含铒铝合金TIG焊与激光焊接头组织与性能对比

测试含铒5083铝合金冷轧板TIG焊与激光焊接头的显微硬度和力学性能对比观察各区域的微观组织,探讨稀土铒对焊缝及热影响区组织与性能的影响.结果表明,激光焊接头的抗拉强度平均值为母材抗拉强度值的82.4％,TIG焊接头的抗拉强度平均值为母材抗拉强度值的77.1％.焊接接头力学性能最差的位置,TIG焊为熔合区,激光焊为焊缝中心处.TIG焊接头主要强化机制是细晶强化、析出相强化以及由Al3(Er,Zr)带来的热循环软化抗力的增加.激光焊焊接接头的主要强化机制是细晶强化.     

含铒铝合金TIG焊与激光焊接头组织与性能的对比研究

对含Er5083铝合金冷轧板进行了TIG焊与激光焊接,对两种焊接接头进行了显微硬度测试和力学性能测试,并对各区域的微观组织进行对比观察,探讨了稀土Er对焊缝及热影响区组织与性能的影响。结果表明,激光焊接头的抗拉强度平均值为母材抗拉强度值的82.4%;TIG焊接头的抗拉强度平均值为母材抗拉强度值的77.1%。两种焊接接头的力学性能最差的位置分别是：TIG焊为熔合区,激光焊为焊缝中心处。在TIG焊接头主要的强化机制是细晶强化,析出相强化以及由Al3(Er, Zr)带来的热循环软化抗力的增加。激光焊焊接接头的主要强化机制是细晶强化。     

Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊与激光焊接头组织与性能对比研究

通过金相显微镜、扫描电镜和显微硬度测试等分析手段,研究了Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头与激光焊接头的组织和性能。结果表明,Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头主要分为母材区、热机影响区、焊核区,其显微组织分别为纤维组织、拉伸弯曲变形组织、细小的晶粒;接头各区域硬度分布为:母材区>热机影响区>焊核区;接头的抗拉强度153.8 MPa,延伸率为6.7%,发生偏向脆断的准解理断裂。激光焊接头主要分为母材区、熔合区、焊缝区,焊缝区中心位置上下表面有凹坑,其内部有多条排列规则且形状近似抛物线的熔合线,并存在较明显的夹杂;接头各区域硬度分布为:母材区<熔合区<焊缝区;接头的抗拉强度为110.3 MPa,延伸率仅为4.7%,发生脆性断裂。     

TIG焊电弧重熔对焊接接头性能的影响

试验研究了TIG焊电弧重熔前后焊接接头的形状与尺寸、金相组织、硬度、焊接残余应力的变化。研究结果表明:TIG焊电弧重熔后母材与焊缝之间过渡平滑,重熔区硬度变化不大,焊趾处焊接残余应力明显降低,焊接接头的综合性能得到了明显提高。     

挤压ZK60-Gd合金搅拌摩擦焊接头的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验仪等手段研究了镁合金ZK60-Gd搅拌摩擦焊接头的组织与性能.结果表明:ZK60-Gd镁合金的焊接参数为:焊接速度120～240mm/min,搅拌头转速900～1300r/min.热输入量过大或不足均可导致缺陷;焊接头各区域的组织均有明显特征,焊核区形成细小均匀的再结晶组织;通过焊接工艺优化,焊缝的抗拉强度可达285MPa,为母材强度的87.08%,试样断裂均发生在热影响区.     

6082铝合金搅拌摩擦焊接头性能及腐蚀行为

成功实现3 mm厚6082铝合金搅拌摩擦焊接,探究了不同焊速对其接头力学性能的影响,并对接头的腐蚀性能展开研究。结果表明：焊速从80 mm/min增大到120 mm/min的过程中接头抗拉强度增大较快,在120 mm/min时抗拉强度最大,为200.36 MPa。晶间腐蚀实验表明接头在不同时间内均发生了晶间腐蚀,这是由于晶界处析出的第二相粒子与晶粒内部产生了电位差。随着时间的增加,腐蚀逐渐向晶粒内部扩展,最终发展成腐蚀坑。微区电化学和浸泡腐蚀实验表明热影响区的平均阻抗值最低,耐腐蚀性能最差,而焊核区表现出最佳的耐腐蚀性。     

6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。     

微量铒对Al-6.0%Zn-2.0%Mg-1.5%Cu合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了含铒0%、0.4%、0.6%的Al-Zn-Mg-Cu合金, 用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及透射电镜研究了Er对合金的组织及性能的影响。试验结果表明, 含Er合金在凝固过程中形成一次Al₃Er相, 该相与α(Al)基体具有相同的晶体结构, 晶格常数接近, 可以有效的细化合金晶粒, 提高合金的抗拉强度, 在T6状态下含0.4%Er的2^#合金抗拉强度为577.12 MPa, 屈服强度为514.96 MPa, 延伸率为11.8%。     

微量钇、铒对2519合金组织性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、拉伸实验等研究了钇、铒对2519铝合金组织及力学性能的影响。结果表明, 在2519铝合金中分别加入质量分数为0.1%的钇 、质量分数为0.2%的铒后, 合金的强度、延伸率提高,合金的铸态组织及再结晶晶粒细化。当钇含量为0.1%,铒含量为0.4%时,合金的强度、延伸率下降。含0.1%Y、0.2%Er的2519合金的相组成为α(Al)+Al₂Cu+Al₆Cu₆Y;而含0.1%、0.4%Er的2519合金的相组成为α(Al)+Al₂Cu+Al₆Cu₆Y+Al₈Cu₄Er。     

搅拌头转速对铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织性能影响的研究

在不同搅拌头转速下对3mm厚的6063-T4铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊接.结果表明:当焊接速度为200mm/min时,搅拌头转速在400~700r/min的范围内,均可获得成形美观、无内部缺陷的接头;随着转速的增加,接头搅拌区范围有所降低,晶粒尺寸有所增大,沉淀相粗化更为明显;同时,热机影响区范围有所增加,晶粒变形更为剧烈,与搅拌区组织的差异更为明显;各区域硬度值均有所降低,热影响区范围也有所增大.当转速为400r/min时,接头强度达到最高为173 MPa,接头强度系数为85%,伸长率18.3%.     

回火对G105级耐蚀钢摩擦焊接头组织和性能的影响

利用光镜及扫描电镜对回火热处理后的耐蚀钢连续驱动摩擦焊接头进行了研究。结果表明:经回火热处理后,焊缝及热影响区的组织均为铁素体和回火索氏体。热处理后接头强度和韧性有所提高,且拉伸断裂位置均位于母材处。冲击试验表明:与焊态试件相比,回火后的摩擦焊接头韧性显著增强,接头的冲击值提高76.9%。     

激光能量密度对激光熔覆组织性能的影响

通过对Q345表面的激光熔覆层进行硬度测量及微观组织分析,揭示了不同激光能量密度下熔覆层和热影响区内显微硬度的分布规律.对比不同激光能量密度下试样的微观组织和显微硬度,发现微观组织越小越致密,硬度越高.研究结果为矿山机械关键件的激光熔覆制造提供了理论依据.     

热处理对含钪Al-Cu-Li-Zr 合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸实验, 研究了固溶热处理制度和时效前预变形对Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金拉伸力学性能和显微组织的影响。结果表明, 适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进过剩相的溶解, 提高合金的强度和塑性;时效前适量的预变形促进T1相的大量、弥散、细小析出, 显著提高合金强度。过大的预变形量使T1相变得粗大且分布不均匀, 合金强度降低。合金适宜的固溶制度为530 ℃保温60 min, 冷水淬火, 适宜的预变形量为3.5%。     

Cu含量对铁基中熵合金涂层组织与性能影响

采用激光熔覆方法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xCu_x(x=0,1%,3%,5%,7%,原子百分数,下同)中熵合金涂层。研究了Cu元素含量对涂层物相结构、微观组织、显微硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Cu元素含量增加,合金涂层均为单一的FCC结构,呈典型树枝晶结构。显微硬度均高于基材304不锈钢,且随着Cu元素含量增加呈递减趋势。在3.5%NaCl溶液中,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₉Cu₁中熵合金涂层的腐蚀电位最高,相比基材304不锈钢向正方向移动了29 mV,且具有最低的腐蚀电流密度为4.977×10^-6 A/cm²,涂层表面腐蚀主要发生轻微的晶界腐蚀。(Fe_6...     

Al-RE中间合金对变形铝合金组织与性能的影响

本文以工业纯铝和混合稀土RE(Ce和La)为原料,制备出Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金,并探讨了Al-RE中间合金对变形铝合金3102的细化机理。结果表明：Al-RE中间合金由α-Al、Al11RE3(Al11Ce3和Al11La3)、Ce和La组成,不同稀土含量Al-RE中间合金微观组织形貌不同,Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金组织分别为亚共晶组织,伪共晶组织和过共晶组织,随稀土含量增加,Al-RE中间合金中Al11RE3相数量增多,尺寸增大;Al-RE中间合金对3102合金具有显著的细化效果,其中Al-10RE中间合金的细化效果最好;添加Al-RE中间合金可以提高产品性能,当添加10%RE时,性能提升最大。     

连续变截面管激光焊接接头的组织与性能

以仪表板横梁支架部件连续变截面管为研究对象,分析CO₂激光焊后焊接接头的组织与性能。对具有代表性质的1.00mm厚和2.00厚的焊缝横截面进行金相组织检验和硬度检测,分析接头各区域的金相组织及其硬度变化。结果表明：在合适的工艺参数下,能够获得表面成形良好的焊接接头;热影响区域宽度窄,组织细密;焊缝中存在适量的马氏体,提高了焊缝的硬度。     

工艺参数对铝/钢旋转摩擦焊接头组织的影响

随着技术的发展和不同材料生产设备的需求,近年来以摩擦焊方法制造铝/钢复合结构已成为研究热点,而关于工艺参数对接头组织和界面断裂形式的影响需进一步研究。通过采用连续驱动摩擦焊实现不同工艺规范下1060工业纯铝与Q235低碳钢的焊接,利用SEM、EDS及XRD等手段测试分析了焊接界面金属间化合物层的形态特征及组成,并对拉伸断口形貌进行观察。结果表明,不同工艺参数下摩擦界面生成的金属间化合物层厚度相差很大,主要集中在(1/2~2/3)R区间,中心区域最小,其厚度随着摩擦时间的增大而增加,随着顶锻压力的增大而减小。同时由于界面金属间化合物的差异,使得界面不同位置拉伸断口呈现不一样的形貌,以准解理断裂和塑性断裂的综合断裂方式为主。     

不同Mn含量及焊接电流对ER5356铝合金焊丝焊接性能的影响

为研究不同Mn含量ER5356铝合金焊丝和焊接电流对焊接焊头性能的影响,实验使用含锰量为0.05%和0.15%的ER5356铝合金焊丝,分别在110,115和125 A焊接电流下,采用TIG焊接6082铝合金．结果表明：用ER5356(0.15%的Mn)铝合金焊丝焊接得到的焊接接头的性能整体优于ER5356(0.05%的Mn)焊丝焊接得到的焊接接头,因Mn元素可以改善焊接接头的力学性能,进而提高铝合金焊接质量;随着焊接电流的增大,焊缝成形质量提高,当焊接电流为125 A时,无焊接热裂纹等宏观缺陷,焊接接头断口几乎观察不到未焊透的现象, 焊接接头匹配系数最高达到0.71.      

微量铒对AI-6．0％Zn-2．0％Mg-1．5％Cu合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了含铒0％、0．4％、0．6％的Al—Zn—Mg-Cu合金,用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及透射电镜研究了Er对合金的组织及性能的影响。试验结果表明,含Er合金在凝固过程中形成一次Al3Er相,该相与α（A1）基体具有相同的晶体结构,晶格常数接近,可以有效的细化合金晶粒,提高合金的抗拉强度,在T6状态下含0．4％Er的2^#合金抗拉强度为577．12MPa,屈服强度为514．96MPa,延伸率为11．8％。     

航空航天用高强铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与发展

高强铝合金具有低密度、高比强度、高比刚度及优异的耐腐蚀性能,是航空航天领域中重要的结构材料。搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术,能够克服高强铝合金熔焊时产生的焊接裂纹和气孔等焊接缺陷,在航空航天领域已展现出良好的应用前景。总结了搅拌摩擦焊接过程中焊缝材料流动特性,以及典型高强铝合金传统搅拌摩擦焊接头的特点,包括接头显微组织、力学性能和断裂行为,综述了近年来的4种新型搅拌摩擦焊工艺的研究进展及成果。最后,对高强铝合金搅拌摩擦焊未来的发展及工程应用进行了展望。