钛合金激光焊及其接头的显微组织与力学性能

采用光纤激光器对3.5 mm厚TC4合金板材进行焊接,并对焊接接头的显微组织与力学性能进行分析测试,确定了试验条件下的最佳激光焊参数。结果表明,焊缝熔合区组织主要为针状α′马氏体及少量β相,热影响区由α相及少量α′马氏体组成;接头区域的显微硬度在熔合区变化平缓,而热影响区的硬度下降明显。在激光功率为4.0 kW、焊接速度为3.0 m/min时,获得接头的力学性能最佳,焊缝强度与母材本身的强度接近。接头拉伸断口表面存在大量韧窝,呈明显的韧性断裂特征。     

钛合金搅拌摩擦焊研究现状

搅拌摩擦焊是目前钛合金焊接技术研究的热点.从搅拌头材料与结构设计、焊接工艺与组织性能关系、焊接过程数值仿真等方面综述了钛合金搅拌摩擦焊国内外研究现状.以现有的研究结果来看,搅拌摩擦焊是实现钛合金高强可靠连接的有效途径,选择合适的焊接参数和焊后热处理工艺可获得高质量钛合金焊接接头;但由于对钛合金用高温高强高耐磨搅拌头研制...     

铝合金激光焊与复合焊焊缝气孔形成机理研究

利用金相显微镜、扫描电镜观察6009-T6铝合金激光焊和激光-电弧复合焊焊缝中气孔的分布情况及形貌,结合焊缝气孔内壁EDS点扫描分析,并通过图形计算软件计算出焊缝区气孔率。结果表明,相比激光焊,激光-电弧复合焊焊缝中的气孔大小及气孔率显著降低;激光焊焊缝中气孔比较大、形状不规则,而复合焊气孔是比较小的椭球形;进一步分析表明,激光焊主要以工艺类气孔为主,其根本原因是匙孔的失稳;激光-电弧复合焊接以冶金类气孔为主,主要与氢在熔池的析出和氧化物的存在有关;激光焊焊缝气孔内的Mg含量高于焊缝区,而激光-电弧复合焊时焊缝气孔内的Mg含量和焊缝区几乎一样。     

钛合金焊接现状与展望

钛合金的高温性能较好,抗蚀性优异,这使得钛合金成为一种理想的航空、航天用材,但焊接时常产生三种焊接缺陷,因此进一步系统详实的研究钛合金焊接是未来焊接工作者研究领域重点。     

TC4钛合金薄板激光焊接头疲劳性能研究

研究了TC4钛合金薄板母材及其激光焊接头的拉伸和疲劳性能.结果表明:与母材相比激光焊接头的强度升高,延伸率下降;拉伸试样均断在母材.激光焊接头的疲劳寿命在低应力水平时高于母材,而在高应力水平时低于母材.在疲劳扩展区,母材为韧性穿晶断裂,熔合区则呈现出韧性和脆性相混合的断裂形貌;在瞬断区,母材由等轴韧窝组成,而熔合区主要为粗大的穿晶解理平面.     

钛合金搅拌摩擦焊焊具水冷系统设计与研究

目的针对钛合金搅拌摩擦焊过程中,搅拌头磨损严重的问题,研制一种搅拌头水冷系统。方法该水冷系统主要由转轴、保护盖、冷却水循环装置、冷却水管、引流罩等5部分组成。该装置结构简单、操作方便、装夹可靠。结果搅拌头磨损情况得到改善,在焊接0.5m后,搅拌头几乎无磨损,实现了钛合金的良好连接,所得接头焊核区最高硬度达HV527,显著高于母材。结论通过焊具水冷系统,可减少搅拌头的磨损,大大提高了接头质量和焊接效率。     

钛合金搅拌摩擦焊搅拌头研究现状

搅拌摩擦焊在焊接钛合金这类高熔点金属方面具有很大优势,但是搅拌头的磨损一直是其一大难点。对钛合金搅拌摩擦焊中的搅拌头结构、材料选择进行了讨论,认为圆锥形搅拌针综合性能较好,而在材料选择方面,认为目前应用前景较好的是钨铼合金,但不同材料的组合可能更符合未来发展的方向。为了研究搅拌头的磨损机理及如何减小磨损,列举了几种辅助焊接工艺及目前应用较广的模拟仿真,指出辅助焊接工艺可减小搅拌头磨损,但目前工艺不完善等问题依然存在,需要进一步优化,包括模拟仿真在内,对于钛合金搅拌摩擦焊搅拌头结构、材料优化、磨损机理、辅助焊接工艺等研究均较少,限制了其研究进展及应用。     

钛合金激光熔覆的研究现状与发展趋势

钛合金具有高比强、良好的耐蚀性能等优点,但其耐磨性差,限制了它在摩擦机构的应用.激光熔覆技术是近年来发展起来的一种新型表面改性工艺.在钛合金表面进行激光熔覆,可提高钛合金的表面性能,获得高硬度、耐磨性能好、低摩擦系数的熔覆层.简要阐述了钛合金表面激光熔覆的研究现状,包括激光熔覆工艺、熔覆层的组织与性能,指出了存在的问题,并展望了钛合金激光熔覆的发展方向.     

钛合金薄板激光和钨极氩弧焊残余应力测试研究

采用小孔释放法对钛合金薄板激光焊和钨极氩弧焊(TIG焊)的焊接残余应力进行了测试，并分析了焊接方法、焊接线能量和焊后热处理对残余应力分布规律的影响。研究结果表明：激光焊残余应力分布规律与普通熔焊方法相似，但其分布区域较窄；在热影响区内，激光焊残余拉应力值比TIG焊的约低100MPa；在焊缝及其熔合线附近，激光焊残余应力却比TIG焊的高。对于不同线能量激光焊接，线能量越大，焊缝越宽，热影响区的残余应力也越大。焊后真空热处理能降低残余应力90％。     

箔材钛合金液相界面扩散焊研究

本文主要研讨了液相界面扩散焊工艺的几个技术关键问题,提出优化工艺参数,最终获得组织均匀、晶粒细小、无脆性、等强度的优质接头,并焊接了Ti—6Al—4V双向波纹板。     

有色合金A-TIG焊研究现状

活性化TIG焊(A-TIG焊)可以用于焊接不锈钢、碳钢、铝合金、镁合金、钛合金和镍基合金等材料。根据国内外关于A-TIG焊接技术研究、发展及应用的实际情况,综合论述了A-TIG焊接技术这一新型焊接方法在铝合金、镁合金、钛合金和镍基合金焊接领域中的研究现状。     

钛合金的扩散焊连接技术

本文介绍了扩散焊的原理、特点和主要扩散焊方法,对其在钛合金材料中的应用研究现状进行了综述,并对钛合金扩散连接的应用前景进行了展望。     

6009铝合金光纤激光-MIG电弧复合焊和光纤激光焊工艺对比研究

采用光纤激光-MIG 复合焊和光纤激光焊分别对6009铝合金进行焊接,研究两种焊接方式下焊接接头的成型性、显微组织、拉伸性能、显微硬度、断口形貌的不同。研究表明：激光电弧复合焊的焊接速度是激光焊接的3倍;相比于激光焊,激光电弧复合焊焊缝中心显微组织更加细小;接头的抗拉强度达到母材的63%以上,而激光焊接的抗拉强度仅仅只有母材的38%;显微硬度试验表明：复合焊存在软化区,而激光焊接几乎没有软化区;断口分析表明：复合焊和激光焊的拉伸断口都是典型的韧窝状态,但是复合焊接的韧窝更加均匀。     

激光功率对激光-电弧复合横焊焊缝成形的影响

以10CrNiMoV钢为对象,借助焊缝成形参数评价激光-电弧复合横焊焊缝的成形特征,研究了激光功率对激光-电弧复合横焊焊缝成形的影响规律。结果表明,激光能显著增强焊接电弧稳定性;随着激光功率的增加,熔池液态金属的下淌程度呈现先降低、后激增的变化趋势。     

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。     

钛合金搅拌摩擦焊研究进展

搅拌摩擦焊是一种固相连接技术,具有低应力、小变形、绿色环保等优点。在航空、航天等领域广泛应用的钛合金材料的搅拌摩擦焊技术,是目前国内外研究的热点与难点。主要从焊接接头的显微组织、力学性能、搅拌头磨损和复合工艺这几个方面,介绍了钛合金搅拌摩擦焊的研究进展,并对该技术未来的发展趋势进行了展望。     

磁控溅射制备钛合金扩散焊中间层Ti薄膜的研究

以磁控溅射的Ti薄膜作为中间层可在较低温发下实现钛合金的扩散焊.研究了工作气压和溅射功率两个主要工艺参数对Ti薄膜沉积速率、成膜质量的影响规律.在Ar气压为0.8Pa,溅射功率为38W的条件下在TC4试祥表面沉积了厚约1μm的Ti薄膜,采用感应加热方式将其分别快速加热至600℃,800℃,900℃和1000C.通过对薄膜表面形貌、成分及物相分析发现,随着加热温度的升高,薄膜晶粒显著长大,少量Al,V原子扩散进入Ti薄膜中,除Ti6O外未发现新的物相.     

TC4钛合金惯性摩擦焊焊缝微观组织形成的研究

利用光学显微镜、扫描电镜、薄膜透射电镜研究了惯性摩擦焊缝组织的形成。结果表明，焊缝组织沿径向有较大的变化。心部为细小的等轴组织，焊口为片状组织，从心部到焊口形成了Ｖ字形焊缝。     

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,气孔率呈先增后降的趋势,抗拉强度增加;随着焊接速度的增加,背面焊透量降低,气孔率降低,抗拉强度略微降低。金相分析结果显示,焊接时焊缝区完全发生α→β转变,而焊后冷却速度较快,导致焊缝区在冷却过程中生成了大量的针状α′相;热影响区部分发生α→β,主要是由块状α相和锯齿状α相组成。硬度测试结果显示,焊缝中心硬度较高,母材区硬度最低,近母材热影响区到母材方向的硬度出现明显的降低;焊缝顶部的硬度值高于焊缝中心和底部的。     

钛合金激光表面熔覆的研究与进展

钛合金具有优异的高比强,良好的抗腐蚀、蠕变、疲劳和韧性,但其表面抗磨性能差,不能作为机械零件使用,大大限制了其性能潜力的发挥.为提高钛合金的表面性能,激光熔覆技术在钛合金表面上进行了相关的研究,获得了陶瓷相增强的高硬度金属基体复合涂层,为钛合金在机械零件上的应用提供了理论基础.本文综述了近几年来钛合金激光熔覆技术的状况,存在的问题,提出进一步研究的方向.