊接参数下,当采用铝基层在上的焊接方式时,铜复层侧受焊接工具热机作用影响较弱,向上迁移作用较小,并且由于底部作用温度较低、铜复层熔点较高以及导热性较强,因此容易导致在接头底部形成明显的隧道缺陷;当铜复层在上时,可以获得成形良好的FSW接头,由于焊接过程中后退侧和前进侧温度存在差异,在温度较低的后退侧中的铝-铜界面区域,仅形成了少量的Al-Cu金属间化合物层;在温度较高的前进侧中铝-铜界面区域,则由较厚的脆性Al-Cu金属间化合物层组成,该FSW接头的平均抗拉强度为85.2 MPa,约为母材抗拉强度的62.7%。     

“焊接技术专业外语”课程教学改革与实践

针对"焊接技术专业外语"课程教学中存在的师资队伍教学经验薄弱、教学方法陈旧与手段落后、学生学习积极性不高以及评价方法单一等系列问题,在改革专业外语课堂教学方法的基础上,以任务型教学为主线,以促进学生自主性学习为重点,将信息化教学方式引入到"焊接技术专业外语"的教学中,辅以多样、灵活的考核方式,达到明确学生学习目标、提高学生学习积极性与主动性的目的,最终实现提高"焊接技术专业外语"教学质量的目的。     

AZ31镁合金与钢异种金属的焊接技术

采用电阻点焊作为热源,进行AZ31镁合金与Q235钢的直接连接。通过扫描电镜、金相显微镜以及万能实验机分析与测试镁-钢点焊接头的微观组织、界面特性以及拉剪性能。研究表明,虽然镁和铁之间几乎不能互溶和形成金属间化合物,但氧和铝元素在镁合金-钢直接电阻点焊中起决定性作用,在镁-钢界面某些区域促进了以镁、铝、氧以及铁元素组成的复杂元素扩散层的形成,而镁、钢之间物理性能的巨大差异在一定程度上限制了界面反应的均匀性,接头拉剪强度约为40 MPa。     

铝合金表面电弧喷涂铝涂层工艺与性能

采用电弧喷涂工艺在6061铝合金基体表面喷涂高纯铝涂层,利用金相显微镜对涂层的组织进行观察,分析了基体与涂层的结合方式,测量了涂层的孔隙率.并采用质量分数为5%的NaCl溶液浸泡试验、盐雾试验和电化学试验,检验了涂层的耐腐蚀性.结果表明,利用电弧喷涂技术可以在6061铝合金基体表面形成均匀、致密、孔隙率低、结合良好的高纯铝涂层;高纯铝涂层耐腐蚀性较好,对铝合金基体起到了保护作用,涂层经过封孔工艺处理后保护作用更好.     

高氧含量Ti-15Mo合金的组织性能研究

针对氧含量较高的Ti-15Mo合金,研究了该合金的铸态组织以及通过不同温度固溶处理得到的组织和对应的性能。成分分析表明,该合金溶入了0.8%(质量分数)的O,以下称为Ti-15Mo-0.8O合金。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察分析了Ti-15Mo-0.8O合金的组织转变。结果表明:合金的铸态组织由α和β两相组成;经过900、1000、1100℃保温2 h固溶处理后,合金的相组成转变过程为α+β+Ti_6O→β+Ti_6O→β;随着固溶温度的上升,合金β相的晶格常数逐渐增加。利用维氏硬度计和万能试验机进行硬度和室温压缩测试。结果表明:1100℃/2 h固溶处理后的试样获得最高硬度,其值HV_(20)为4550 MPa;1100℃/2 h固溶处理后的试样具有最好的压缩性能,压缩屈服强度为和抗压强度分别为1617和2308 MPa,压缩率为22%。     

A7N01铝合金激光-MIG复合焊接焊缝成形与组织性能研究

为了研究工艺参量对激光-MIG复合焊接的焊缝成形和组织特征及性能的影响，针对6mm的A7N01铝合金板，采用不同的激光功率、焊接速率和坡口形式，进行了激光-MIG复合焊接试验，观察焊缝成形及接头微观组织，并对其性能进行测试。采用Y型30°坡口，在激光功率3.0kW、焊接速率1.0m/min的参量下进行激光-MIG复合焊接时，焊缝表面成形良好，底部成形连续；接头平均抗拉强度为271MPa，达到母材的60%；焊缝中心硬度为85.4HV，达到母材的78%。结果表明，随着激光功率的提高，焊缝熔深呈线性增大；焊接速率越大、焊缝熔宽和熔深越小，余高略有增加；焊接接头对不同坡口形式的适应性良好；接头中热影响区晶粒粗化，硬度降低，熔合区晶粒为树枝晶，易产生工艺类氢气孔，焊缝中心晶粒为等轴晶。该研究有利于获得成形良好的A7N01铝合金激光-MIG复合焊接头。     

镁合金与铝合金的夹层扩散焊连接

采用锌夹层在356℃温度下对镁铝异种金属进行扩散焊连接,并对接头的微观组织和力学性能进行分析.结果表明,利用镁与锌原子互扩散形成低熔点共晶液相区,能够实现镁铝材料的可靠连接.镁铝焊接接头界面区由铝锌反应层、未充分扩散锌层、锌镁反应扩散层组成.铝基体侧铝锌反应层是固溶体层,镁基体一侧锌镁反应扩散层主要是过饱和的固溶体基体及弥散析出的中间相,该区的中间相成分为Mg2Zn11及MgZn2.锌夹层的加入可有效阻止镁铝之间的互扩散.锌夹层镁铝扩散焊接头抗剪强度远超过镁铝直接真空扩散焊接头的抗剪强度.断口观察及相分析表明,接头失效发生在锌镁反应扩散层.     

冷轧热处理对一种亚稳β型钛合金组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及室温拉伸等试验方法研究了单次冷轧退火、三次冷轧退火以及后续时效工艺对自主设计的亚稳β型钛合金Ti-7.46V-5Mo-3.13Cr-1Zr-3Al的显微组织及力学性能的影响。结果表明：与单次冷轧退火相比,三次冷轧退火后合金晶粒更加细小,强度塑性均有提高,屈服强度达到815 MPa,延伸率为27%。样品经单次冷轧退火和时效处理后,析出弥散细小的次生α相,合金屈服强度达到1280 MPa并且屈服强度随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,总体呈现较高的强度和较低的延伸率;而经三次冷轧退火和时效后的样品屈服强度略低,但塑性显著提高,具有较好的强度和塑性匹配。综合比较实验结果,可以确定本次实验中合金经过三次800℃/20 min冷轧退火和500℃/10 h时效后能达到良好的强度和塑性匹配,其抗拉强度为1380 MPa,延伸率为10.8%。     

LZ91超轻双相镁锂合金激光搭接焊接接头的显微组织与力学性能

采用激光焊接技术对厚度为4 mm的LZ91镁锂合金板材进行搭接焊接,重点研究了激光功率的变化对接头组织与力学性能的影响。结果表明,在激光输出功率为2.3 kW,焊接速度为1 m/min,氩气流量为25 L/min,离焦量为 + 2 mm的工艺参数下,可以得到焊缝表面成形良好,横截面没有明显缺陷的高质量搭接接头,但在上下板搭接界面处发现了微气孔缺陷。焊缝中心组织为等轴晶。熔合线附近为柱状晶。接头的硬度(61.4 HV)比母材(52.1 HV)提高了17.9 %,焊缝区显微硬度最高,母材次之,热影响区最低。拉剪测试结果显示,搭接焊接接头的抗拉伸剪切力为2409.5 N,抗拉剪切强度达到了120.3 MPa。搭接接头断裂发生在上下板之间的搭接连接处。