1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

电子束焊喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的组织性能研究

采用电子束焊接的方法对10 mm厚的喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金板进行了拼焊实验。采用金相显微镜、扫描电镜、室温拉伸实验、显微硬度等方法分析了焊接接头的微观组织,测试了焊接接头的力学性能及显微硬度。结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金焊接接头由三个区域(近缝区母材,焊核区,热影响区)组成。焊缝宽为0.3～1.0 mm,焊核区由尺寸约3～8μm的等轴细晶组成,析出相沿晶界分布,晶内析出相较少;热影响区大部分保留了母材的原始组织特征,小部分区域发生了重熔。从焊缝区到母材,显微硬度值逐渐下降,焊缝区硬度值高出母材约35。经T6处理后,焊接接头强度约为母材的82%。     

QP980淬火-配分钢MAG焊接头组织及力学性能

QP980淬火-配分钢属于第三代先进高强钢，具有强塑积高、成形性好等优点而成为汽车轻量化发展的重要材料。对国内某公司生产的1.5 mm厚的QP980淬火-配分钢采用机器人MAG焊(熔化极活性气体保护焊)进行焊接，分析焊接工艺参数对其焊接接头组织和力学性能的影响。考虑到焊接的淬火作用以及焊接接头的等强匹配原则，采用ER50-6焊丝作为填充材料。研究结果表明，在合适的焊接工艺窗口内，减小焊接热输入有利于提高焊接接头的强度，但对其塑性有不利影响。焊接接头横截面的组织和力学性能变化非常大，焊缝金属区主要由铁素体和珠光体组成，硬度较低，但能达到原始母材的硬度值；靠近焊缝的热影响区主要是完全相变区，该区是由原始母材组织发生奥氏体转变后冷却产生的以板条马氏体为主的组织，硬度较母材有较大提升，该区成为焊接接头的硬化区，而靠近母材的焊接热影响区主要包括两相区和回火区，两相区中部分组织发生了奥氏体转变，冷却后转变的组织较原始组织中的马氏体含量有所降低，硬度略有下降，而回火区是由原始组织中的铁素体、少量奥氏体以及发生了回火的马氏体组成，由于马氏体的回火作用，硬度也略有降低。在该钢的MAG焊中，焊接接头软化现...     

Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材焊接接头的组织与性能

采用光学显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材熔化极惰性气体保护焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:焊缝中心区为枝晶,靠近母材侧的焊缝熔合区为柱状晶,母材为等轴晶,但靠近焊缝熔合区的母材晶粒发生了长大。焊接接头的硬度以焊缝为中心呈对称分布,从母材到焊缝中心,硬度先下降后上升再下降。焊缝中心区的硬度最低,为86~105(HV)。焊接接头的抗拉强度为309MPa,屈服强度为237MPa,伸长率为4.75%,挤压材的焊接强度系数为0.76。     

22MnB5钢激光焊接接头冷变形行为研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度仪和拉伸试验机对22MnB5钢激光焊接接头不同压下率下冷变形后接头进行检测。结果表明，随着冷轧压下率增加，塑性变形程度增加，焊缝宽度和硬度增加，激光焊缝显微组织为板条马氏体，焊接接头抗拉强度基本不变，22MnB5钢激光焊接接头具有良好的冷变形性，在冷轧压下率小于80%时，不会由于焊接接头和母材组织不匹配而出现断带等安全问题。     

DP980钢及DP980钢激光焊接接头的高周疲劳性能

摘要：为了研究DP980钢的高周疲劳性能,采用疲劳试验机对DP980钢和DP980钢激光焊接接头进行高周疲劳试验,得到Basquin方程,并利用光学金相显微镜和扫描电镜进行组织和断口分析。结果表明：DP980钢激光焊接接头的焊缝根部和顶部出现形状凹陷,焊接接头的质量为中等。DP980钢疲劳极限为341MPa,DP980钢激光焊接接头的疲劳极限为148MPa,激光焊接接头的疲劳极限较母材的疲劳极限降低约50%。对于DP980钢而言,铁素体/马氏体晶界是裂纹萌生的主要位置,疲劳断口为准解理断口。对于DP980钢激光焊接接头而言,疲劳裂纹源位于焊缝凹陷处,而非热影响区及母材,疲劳断口为解理断口。DP980钢和DP980钢激光焊接接头的疲劳裂纹扩展区均有明显的疲劳条带,并伴随有二次裂纹。     

稀土镁合金搅拌摩擦焊接接头组织及性能分析

成功实现了7 mm厚Mg-Gd-Y系镁合金板的搅拌摩擦焊接,用光学电子显微镜、扫描电子显微镜等手段对焊接接头进行分析。实验结果表明:接头表面光滑,没有裂纹。显微组织特征显示接头有明显分区,各区域晶粒度存在差异。在旋转速度为800 r·min-1,焊接速度为100 mm·min-1时,可以获得较好的焊接性能,抗拉强度达到母材的87%,断后伸长率达到母材的84%。焊缝显微硬度的最低值出现在前进侧机械热影响区,断口表现为准解理断裂特征,断口剖面局部可见镁与稀土元素Gd和Y形成的形状规则、颗粒细小的第二相粒子。     

喷射成形7055铝合金激光焊接头组织性能研究

采用激光焊接方法对2 mm厚喷射成形的7055铝合金进行了焊接实验。通过背散射电子衍射技术(EBSD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、显微硬度和室温拉伸试验等测试方法对焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:7055铝合金激光焊接头热影响区无明显的软化,焊缝显微硬度最低,约为母材的77%,接头的抗拉强度和伸长率分别约为母材的61%和4.1%。热影响区观察到发生了再结晶的等轴晶粒,但晶内可观察到弥散的η'相;熔合线附近形成了晶粒取向随机分布的细小的等轴非枝晶区;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,靠近焊缝中心为胞状枝晶,晶内无弥散强化相。综上所述,这些区域的微观组织特征揭示了焊接接头的不均匀性,其综合机械性能较母材有所下降,焊缝成为接头的最薄弱环节。     

Inconel 718高温合金SMAW焊接接头组织及力学性能研究

对Inconel 718镍基高温合金进行焊条电弧焊(SMAW)焊接试验,研究其接头显微组织和力学性能。结果表明,焊接接头由五部分组成,分别为焊缝区、细晶区、不完全再结晶区、粗晶区以及基体;由于焊缝区有大量Laves相的存在,导致焊缝区为焊接热影响最薄弱的区域,拉伸试样断裂位置在焊缝处;显微硬度测试表明焊缝区硬度最低,母材硬度最高。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

摘要：为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

High cycle fatigue behavior of DP980 steel and DP980 steel laser welded joints

For the study of the DP980 steel high cycle fatigue property, high fatigue tests of DP980 steel and DP980 steel laser welded joints were carried out with fatigue testing machine, the Basquin equation was concluded. Microstructures and fractures were analyzed by optical microscope and scanning electron microscope. The results show that DP980 steel laser welding joints have the weld concavity at the welding root and top, the quality of welded joints is medium. The fatigue limit of DP980 steel is 341MPa, the fatigue limit of DP980 steel laser welded joint is 148MPa, the fatigue limit decreases by 50% compared with the fatigue limit of the base metal. For DP980 steel, the crystal boundary of the ferrite/martensite is the main location of micro cracks initiation, the fatigue fracture of DP980 steel is the quasi cleavage fracture. For DP980 steel laser welding joints, the fatigue cracks initiation is located in the weld concavity, not in the heat affected zone, the fatigue fracture is cleavage fracture. DP980 steel and DP980 steel laser welding joints crack propagation is characterized by the obviously fatigue striations coupled with secondary cracks.     

热输入对DP980激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP980钢的焊接性能,采用3种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,熔融区为板条马氏体,热影响区为马氏体、铁素体和回火马氏体,随着热输入增加,上下表面的熔宽逐渐增大,强塑积逐渐减小,热影响区的软化程度逐渐恶化。从熔融区到母材,显微硬度的变化趋势是先降低后升高。焊接接头静态拉伸失效位置均在亚临界热影响区,拉伸断口为韧性断口,随着热输入增加,杯状韧窝逐渐转变为较大的抛物线状韧窝,通过分析不同热输入条件下焊接接头的静态拉伸应变场云图,可知在塑性变形阶段,熔融区两侧呈双峰形貌,随着热输入的增加,软化区的面积逐渐增大,颈缩易出现在熔融区两侧的软化区部位。     

Investigation on the Failure Mechanism of DP590-22MnB5 (Quenched) and DP590-DP590 Spot-Welding Joints

The failure mechanism of DP590-22MnB5(quenched) and DP590-DP590 spot-welding joints is studied through lap-shearing experiments,metallographic observation and three-dimensional finite element simulation.Both joints cracked on the DP590 steel,but the tensile shear strength of the DP590-22MnB5(quenched) joint is greater than that of the DP590-DP590 joint.A finite element model for the lap-shearing experiment is established according to the mechanical properties of DP590 and 22MnB5(quenched) steels and the metallographic analysis of welding spots.The simulation results show that the difference in the axis rotation of the two welding spots causes different distributions of stress and strain,which shifts shear loading condition to opening loading condition.Due to larger axis rotation angle of the DP590-DP590 joint,the stress concentration occurs at the middle of the nugget circumference,and it results in lower tensile shear strength of the DP590-DP590 joint.     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。     

焊接速度对机器人搅拌摩擦焊AA7B04铝合金接头组织和力学性能的影响

针对熔化焊在焊接AA7B04铝合金时易在焊缝中出现孔洞等缺陷,且接头性能下降明显、焊后变形大,以及采用铆接等机械连接方式会增加连接件的重量等问题,采用集成了搅拌摩擦焊末端执行器的KUKA Titan机器人对2 mm厚AA7B04高强铝合金进行了焊接,在转速为800 r·min-1的条件下,研究了焊度对焊接过程中搅拌头3个方向的受力F_x、F_y和F_z的影响.研究发现,F_z受焊速的影响显著,随焊速的增加而降低.利用光学显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验、三点弯曲试验和硬度测试等方法,研究了不同焊速下AA7B04铝合金接头的微观组织和力学性能.结果表明:当焊速为100 mm·min-1时,接头的抗拉强度最高为447 MPa,可达母材的80%,且所有接头的正弯和背弯180°均无裂纹;接头横截面的硬度分布呈W型,硬度最低点出现在热力影响区和焊核区的交界处,焊速不同会导致不同的焊接热循环,且随着焊速的增加接头的硬度随之增加;焊核区组织发生了动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒,前进侧和后退侧热力影响区的晶粒均发生了明显的变形;前进侧热影响区析出η'相,后退侧热影响区因温度较高析出η'相和尺寸较大的η相.      

Friction welding of Cu-tube to Al-tube plate using an external tool

In the present study, friction welding of tube to tube plate using an external tool (FWTPET) was used to weld copper tubes with aluminum plates. Tubes were prepared with holes along the faying surfaces of tubes and cleaned before welding. The weld microstructure shows line of stir zone (SZ), a narrow thermo mechanically affected zone and heat affected zone (HAZ). The welded samples were found to have satisfactory joint strength and the XRD study showed the presence of AlCu intermetallic in the weld zone. The hardness survey revealed that there was a slight increase in hardness adjacent to the weld interface due to grain refinement. Better weld joints were achieved when the tool rotation speed and interference are 1500 rpm and 0.8 mm respectively. The present study confirms that a high quality copper tube to aluminium tube plate joint can be achieved by FWPET process.     

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Electro-slag welding with heat input of 530kJ/cm was applied to 60mm thick shipbuilding plate EH40, and microstructure and mechanical properties of the weld joint were characterized. Different regions such as heat affected zone, fusion zone, weld metal and base metal are found across the weld joint by microstructure analysis. A narrow coarse grain heat affected zone consisting of acicular ferrite, polygonal ferrite and grain boundary ferrite is found, width of which is less than 1mm. Acicular ferrite (?? 10??m) and grain boundary ferrite is observed at weld metal, while fusion zone have a complex structure of acicular ferrite, grain boundary ferrite and ferrite side plate. Mechanical property tests show that the absorbed energy of WM, FL and CGHAZ at -20?? during Charpy impact test is more than 60J, no evident softening phenomenon occurred at heat affected zone, and other properties met the requirement.