高效焊管新工艺——金属管液相扩散焊

采用镍基非晶态箔带作中间层,在加压情况下(约几MPa)使之熔化、保温,进行了钢管瞬间液相 (TLP)扩散焊试验。结果表明,可以获得无夹杂的致密界面;接头过渡区的最终厚度显著变薄;焊后中间层主组元由焊前的Ni变为Fe;容易获得性能合格接头。值得指出的是,焊接时间约为3min,远低于手弧焊所需时间。     

镍基单晶高温合金TLP扩散焊影响因素研究进展

对中间层合金、焊接工艺参数和母材晶体取向差对镍基单晶合金TLP扩散焊的影响进行了详细讨论。TLP扩散焊中间层成分设计较为成熟的方式是主要合金元素与母材成分相似，并以B为降熔元素；非晶箔带中间层相对于粉状中间层成分均匀且扩散速率快，有利于提高接头性能，是最适用的中间层形式；焊接温度、保温时间、焊接压力及焊后热处理等工艺参数应根据母材和接头性能要求以及加工工序合理选择；待焊试样晶体取向差应尽量减小或消除，避免接头中杂晶降低接头力学性能。     

用非晶态合金作中间层对Si_3N_4陶瓷进行扩散焊连接

研制了两种非晶态物质Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０），Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０）Ｂ作为对Ｓｉ_３Ｎ_４扩散焊连接的中间层材料．研究结果表明：用非晶态作为中间层可改善工艺条件，降低扩散焊温度；非晶态中间层接头比其相应晶态中间层接头的剪切强度有明显提高．其中硼对提高接头剪切强度贡献很大．用非晶态Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０）Ｂ作中间层时，接头强度最高可达３４０ＭＰａ用晶态和非晶态Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０），Ｃｕ_（５０）Ｔｉ_（５０）Ｂ作中间层对Ｓｉ_３Ｎ_４进行扩散焊连接的机制是：活性元素Ｔｉ向陶瓷界面扩散和富集并与Ｓｉ_３Ｎ_４发生反应生成界面相ＴｉＮ，ＴｉＳｉ_２等．从而实现连接．     

以铜和Cu-Ti作为中间层的TiAl/GH3536扩散焊

采用铜箔和Cu-Ti合金作为中间层进行了TiAl和GH3536的扩散焊试验.以铜箔作为中间层在935℃/10 MPa/1 h参数下获得的焊缝组织以Ti（Cu,Al）2,AlCu2Ti和AlNi2Ti相为主,焊缝中存在裂纹.接头室温平均抗剪强度仅有31 MPa.以Cu-Ti合金作为中间层在935℃下采用三种不同参数进行了TiAl和GH3536的液相扩散焊试验.当加压3 MPa,保温10 min时,扩散焊缝中央还存在着宽度约5μm的残留相.保温时间延长至1 h,焊缝形成了较为均匀的分层组织,获得的接头室温抗剪强度最高,达180 MPa.增大压力至20 MPa,保温2 h获得的接头中出现AlNi2Ti相,接头平均室温抗剪强度下降至90 MPa.     

形状记忆合金CuZnAl的扩散焊接头组织性能

采用铜、镍为中间层，研究了形状记忆合金CuZnAl扩散焊的焊接性能。利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针对接头进行了微观分析。结果表明：不加中间层或采用铜为中间层焊接效果不好；而采用镍为中间层时，试样经扩散焊后，焊缝区窄、变形小，锌、铝挥发较少，相变点比焊前略低，焊后接头拉伸强度比母材有所降低，断口呈脆性断裂，其形状记忆指数可达到母材的91％。     

用非晶态合金作中间层对Si3N4陶瓷进行扩散焊连接

研制了两种非晶态物质Ｃｕ５０Ｔｉ５０，Ｃｕ５０Ｔｉ５０Ｂ作为对Ｓｉ３Ｎ４扩散焊连接的中间层材料，研究结果表明，用非晶态作为中间层可改善工艺条件；降低扩散焊温度；非晶态中间层接头比其相应晶态中以接头的剪切强度有明显提高。其中硼对提高接头剪切强度贡献很大。用非晶态Ｃｕ５０Ｔｉ５０Ｂ作中间层时，接头强度最高可达３４０ＭＰａ。用晶态和非晶态Ｃｕ５０Ｔｉ５０，Ｃｕ５０Ｔｉ５０Ｂ作中间层对Ｓｉ３Ｎ４进行扩散焊     

工艺参数对Cu中间层SiCp/AlMMCs TLP连接组织和性能的影响

采用铜箔作中间层，在连接温度为833K的条件下进行瞬间液相连接。研究了保温时间和压力对接头组织和性能的影响，结果表明，铝基复合材料表面致密的氧化膜仍然是影响接头性能的重要因素。压力辅助瞬间液相连接（压力为2MPa）能获得颗粒分布均匀，无氧化物夹杂的接头，接头剪切强度达157.4MPa，约为母材强度的70.2%。     

预置中间层的相变超塑性焊接新工艺及其接头组织

提出了一种新型焊接工艺——预置中间层的相变超塑性焊接工艺(TsBI)，工艺要求在待焊母材间预置入中间层材料；在循环加热时，峰值温度须同时大于母材的相变温度及中间层的液相线．实验以低碳钢为母材，以镍基非晶为中间层．实验规范为：峰值温度1050℃，下限温度400℃，压力18MPa，循环次数15次.接头的拉伸性能及组织测试表明，新工艺具有界面无残留空洞、焊合率高、循环次数少、生产率高、接头强度高且稳定、对循环次数不敏感等优点．同时TSBI工艺的接头组织获得了跨越界面的共同晶粒，近缝区组织以细小的块状铁素体为主，但有少量魏氏组织．     

金属基复合材料过渡液相(TLP)扩散焊中间层设计的改进

为防止复合材料过渡液相（TLP）扩散焊焊缝中心区域出现增强相偏聚，归纳总结了5种中间层设计的改进方法：（1）适当减小中间层厚度；（2）采用合金型中间层；（3）加覆（镀）阻挡层；（4）中间层材质的优化；（5）减少液态金属的挤出量。评述了各种方法的优缺点。     

6082铝合金中厚板高频脉冲MIG对接焊接头的组织和性能分析

采用高频脉冲MIG焊进行6082-T6铝合金15 mm中厚板对接焊，研究接头成形、微观组织和力学性能。接头条件为：坡口角度40°，焊接间隙1 mm，钝边0.5 mm,3层3道。结果表明：与常规脉冲MIG焊（深熔焊模式）相比，在相同的接头条件、焊接热输入降低约11%的状况下（常规脉冲MIG焊热输入为17.12 kJ/cm，高频脉冲MIG焊热输入为15.21 kJ/cm），高频脉冲MIG深熔焊的根部熔深增加约14%，两种焊接方法接头的组织类型相同，均为α-Al基体+化合物析出相，但常规脉冲MIG焊接头过热区的晶粒明显较为粗大；拉伸试样均断在热影响区处，断口呈典型的韧性断裂形貌，高频脉冲MIG接头的强度系数约为79%，较常规脉冲MIG焊接头的高出约4%；侧弯试样弯曲180°后，受拉面均无裂纹，焊接接头的塑性及熔合良好。对于6082-T6铝合金15 mm板厚的对接接头，高频脉冲MIG焊的焊接成形及接头的组织和性能优于常规脉冲MIG焊。     

双金属管在管道输送中的应用

双金属管是一种功能材料 ,作为管道输送材料具有许多优点。根据输送物料的性质 ,采用塑性变形复合方法在管道内壁镶衬异种或同种金属管 ,可以实现以下目的 :①增强管道内表面的耐腐蚀性和耐磨性 ;②降低摩擦系数 ,减小物料的输送阻力 ;③便于管道的加工、安装和维修。因此 ,用双金属管制作的管道可以用于各种条件下的气力输送和浆体输送。     

金属弯管的成型技术

金属管道中大量用到弯管。弯管的成型方法非常多,有凹槽轮滚压法、感应加热煨弯法、型模压弯法、逐步成型法、数控弯管法。弯管的材质也非常多,有黑色金属、有色金属,包括碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝、钛、锆、镍及其合金。不同材质、规格、批量的弯管根据其加工性、价格和加工费用可采用不同的成型方法。本文介绍了金属弯管的各种成型方法及其成型原理,比较彼此优缺点。合理地选择弯管成型方法可以提高产品质量,减少成本,提高生产效率,创造更好的社会经济效益。     

金属管道表面缺陷微波无损检测

对微波技术应用于工业管道表面缺陷的无损检测进行了试验研究,分别进行压力管道内、外表面的微波无损检测试验。试验结果表明：利用微波无损检测技术一方面能实现管道外表面的非接触检测;另一方面能实现管道内表面缺陷的快速定位与测定,大大提高了管道内表面缺陷的检测效率,为金属管道表面缺陷的定位修复和安全评估提供了重要依据。     

薄壁箱形金属管材冲压成形试验研究

以薄壁箱形金属管材为对象,研究了冲压成形过程中冲压速度、约束条件等因素对成形质量的影响。研究表明:冲压过程中增加薄壁箱形管材侧壁约束可以提高薄壁箱形管坯整体受压变形的稳定性,利用侧壁挡板和内腔充沙等措施,可明显减弱管坯产生侧壁屈曲;合适的冲压速度可有效消除管坯顶面屈曲;合理控制冲压速度和约束条件等工艺参数可有效提高薄壁箱形金属管材冲压成形质量。     

排气系统缠绕式金属软管断裂原因分析

卡车发动机排气系统中的缠绕式金属软管在行驶过程中发生断裂及卡死现象。通过宏观分析、断口观察、金相分析、能谱分析及硬度检测等手段,对金属软管断裂的原因进行分析:粘着磨损和磨粒磨损导致金属软管的截面厚度逐渐变薄,截面变薄后零件抗疲劳性能下降,最终发生疲劳断裂。发生卡死的原因是车辆在行驶过程中,由车轮激起的泥沙或其他异物逐渐进入金属软管空隙,在金属软管间隙内淤积,而卡死也加速了金属软管的断裂。针对失效原因,提出了防止金属软管发生卡死和断裂的方法。     

双金属复合管塑性复合成形工艺及应用

简单分析了双金属复合管塑性成形的过程,对目前国内双金属复合管的各种主要塑性成形复合技术进行了分析和比较,最后介绍了一种新的成形工艺。     

金属波纹管内表面镀层冲蚀性能

目的 在明渠条件下分析挟沙水流对金属波纹管内表面镀层的冲蚀情况,明确冲蚀的机理及特征。方法 采用自主搭建的循环试验水槽平台对金属波纹管涵进行挟沙水流的冲蚀试验。将波纹管设计为A、B、C管段,根据水的流速变化,选取各管段波纹截面及测点。根据不同粒径区间,在0.12、0.24、0.47 mm工况下,冲蚀时间达到200、400、600 h时分别测量各测点,得到内表面镀层在不同工况、不同位置的冲蚀量。结果 采用扫描电镜观察0.47mm工况下B2波纹段的冲蚀形貌,结果表明,波峰和迎水面位置的冲蚀坑紧密分布,镀层的冲蚀现象最为严重。在1个波纹周期内,沿着水流方向,波峰位置的冲蚀量相对最大,且迎水面镀层的冲蚀量比对称位置背水面的冲蚀量大;在垂直于水流方向的横断面上,中轴线位置的冲蚀量相对最大,两侧逐渐减小。在同等条件下,沙粒粒径为0.47 mm工况下的冲蚀率相对最大,其中T₀断面处的最大冲蚀速率达到了6.31μm/100 h。结论 波纹管内表面镀层因颗粒冲蚀,镀层减薄,直至消失,进而导致波纹管的失效速率加快。波峰位置的冲蚀速率相对最大,以波峰为对称轴,迎水面的冲蚀速率大于对应位...     

金属型铸造镁合金管接头工艺数值模拟

采用金属型重力铸造方式,借助有限元分析软件模拟了镁合金管接头铸件的充型和凝固过程。对铸件的充型过程,温度场变化及可能产生的缺陷进行了分析,并依据分析结果对工艺进行了改进。     

X65管线钢焊缝金属裂纹分析

Ｘ６５管线钢在焊接过程中,内侧焊疑金属出现横向和纵向沿熔合线方向的裂纹,横向裂纹惯穿焊缝金属横截面。有扫描电镜分析断口,发现裂纹处的焊缝金属与母材有较严重的化学成分偏析,内侧缝金属的熔合线基本垂直于母材。分析结果表明：局部成分偏析、工艺参数不适宜是造成焊缝裂纹的主要原因。