基于中间层的铝合金/钢电阻点焊

以AlSi12为中间层对A6061铝合金与Q235低碳钢进行了电阻点焊,分析了界面区金属间化合物层形貌及分布等微观组织结构特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响。结果表明:接头熔核直径、抗剪力随焊接电流、焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而降低,所得接头抗剪力达到4.87 kN,中间过渡层的使用起到了抑制界面金属间化合物生长的效果。     

AZ31镁合金/6061铝合金点焊接头的组织及力学性能

对AZ31镁合金与6061铝合金进行了电阻点焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析（XRD）研究了点焊接头的组织及力学性能。结果表明：AZ31镁合金与6061铝合金异种金属点焊接头冶金结合良好,焊接界面清晰,无明显缝隙。熔合区组织由边缘柱状晶区和中心树枝晶组成,主要含有镁和铝两种元素,且镁元素含量远高于铝元素。接头镁侧断面由大量α-Mg和少量β-Mg17Al12组成,呈混合型断裂特征;铝侧断口由Mg、Al和β-Mg17Al12组成,呈解理断裂。随焊接电流增大,点焊接头最大剪切应力增加。     

纯钛/铝合金A6061电阻点焊接头性能

采用电阻点焊焊接纯钛与铝合金A6061,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响,观察分析接合界面微观组织特征。接头熔核直径随焊接电流增大而增大,而抗剪载荷随焊接电流的增加先上升后下降趋势变化;而接头随焊接时间的延长、电极压力的减小,熔核直径和抗剪载荷而增加。焊接时间为25 cyc时所得接头的抗剪载荷最大,约为7.6 kN。结果显示母材铝合金中Si能抑制界面金属间化合物的生成,改善接头性能。     

基于高熵合金中间层的Q235钢/6061铝合金电阻点焊接头的组织与性能

钢和铝形成的复合结构,可以使铝的低密度、高导热性、良好的耐腐蚀性能与钢的高强度、高韧性、低成本性结合起来,既能充分发挥两种材料的性能优势,又具有良好的经济效益.由于钢和铝的物理和化学性能差异较大、接头中易产生脆性金属间化合物而难以实现可靠的连接.将Fe_0.2CoCrMnNiAl_0.2高熵合金作为中间层进行了Q235钢/6 061铝合金异种金属的电阻点焊研究,利用高熵合金的超级固溶性改善钢/铝异种金属的焊接质量.结果表明,采用Fe_0.2CoCrMnNiAl_0.2高熵合金作为中间层时,接头截面中钢侧和铝侧均有半椭圆形状的熔核,熔核成形美观,无明显的宏观裂纹和气孔等焊接缺陷,熔核内部组织均由面心立方的固溶体相组成,接头的平均最大拉剪力达到1 913 N,比钢/铝直接电阻点焊接头提高了130%,断裂发生在铝合金侧熔核处,铝合金熔核在拉剪力的作用下被撕脱并留在高熵合金表面,呈现出“纽扣状”破坏特征.     

纯钛/镁合金异种材料电阻点焊接头组织和性能分析

采用电阻点焊技术焊接TA2纯钛板和AZ31B镁合金板。研究了不同焊接参数（点焊电流、点焊时间和电极压力）对焊点拉剪强度的影响,分析Ti/Mg焊点界面区域微观组织构成及显微硬度分布。分析结果表明,Ti/Mg焊点拉剪强度随点焊电流、焊接时间和电极压力的增大呈现先增加后降低的趋势。当采用点焊电流10 kA,焊接时间8周波,电极压力4 kN等参数时,Ti/Mg焊点拉剪力达到最大值3.7 kN。能谱分析表明,Mg/Ti界面反应层由Mg 17 Al 12 ,α-Mg和TiAl 3 等相组成,其具有最大显微硬度146 HV。     

采用Ni中间层的5052铝合金/DP600车用钢电阻点焊研究

采用Ni做中间层实现了5052铝合金和DP600车用钢的电阻点焊连接,借助扫描电镜和拉伸-剪切实验对接头界面组织和连接强度进行了表征和评价。结果表明,在点焊过程中,Ni中间层未发生熔化,完全阻隔了铝合金和钢母材之间的冶金反应。在铝合金/中间层界面,生成了Al3Ni金属间化合物层,冶金结合良好。在Ni中间层/钢界面,主要通过固态扩散形成Fe-Ni固溶体实现连接,但存在大量的未焊合区。随着焊接电流增大,未焊合区面积逐渐减少。接头连接强度随焊接电流增大而显著提升,在焊接电流11 kA时接头最大载荷达到4.3 kN。     

AZ31B镁合金/镀锌钢板电阻点焊接头形成机理

针对2.0 mm厚的AZ31B镁合金以及1.0 mm厚的SPHC镀锌钢板,采用KDWJ-17型三相次级整流电阻焊机进行焊接试验,通过光学金相、扫描电镜等方法分析接头各区域的组织结构和成分分布.提出了镁锌低熔点化合物挤压机制,分析了Zn元素在镁合金和镀锌钢板电阻点焊中的作用.结果表明,Zn与Mg元素形成的低熔点化合物MgZn₂在电极压力的作用下能填满由于焊接变形引起的间隙,使反应界面密封,促进Fe,Al元素在界面发生处扩散,Fe与Al元素在界面处发生反应生成Fe₂Al₅化合物,从而形成高强度的镁合金与镀锌钢板的电阻点焊接头.     

AZ31B镁合金电阻点焊接头断裂形式分析

以AZ31B镁合金板材为研究对象,采用基于断裂力学理论分析电阻点焊接头 拉剪力试验后的两种断裂模式,即纽扣断裂和结合面断裂.结果表明,AZ3lB镁合金焊点断裂形式受熔核边界的最大拉应力影响,当熔核边界的最大拉应力小于母材抗拉强度时,焊点发生纽扣断裂,反之则发生结合面断裂;同时,AZ31B镁合金的焊点从纽扣断裂过渡到结合...     

镁合金Az31B的电阻点焊

对镁合金AZ31B进行点焊研究，确定出合理的工艺参数，进行了力学性能试验，包括撕裂试验和拉剪试验，分析了个别试件缺陷产生的原因，为进一步工作提供了有益的指导。     

ZnO+Al粉末铝热剂对2024铝合金电阻点焊熔核质量的影响

提出具有节能高效特征的粉末铝热剂介入型电阻点焊新技术,通过添加ZnO+Al粉末铝热剂介入2024铝合金电阻点焊,研究了铝热剂介入对电阻点焊熔核成形、显微组织、力学性能等质量因素的影响。结果表明,在ZnO+Al粉末铝热剂冶金反应热的辅助作用下,可以有效增大2024铝合金的电阻点焊溶核尺寸以及熔核内部树枝晶区尺寸。粉末铝热剂的添加,使熔核中心区域拥有更多的异质形核晶核,促使凝固进程中的固-液界面前沿出现大范围成分过冷,更有利于等轴晶的形核,使等轴晶的分布更为均匀,细化熔核中心等轴树枝晶束。同时,也强化熔核胞状晶区,使熔核强韧性得到提高。最终在试验焊接电流范围内提高焊点强度28%~200%。     

MB3镁合金与1060铝合金搅拌摩擦焊接研究

研究了MB3镁合金与1060铝合金的搅拌摩擦焊连接，结果表明，用搅拌摩擦焊接方法可以实现这两种合金的连接，并可得到外观形貌良好的接头；镁合金在搅拌过程中呈层状嵌入到铝合金基体中，这种层状结构中出现的微小空洞靠近镁合金的一侧，同时存连接界面还发现了狭长的中间层；接头附近存在的脆性金属间层状物导致接头力学性能显著下降。     

镁合金与钛合金的瞬间液相扩散焊

为实现镁合金AZ31B与钛合金Ti6A14V的可靠连接，研究了两者以Al为中间层的瞬间液相扩散焊接头的微观结构与连接强度。研究结果表明：当焊接时间为180min时，焊接温度是影响界面反应热力学与动力学的主要参数，其对接头的微观组织、接头界面新生相构成与连接强度有重要影响。保温温度低于450℃时，AZ3IB／AI界面无液相产生，无法实现AZ31B与Ti6A14V的可靠连接；保温温度在450℃～480℃变化时，温度对AZ31B／Al／Ti6A14V界面反应的动力学因素有明显影响，且直接决定了焊后接头新生相的构成与分布。470℃保温180min的接头剪切强度较高（72．4MPa），达到AZ31B母材（86MPa）的84．2％。     

AZ31B/LY12的搅拌摩擦焊研究

针对异种材料AZ31B镁合金与LY12铝合金进行了搅拌摩擦焊技术研究,结果表明,当选定恰当的焊接工艺参数时,AZ31B/LY12搅拌摩擦焊接是可行的,能得到外观形貌基本良好的接头.同时镁铝合金的片层结构由于材料的彼此挤压而相互挤入,发生明显的变形,从而导致焊接接头的力学性能较母材有所降低.     

AZ31镁合金激光焊接头中的缺陷分析

以变形镁合金AZ31为研究对象,研究CO2激光焊接镁合金的工艺特点,分析焊后接头中出现的常见缺陷,并探讨其产生的主要原因和有效的防止措施。结果表明:气孔、裂纹是AZ31镁合金CO2激光焊接头中存在的主要缺陷。另外,在有些情况下还容易产生夹杂、未熔合和未焊透、咬边、下塌等缺陷。但只要焊接过程中工艺参数选择合适,并采用有效的焊前、焊后处理措施,这些缺陷是可以避免或减少的。     

沉积时间对镀铝层AZ31镁合金耐蚀性的影响

目的 提高镁合金的耐腐蚀性能。方法 利用恒电流沉积的方法在AZ31镁合金表面制得铝镀层,利用光学显微镜及扫描电子显微镜等检测手段观察镀层的微观形貌、腐蚀形貌等,并用开路电位、动电位扫描等电化学方法,检测沉积时间对镀铝后镁合金抗腐蚀性能的影响。结果 通过恒电流电沉积的方法,成功在AZ31镁合金表面制得了铝层。经过电化学腐蚀测试,未镀铝的AZ31镁合金的腐蚀电位较负,约为–1.68 V,且腐蚀电流最大。当沉积时间为1 h时,获得薄片状铝镀层,腐蚀电位正移,约为-1.34 V,镁合金的抗蚀性有了提高,但腐蚀电流只有轻微变小;当沉积时间为2 h时,薄片状铝生长为颗粒状,此时腐蚀电位约为–1.32 V,并且其腐蚀电流明显变小;随着沉积时间的延长,镀层继续生长且颗粒状铝开始向合适生长位置扩散,当沉积时间为3 h时,在镁合金表面产生片层状铝扩散区,且其腐蚀电位最正,约为–1.30 V,且此时腐蚀电流达到最小。结论 通过恒电流电沉积的方法,可以成功在AZ31镁合金表面制得铝层,且表面镀铝层可以有效提高镁合金的耐蚀性。其中沉积时间为1 h,镁合金的抗腐蚀性有轻微改善;沉积时间为2 h时,镁合金的耐蚀性进一步提高;而沉积时间为3 h时,铝镀层对镁合金的保护效果最好,腐蚀破坏最弱,镁合金的耐蚀性有明显的提高。     

AZ31镁合金及其TIG焊接接头断裂机理研究

对AZ31镁合金及其焊接接头进行拉伸、冲击和疲劳试验,分析了镁合金的断裂机理及疲劳裂纹扩展方向.母材拉伸试验结果表明,试样几乎没有缩颈,抗拉强度为236.29 MPa;焊接接头的抗拉强度为185.68 MPa,拉伸断裂从焊接接头焊趾部位启裂,抗拉强度为母材的78%.冲击试验在-80～340 ℃进行,结果表明,在较低温度下AZ31镁合金冲击韧性较小,断口为准解理形貌的脆性断裂;随着温度的增加,断裂形式由准解理+韧窝形貌的混合断裂过渡为韧性断裂;在常温下焊缝中心的冲击韧性比母材的高,但热影响区的冲击韧性较差.AZ31B镁合金母材的疲劳强度为66.72 MPa,对接接头的疲劳强度为39.00 MPa;母材疲劳断口由解理台阶组成,为脆性断裂;焊接接头疲劳断口由解理和准解理台阶组成,为脆性断裂.     

宇航用铝合金的三相直流电阻焊

针对宇航零件防晃板的焊接，提出了用三相次充电阻焊的方法替代手工钨极氩弧焊的方法，这不仅可以提高焊接效率，更主要的是消除对操作人员技艺的要求，保证产品的质量。通过对电阻焊各种工艺参数和、工艺上焊点组织和力学性能的测试分析，了解了影响焊点质量的主要因素，实验表明电阻焊接头完合条例有关标准的要求，可以替代弧焊用于防晃板的焊接。     

6061-T6/AZ31B异种金属激光焊接接头组织及性能

采用高功率、高速激光焊的方法,实现了3 mm厚6061-T6/AZ31B异种金属对接接头的焊接。利用体视显微镜、扫描电镜及能谱仪对接头的宏观形貌、显微组织及成分、断口特征进行分析,并测试了接头的显微硬度和抗拉强度。结果表明,焊缝内部近镁侧焊缝区及镁侧熔合区存在大量Al_(12)Mg_(17)相,其余区域为α(Al)和Al_2Mg_3两相混合组织。金属间化合物的存在导致焊缝内部显微硬度明显高于两侧母材,接头的抗拉强度可达34 MPa,拉伸断裂位置在近镁侧焊缝区,为典型的脆性断裂。