机械振动对2A14铝合金TIG焊接接头组织与性能的影响

研究了焊接电流、机械振幅和机械振动频率对2A14铝合金TIG焊接接头力学性能和显微组织的影响.结果 表明:在TIG焊接过程中施加机械振动,可以明显改善2A14铝合金的焊缝组织;拉伸过程中焊接接头最薄弱区域从未施加机械振动时的焊缝中心处转移至施加机械振动时的焊缝靠近熔合线位置处;增加机械振幅和机械振动频率都可以有效细化焊...     

机械振动对2A14铝合金TIG焊接接头组织与性能的影响

试验研究了焊接电流、机械振幅和机械振动频率对船舶用2A14铝合金TIG焊接接头力学性能和显微组织的影响.结果 表明:在TIG焊接过程中施加机械振动,可以明显改善2A14铝合金的焊缝组织;试样拉伸过程中焊接接头最薄弱区域从未施加机械振动的焊缝中心处转移至施加机械振动时焊缝靠近熔合线位置处;增加机械振幅或机械振动频率都可以...     

扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响

分别采用固相扩散焊和瞬间液相扩散焊方法焊接6063铝合金。采用金相显微镜对扩散界面附近的显微组织进行了分析;采用万能试验机测试了焊接接头的抗拉强度。试验结果表明,在连接同种铝合金材料的情况下,固相扩散焊相比瞬间液相扩散焊能够获得更为良好的接头性能。在焊接温度540℃、焊接压力8 MPa、保温时间80 min时,固相扩散焊接头区域成分均匀,没有空洞等缺陷,抗拉强度为122 MPa,达到同种热处理条件下母材抗拉强度(130 MPa)的94%。     

影响2A14铝合金锻件力学性能的因素

针对生产中2A14铝合金壳体热处理性能不稳定，对2A14锻件进行了热处理工艺试验，测定了经不同工艺热处理后合金的力学性能。结果表明，影响该铝合金锻件力学性能的主要因素为原材料状态，锻造变形程度及热处理工艺。     

减小表面氧化膜对LD2扩散焊接头不利影响的工艺

在LD2扩散焊试验中采用机械清理,同时,在一定温度和真空环境下施加瞬间大压力的方法,减小了Al2O3,氧化膜的不利影响,提高了接头的焊合率。     

电子束焊接2A14铝合金接头的组织与特征

对10 mm厚的2A14铝合金板进行电子束焊接,通过金相及扫描电镜沿焊缝熔深方向对各个区域的微观组织进行对比分析。结果表明:电子束焊接2A14铝合金接头沿焊缝中心和焊缝边缘的组织在尺寸、结晶形态和生长方向上存在很大差异,焊缝顶部和根部的组织尺寸较粗大,晶粒尺寸可达到20-50μm,靠近熔合线附近的焊缝组织沿最快散热方向具有明显的方向性,焊缝中心部位的组织非常细小,晶粒尺寸小于10μm,分布均匀,呈典型的非平衡快速凝固形成的枝晶组织。焊缝根部容易形成缩孔并伴随裂纹的产生,可通过散焦焊接和焊后背部重熔的方法加以消除。     

变形温度对2A14铝合金显微组织和力学性能的影响

在300~450℃温度范围内对2A14铝合金进行恒应变速率的多向压缩实验,模拟其多向锻造过程,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和室温力学性能测试等手段研究变形温度对2A14合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着变形温度的升高,合金的软化机制由动态回复向动态再结晶转变,位错密度随之降低;变形后的2A14铝合金在热处理过程中,发生静态再结晶,变形过程中累积的形变储能对再结晶的形核及长大具有促进作用。随着变形温度的升高,时效态2A14铝合金的平均晶粒尺寸随之增大,分布变得不均匀,其强度与平均晶粒尺寸满足Hall-Petch关系式;室温拉伸断口形貌表现出韧性断裂特征,且随着变形温度的升高,单位面积内韧窝数量减少、尺寸增大,合金的塑性变差。     

2A14铝合金锻件的热处理工艺

针对生产中2A14铝合金锻件伸长率偏低,研究了锻造及热处理工艺对工件力学性能的影响。结果表明,锻造选用的坯料直径及时效工艺是影响锻件性能稳定性的主要因素。减小坯料直径能显著提高锻件的力学性能,尤其是伸长率能提高约1～2倍;锻件的伸长率对时效工艺参数很敏感。最佳时效时间为4.5～5 h,超过5 h以后,伸长率会快速降低;最佳时效温度为（152±2）℃,尽管强度降低约13%,但150℃时效的伸长率是155℃的1.2～2倍。优化出的最佳热处理工艺参数为380℃退火＋502℃×2 h固溶,35～40℃热水中冷却＋152℃×5 h时效。将该工艺应用于生产,产品伸长率提高约2～3倍,强度、硬度仍满足产品技术要求。     

2A14铝合金VPTIG焊交叉焊缝组织与力学性能

采用变极性钨极氩弧焊（单面两层,VPTIG打底+VPTIG盖面）工艺对2A14-CS态δ6 mm铝合金进行VPTIG1+VPTIG2交叉焊缝焊接试验,对比研究交叉焊缝与单一VPTIG焊缝的微观组织和力学性能。结果表明,交叉焊缝相较单一VPTIG焊缝拉伸性能下降,其抗拉强度下降5.4%～6.6%,断后延伸率下降19.2%～23.6%,塑性下降更明显。交叉焊缝硬度与单一VPTIG焊缝硬度规律一致,从母材到焊缝中心硬度均呈现先下降后局部上升再下降的趋势,但交叉焊缝焊缝区及靠近焊缝的部分热影响区硬度较单一VPTIG焊缝明显下降。交叉焊缝微观组织呈树状枝晶和胞状枝晶形态,其打底层焊缝相较单一VPTIG焊缝晶粒更粗大且大小不均匀分布,导致交叉焊缝的力学性能下降。交叉焊缝断裂机制与单一VPTIG接头断裂机制一致,为混合型断裂机制,即以晶界韧性断裂为主,并伴随有微裂纹源受力扩展开裂、微孔聚合型断裂。交叉焊缝断口相较单一VPTIG接头断口呈现韧窝少且浅、微裂纹源受力扩展开裂更明显的特征。     

2A14铝合金FSW焊缝背部线状缺陷返修工艺

针对2A14铝合金搅拌摩擦焊（FSW）焊缝背部线状缺陷,设计了4种不同的方案对其进行返修,分析了不同返修方法对焊缝缺陷消除、接头力学性能以及接头组织的影响,研究了其焊缝背部缺陷返修的工艺特性。结果表明,4种方法均可消除未焊透缺陷。直接采用FSW返修可返修4次,但多次返修会造成焊缝减薄,抗拉强度下降,重复搅拌摩擦焊对焊缝组织影响较小;打磨焊缝背部缺陷后,采用TIG焊填料焊缝正面后再进行FSW返修,焊缝无明显减薄,抗拉强度有一定的下降,且2次返修的抗拉强度较一次有明显下降,次数应不超过2次,焊缝中残留的熔焊支状晶降低了返修后的接头性能;打磨后采用TIG焊填料并修平后进行FSW返修,两次返修接头强度未出现降低,熔焊填料的组织能够全部转化为FSW组织;打磨背部缺陷后TIG填料也能消除未焊透缺陷,但出现了明显的气孔甚至裂纹缺陷,强度严重下降,不宜采用。此外,选用较大的尺寸的搅拌头有助于维持焊缝强度。     

拉/压冷变形对2A14铝合金时效强化的影响

利用X射线衍射仪和DSC差热扫描量热仪进行测试,结合铝合金的析出相强化和位错强化理论模型,研究了在固溶-拉/压冷变形-时效过程中2A14铝合金强度的变化规律.结果表明:相比于压缩冷变形,拉伸冷变形引入的位错密度较大,因而位错强化作用更强;拉伸冷变形欠时效阶段(θ相析出之前)促进合金中强化相θ′相的析出,过时效阶段(θ相...     

时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响

通过透射电镜研究了时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响。研结果表明：小变形量的2A14铝合金在150 ℃时效4 h,合金中基本上没有析出或析出相的含量很少,时效10 h,合金中形成了少量的片状析出相Ω相和S'相。随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金中析出的S'相的含量增加且尺寸增大,没有观察到Ω相。在180 ℃时效4 h,在位错上开始析出点状的S相,随着时效温度的升高和保温时间的延长,位错上析出的S相增多且尺寸增大,位错线变得不明显。晶界上的析出相主要是S相,在晶界附近没有观察到明显的无析出带。     

2A14高强铝合金电子束焊接头缺陷分析

研究了2A14铝合金在电子束焊接中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和控制措施,为铝合金电子束焊接接头质量的提高提供了依据.结果表明,在铝合金电子束焊接头中的裂纹为结晶裂纹,增加电子束流搅拌以减少成分偏析,细化组织可减少裂纹的产生;彻底清除氧化膜、增加扫描频率、实施焊后重熔均可有效地减少焊缝气孔的产生;焊后重熔和增加搅拌同样对焊缝内的根部缩孔有一定的改善作用;在焊接结构上采取适当措施解决焊缝下榻;焊接接头的软化通过焊后热处理得到明显改善.     

2A14铝合金的固溶和形变组织

采用X射线衍射、DSC、扫描电镜、透射电镜研究了固溶处理、冷轧、热轧对2A14铝合金微观组织的影响。结果表明,挤压态的2A14铝合金中主要有α-Al基体、Al₂Cu相和少量的含Mn相,合金中粗大的沉淀相被挤碎且沿一定方向分布。2A14铝合金的固溶温度应低于其共晶转变温度509℃,固溶处理后的合金中Al₂Cu相溶解,在基体上弥散分布着少量的棒状T相。固溶快冷后再经过轧制,合金中粗大的残留相被挤碎,且沿着轧制方向分布,热轧之后的合金在基体上析出了大量细小的沉淀相。     

Effects of temperature and time on three-dimensional microstructural evolution of semi-solid 2A14 aluminum alloy during short process preparation of semi-solid billets

To shorten the preparation process of semi-solid billets, semi-solid billets of 2A14 aluminum alloy were prepared by wrought aluminum directly semi-solid isothermal treatment (WADSSIT) process. Three-dimension (3D) combined microstructure evolution, namely transverse direction (TD) surface, rolling direction (RD) surface, and normal direction (ND) surface, was studied. Effects of temperature and holding time on average grain size and average shape factor were investigated. The results showed that the optimum conditions for preparation of 2A14 semi-solid billets by this process were 615 °C and 20 min (average grain size of 124 μm and shape factor of 0.81). Electron backscatter diffraction (EBSD) observations indicated that the microstructure was completely recrystallized when it was heated to 600 °C. Grain size was increased with the increase of temperature and grew up slowly with the holding time prolonging. Roundness was increased with increase of holding time but was not sensitive to temperature.     

2A14铝合金直流A-TIG焊接技术

依据某型号的铝合金焊接构件对焊后表面的高平面度要求,自主研制活性剂,实现2A14铝合金的直流A-TIG焊接. 并通过直流A-TIG焊缝的表面成形、X射线、微观组织观察及力学性能等方面开展2A14铝合金直流A-TIG焊接技术研究. 结果表明,当活性剂浓度为15%时可以获得表面成形、内部质量及力学性能良好的2A14铝合金直流A-TIG焊缝;与交流TIG焊相比,焊缝力学性能略高,微观气孔数量明显降低.     

扩散时间对W在TiAl合金中扩散行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和硬度测试等分析手段研究了在1250 ℃下扩散保温不同时间对W元素在TiAl合金中扩散行为的影响。结果表明:试样在1250 ℃下进行扩散不同时间后,渗层界面处连接良好,可观察到明显的冶金结合。扩散层厚度随扩散时间的延长而增加,扩散4 h后可得到约15 μm厚的渗层,扩散24 h后可得到约45 μm厚的渗层,此外较长的扩散时间(24 h)可显著改善界面处的裂纹和气孔等缺陷。W在TiAl合金中的扩散机制主要为置换和空位扩散,且W和Ti的原子半径和热膨胀系数等存在差异,使得晶格畸变的出现并进一步阻碍了W元素的扩散。显微硬度试验结果表明W在TiAl合金中进行扩散,可以增强TiAl合金的硬度,且硬度值随W含量的增大而增大。     

Ti-17钛合金扩散连接界面特征及接头剪切强度(英文)

研究不同连接时间下Ti-17钛合金扩散连接界面特征及接头剪切强度。结果表明,随着连接时间的延长,连接界面平均空洞尺寸逐渐减小,空洞数量增加至最大值后逐渐减少。具有锯齿状边缘的不规则空洞逐渐转变为具有平滑表面的椭圆形空洞以及细小的圆形空洞。当连接时间为60 min时连接界面上形成了跨连接界面的晶粒。接头剪切强度随着连接时间的延长而增大,当连接时间为60 min时,接头剪切强度达到最大值,为887.4 MPa。尽管塑性变形的作用时间很短,但是对促进空洞闭合以及提高接头剪切强度的作用显著。     

1420铝锂合金扩散焊工艺及中间层材料对接头性能的影响

研究了1420铝锂合金在一定工艺条件下，添加中间层金属进行真空扩散焊接的可行性，通过对接头显微组织、断口形貌、显微硬度和成分的测试与分析，发现在一定的工艺条件下，扩散焊接接头处原子扩散充分，形成了良好的冶金结合；采用铜中间层金属可以获得组织均匀的焊接接头；采用镍中间层能使接头处原子通过相互扩散形成金属间化合物强化相，可适当提高接头强度。     

铝合金U型模锻件锻造工艺研究

介绍了2A14铝合金U型模锻件的生产工艺,针对该模锻件的材料特性、锻件的结构特点和技术要求,确定了锻造工艺。经过生产验证,制定的锻造工艺是合理的,成功地生产出了外形尺寸、组织和性能均合格的2A14铝合金U型模锻件。