不同氮含量焊丝熔化极气体保护焊高氮钢的微观组织与力学性能

为研究不同氮含量焊丝对高氮钢焊缝组织性能的影响,采用自制的0.46[N]、0.61[N]、0.84[N]3种不同氮含量焊丝进行高氮钢熔化极气体保护焊焊接工艺试验.测试分析3种成分焊丝焊缝的固氮效果、气孔倾向、微观组织及力学性能.结果表明:随着焊丝氮含量的增加,焊缝氮含量升高,气孔倾向也增大;3种焊丝焊缝组织均由奥氏体+...     

保护气配比对高氮钢焊丝接头组织性能的影响

对高氮奥氏体不锈钢焊缝进行固氮,在多元活性保护气氛条件下,用氮的质量分数为0.46％的高氮钢焊丝进行焊接试验,研究保护气体不同氮气配比对焊丝接头的固氮效果、气孔敏感性、显微组织及力学性能影响.结果表明:随保护气体中氮气配比增加,焊丝接头的氮含量先增大后趋于稳定,气孔倾向先减后增;焊缝组织中奥氏体枝晶变粗,枝晶间距增大;当氮气配比为15％时,接头的抗拉强度和断后伸长率最大,分别为905 MPa和21.2％,冲击韧性受氮含量及气孔的共同影响先增后减.     

高氮钢与铝板的爆炸焊接可行性探究

利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对奥氏体高氮钢与铝板的爆炸焊接过程进行数值模拟,通过模拟端点线起爆和中间线起爆方式,观察其覆板速度及碰撞点压力变化及焊接效果,并设置了端点线起爆焊接实验进行验证。模拟结果表明:中间线起爆效果优于端点线起爆。试验结果表现出与模拟效果良好的一致性,分析认为奥氏体高氮钢具备爆炸焊接所需性能。     

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢焊接接头组织及性能

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢因优越的力学性能在装甲防护领域具有广阔的应用前景。根据“低强匹配”原则,采用ER307Mo奥氏体不锈钢焊丝对30 mm厚的高氮奥氏体不锈钢和603马氏体高强钢脉冲熔化极惰性气体保护焊对接焊接,并分析焊接接头微观组织及力学性能。研究结果表明：试验得到了表面成形良好、内部无裂纹、未熔合等缺陷的焊接接头;焊缝组织主要为奥氏体以及被奥氏体基体包围的铁素体树枝晶,高氮奥氏体不锈钢熔合线附近组织主要为奥氏体,603钢熔合线附近组织主要为条片状马氏体、贝氏体以及回火马氏体;接头的断裂形式以韧性断裂为主,存在少量的解理断裂特征,能谱仪点扫描结果表明,韧窝中心的第2相粒子为富Fe的碳化物;焊接接头的平均抗拉强度达722 MPa,平均断后延伸率达20.2%;焊缝金属的动态屈服强度为913 MPa,最大工程应力为2 045 MPa,抗冲击性能优于603钢母材。     

高强钢激光-电弧复合焊接接头力学性能研究

为弥补高强钢在传统焊接中低效、变形严重、焊缝强度低等问题,采用6 kW光纤激光器和熔化极活性气体保护电弧焊复合焊接6 mm厚度的30CrNiMo钢板,在相同焊接工艺下使用ER50-6和ER308两种焊丝,焊后对两种焊缝的组织形貌和力学性能进行研究。研究结果表明：ER50-6焊丝焊缝为细小的针状马氏体组织,而ER308焊丝焊缝为粗大的柱状晶奥氏体;两种焊丝焊缝的硬度面分布也出现较大区别,ER50-6焊丝焊缝沿熔合线出现低硬度分布,ER308焊丝焊缝则在焊缝中心下部出现低硬度集中,二者对应拉伸断裂位置分别在熔合线处和焊缝中心;通过能谱分析得知,ER308焊丝中高含量的Cr元素在焊缝上部集中,导致焊缝上部淬硬性增强,硬度大幅上升,韧性急剧下降,并最终导致焊缝力学性能的薄弱。因此,采用复合焊接搭配ER50-6焊丝,可实现对6 mm厚30CrNiMo钢板以1.0 m/min速度的高效无变形焊接,焊缝强度高达1 197 MPa.     

焊接方法对WH80钢焊接接头组织及力学性能的影响

针对WH80钢,采用3种不同的焊接工艺方法,选取合适的焊接工艺参数,成功制备3组焊接接头。通过金相组织观察、显微硬度测试、冲击性能测试及冲击断口扫描分析试验研究不同焊接方法对WH80钢焊接接头组织及力学性能的影响。结果表明:不同焊接工艺下焊接接头各区域显微组织形态及晶粒大小各有不同,焊接接头硬度差异明显,焊缝区硬度均高于热影响区;3种焊接方法相比,SMAW的焊缝硬度值最高,GMAW的次之,SAW的最低;GMAW与SMAW的常温与低温冲击韧性相对较高,SAW的最低。     

高氮奥氏体装甲钢抗弹性能研究

研究氮含量为0.56%的不同厚度规格的高氮奥氏体装甲钢抗穿、破甲弹侵彻时的抗弹性能、冲击硬化、抗弹机理等现象,以防护系数的优劣作为评定依据。试验结果表明,高氮钢可产生明显的冲击硬化现象,具有优良的抗弹性能和综合性能,高的防护系数使其可作为优良的防护材料。     

高氮钢材料组织及性能研究

采用加压感应熔炼+模铸和热轧+水冷、轧后+固溶处理两种工艺,制备氮的质量分数为1.0%的高氮钢材料,对不同处理工艺下材料的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能进行研究。结果表明,抗拉强度、屈服强度、屈强比差别不明显,但延伸率和断面收缩率在固溶处理后得到明显提高。经透射电镜电子衍射发现奥氏体组织中存在大量的孪晶、位错和层错;晶内、晶界有碳化物沉淀相析出,位错强化和第二相沉淀析出强化是提高高氮钢强度的主要原因。     

9Ni钢焊接接头低温性能研究

针对国产9Ni钢,对其进行焊接及热处理工艺制定。采用多层多道手工电弧焊,焊条为ENiCrMo-3,焊前不预热且严格控制层间温度;选择双相区处理工艺。通过高低温拉伸试验、低温冲击试验、硬度测试及金相组织观察检测焊接接头性能。结果表明,9Ni钢接头低温冲击韧性和抗拉强度均满足要求,对其制定的焊接和热处理工艺切实可行。     

船用铝钢复合材制备工艺研究

铝钢复合材可用于连接船舶主体和上层建筑,受到广泛青睐。主要使用爆炸焊接的方法制备铝钢复合材,采用金相检验、拉伸试验和剪切试验方法对板材进行检验。检验结果表明,复合材的界面均匀,呈现爆炸焊接所特有的波状界面,界面处无分层、熔化等缺陷。拉伸试验结果和剪切试验结果表明,复合材性能达到相关标准要求,满足船用需求。     

高氮奥氏体不锈钢切削试验研究

高氮奥氏体不锈钢是一种难加工材料。在分析材料特性的基础上,通过刀具磨损与耐用度对比试验,研究了切削过程中刀片的典型磨破损形态和磨损机理,得出了相对较优的刀具材料牌号和切削参数。研究结果表明:刀片典型的磨破损形态主要表现为前刀面粘结磨损和刀尖微崩刃破损等;由于稳定的积屑瘤的产生,YG8与其它刀片相比,在50～75m/min的切削速度范围内切削性能最好,刀具寿命最长。     

30CrMnSi钢激光焊接工艺研究

为减小薄板30CrMnSi钢的焊接变形,提高焊接效率,采用CO2激光对其进行了激光焊接工艺研究。采用激光显微镜、扫描电镜仪对微观组织进行了表征,采用显微硬度计、材料试验机等仪器对性能进行了测试。研究发现,激光焊接后的焊接接头分为焊缝区、热影响区、母材以及焊缝与热影响交界区和热影响与母材交界区5个部分。焊缝与热影响交界区显微硬度最高,母材显微硬度最低。焊接速度越快,焊缝的显微硬度越高,焊缝越窄。焊接速度越快焊接变形越小,激光功率4 kW、焊接速度8 m/min条件下,100 mm长度范围内的变形0.1 mm.激光焊接接头的抗拉强度高于母材110~170 MPa,母材为韧性断裂,断口呈典型的韧窝形态,热影响区发生脆性断裂,断口呈准解理断裂,随着焊接功率和速度的提高,热影响区的拉伸强度有降低的趋势。     

高氮含能化合物TKX-50侵彻安全性试验研究

针对炸药装药侵彻安全性问题,分别选用高氮含能化合物TKX-50 和HMX 为猛炸药,设计相同金属含 量和粘结剂体系的炸药配方,进行炸药装药侵彻钢筋混凝土试验。研究结果表明：在相同试验条件下,TKX-50 装 药响应剧烈程度低于HMX 装药,推断其XDT 成长过程较HMX 长。TKX-50 以五元杂环为平面骨架,引入C-N、 N-N、C=N 和N=N 键,脱离爆炸性基团(N-NO2,C-NO2,O-NO2)限制,形成大Π 键和氢键,是XDT 过程增长的 原因。     

高氮含量金属掺杂氮原子簇的液氮冷却-激光溅射生成研究

为了研究激光溅射-超声分子束冷却离子源结构对金属掺杂氮原子簇形成的影响,通过增加液氮冷却、缩小脉冲阀喷气孔与激光轰击靶点的距离,对常规离子源进行了改进,并研究了碱金属和第一过渡系金属掺杂的氮原子簇的生成。通过飞行时间质谱发现了锂氮簇LiN_n~+(n=6,8,1 0,1 2,1 4,1 6,18)和Li_2N_n~+(n=8,1 0,12)、钠氮簇NaN_n~+(n=2-27)、钒氮簇VM_n+(n=6,8,9,1 0,1 1,13,15)和V_2N_n~+(n=17,1 9,21)、铬氮簇CrN_n~+(n=2,4,6,8,9,11)和Cr_2N_n~+(n=9,1 0,11)。实验结果表明,改进后的离子源能显著增加生成的金属掺杂氮原子簇的数量,并明显提高产物的含氮质量分数;掺杂金属的种类对所形成原子簇的组成有很大的影响,各类金属掺杂氮原子簇中丰度最高的分别为LiN_8~+、NaN_(12)~+、VN_(11)~+和CrN_8~+。     

基于AMESim和ADAMS联合仿真的发射平台起竖控制方法研究

建立发射平台起竖系统机械动力学ADAMS模型,液压AMESim模型,控制系统MATLAB/Simulink模型,实现发射平台起竖系统的多平台联合仿真,在此基础上对起竖过程控制方法进行分析研究,得到多级油缸基于角速度闭环控制方法的起竖控制模型。     

铝钢复合板结合性能研究

通过铝钢复合板试制和力学性能对比,实验研究了铝／钢复合板的结合性能。实验结果表明,镍作为铝／钢复合板过渡层时,剪切强度能达到195MPa,拉脱强度能达到236MPa,远远大于钛或铝作为过渡层时复合板的结合强度;同时表明镍作为铝／钢过渡层有效地改善了铝钢复合板的结合品质,进一步拓宽了铝钢复合板的使用范围。     

不锈钢薄板高速高功率激光对接焊模拟分析

为了优化高速高功率激光焊的焊接工艺,需要准确预测焊接过程中温度场和应力场的变化;首先通过不锈钢薄板对接焊实验校核了组合热源模型,然后利用 Simufact Welding 软件对焊接材料的温度场和等效应力分布进行了数值模拟;结果表明：实验焊缝截面形状与仿真计算结果吻合良好;激光热源前半部分温度梯度较大,后半部分温度梯度小;焊接过程中热输入量越大,冷却后焊缝区域的残余应力越大;在金属熔化作用下,焊缝区域的等效应力先增加后减小再增加;在保证焊接性能的前提下,通过减小激光功率或增加焊接速度,可以减小焊接变形和出现裂纹的可能性。