转速对TRIP钢搅拌摩擦焊接头组织性能的影响

用搅拌摩擦焊接(friction stir welding,FSW)对相变诱发塑性(transformation-induced plasticity,TRIP)钢焊接,研究转速对TRIP钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:FSW接头焊合区(stir zone,SZ)和热机械影响区(thermo-mechanically affect zone,TMAZ)晶粒细化、残余奥氏体含量降低,有大量马氏体生成;热影响区(heat-affected zone,HAZ)晶粒粗化、残余奥氏体含量降低,无马氏体生成。相比母材,FSW接头SZ和TMAZ显微硬度提升,HAZ显微硬度下降;低转速下,FSW接头中残余奥氏体含量较高,接头的抗拉强度912 MPa,达到母材的92.9%。母材和接头断口均呈韧性断裂特征。     

焊接热输入量对铝/钢搅拌摩擦点焊性能影响

为进一步促进汽车轻量化的生产,改善铝钢异种材料的焊接性能,对基于不同焊接热输入量的铝/钢搅拌摩擦点焊进行显微组织分析以及力学性能测试。结果表明:通过调整搅拌摩擦点焊的主轴转速和焊接深度,增加焊接过程中焊接热输入量,有利于提高焊接接头的硬度值;拉伸断口的微观形貌呈河流状花样的解理台阶,搅拌摩擦点焊接头断裂处易发生脆性断裂;焊接接头的Hook区存在FeAl₃金属间化合物。     

A-P异种钢焊接接头区域的显微组织特征

采用金相、扫描电镜和电子探针等试验方法,从物理冶金和金属学角度对奥氏体(A)-珠光体(P)异种钢焊接接头区域(焊缝、熔合区和热影响区)的显微组织特征和合金元素分布进行了研究。探讨了异种钢焊接熔合区的形成和碳、铬等元素的扩散规律,还进一步讨论了异种钢奥氏体焊缝金属的结晶形态及焊缝中一次δ-铁素体的分布。     

低密度钢与异种钢的焊接工艺研究

采用半自动MIG焊接方法,焊接材料选用奥氏体不锈钢焊丝,对低密度钢与6211、616、Q235钢进行焊接工艺试验,考察低密度钢与异种钢的焊接可行性。结果表明:在纯氩保护气氛条件下,低密度钢与6211、616、Q235钢焊接时焊缝熔池金属流动性较差,但可获得具有良好表面和内部质量的焊缝,低密度钢与6211、616钢焊接接头抗拉强度为低密度钢母材的60%以上,断后伸长率在12%以上,低密度钢与Q235钢焊接接头的抗拉强度基本与Q235钢母材等强。     

铝铜超声波焊接接头组织、性能及电阻研究

用紫铜和1060铝合金进行超声波焊接,对焊接接头表面形貌、界面中心温度峰值、界面特性、接头力学性能和电阻进行分析。结果表明:过高的焊接压力不利于工件连接;界面中心峰值温度最高约为330℃,说明超声焊接属于固相焊接;界面处发生较大的塑性流动,铝侧和铜侧均出现互渗,在接头边缘区域尤为明显,存在明显机械互锁;在焊接参数为0.3 MPa、1.5 s、50%时剪切强度最大,达24.19 MPa;界面连接处硬度约为45HV～90HV,超过铝母材硬度。研究焊后电阻与焊接质量关系,基于电阻的无损检测可用于超声波焊接的初步质量评价。     

异种钢接头结晶及相变特点的研究

本文全面分析了奥氏体/珠光体异种钢接头的结晶及相交特点。结果表明,异种钢接头不同特征区域结晶后的组织及其相变的先后不同,对研究异种钢接头组织形成过程及分析熔化焊过程中氢的扩散行为十分重要。     

6061铝合金不同填丝MIG焊接接头组织与性能研究

用ER4047和ER5356两种焊丝作为填充材料,开展6061铝合金MIG焊接试验。研究2种焊丝对6061铝合金MIG焊接接头显微组织和力学性能的影响。通过金相观察、硬度测试、拉伸试验、成分分析,评价2种焊丝填充焊缝的组织和性能。结果表明：ER4047焊丝填充的焊缝成形较好,ER5356焊丝填充的焊缝存在严重的未熔合缺陷;ER4047焊丝填充接头热影响区晶粒较粗大,晶粒直径约为23.7～107.7μm,ER5356焊丝填充接头热影响区晶粒较细小,晶粒直径约为21.5～72.3μm;ER4047焊丝填充的焊缝硬度和拉伸强度都明显高于ER5356焊丝填充的焊缝。     

焊接时间对异质钢电阻点焊质量的影响

采用控制变量的方法,变换焊接时间(20~180 ms),对差厚的H220YD-Z100/DP590GA先进高强钢电阻点焊质量进行研究。通过对各试样进行检测分析与对比,得到合适的焊接时间范围,从中选取一组参数验证其稳定性。结果表明:熔核区组织受热影响发生转变,接头失效形式为纽扣形;其工艺能够克服焊接分流、电网波动等的影响,连续焊接出熔核尺寸合格、表面整洁的高质量焊点。     

铝钢异种金属搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能研究

通过对5052铝合金和Q235钢板搅拌摩擦搭接焊进行试验研究,获得质量良好的接头,通过剪切试验、断口形貌扫描电子显微镜和能谱分析对搭接接头组织和性能进行测试研究。结果表明:采用搅拌摩擦焊可以获得焊缝成形良好、无孔洞和裂纹等缺陷的搭接接头,强度可达到225 MPa,基本接近铝合金侧母材的强度,焊缝接头获得良好的机械连接和冶金连接。针对铝钢搭接的接头形式构建了组织模型,将接头分为搅拌扩散区、机械结合区和冶金结合区,揭示了铝钢搅拌摩擦搭接焊的连接机理。     

中间层对SiCp/6063Al复合材料电阻点焊接头性能的影响

采用Sn3.0Ag0.5Cu中间层对低体积比SiC_p/6063Al复合材料进行电阻点焊,通过剪切试验以及SEM、EDS和XRD分析Sn3.0Ag0.5Cu中间层和点焊工艺对点焊接头组织及性能的影响。结果表明:Sn3.0Ag0.5Cu作为中间层可有效与母材形成混合熔核,显著改善母材直接点焊后熔核中SiC颗粒偏聚现象,在点焊电压和时间分别为124 V、2.2 s时,接头剪切强度达到100.17 MPa,断裂主要发生在熔核及熔核边缘母材处,断裂形式是以韧性断裂为主的混合断裂。因此,Sn3.0Ag0.5Cu中间层可有效提高低体积比SiC_p/6063Al复合材料电阻点焊接头的结合强度。     

激光预处理后钢的固相焊接接头组织与硬度分析

40Cr/T10A钢表面激光淬火后,在压接温度750～780℃、预压应力56.6MPa的条件下,经2.5～7.5min短时保温可实现异种钢的固相焊接,接头强度可达母材强度。对接头区的显微组织及显微硬度的观测表明,接头区界面两侧显微组织连续,实现了良好的冶金结合;界面两侧近界面处钢的组织因C、Cr原子的互扩散而发生了明显变化,并导致显微硬度的变化。     

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.     

冷却速度对AZ31镁合金搅拌摩擦点焊接头组织性能的影响

采用空冷、水冷、液氮冷却和液氮/水混合冷却的方法,研究不同表面冷却方式对AZ31镁合金搅拌摩擦点焊接头组织性能的影响。结果表明:随着搅拌摩擦点焊接头表面冷却速度的增加,材料的流动性减弱,钩形曲线的宽度逐渐减小;水冷条件下的搅拌摩擦点焊接头虽然焊核区和热影响区晶粒细小,但热机械影响区部分晶粒长大,而液氮/水冷条件下焊点各区域晶粒都非常细小。液氮/水冷条件下的搅拌摩擦点焊接头综合力学性能最佳。     

坡口形式对钛/钢复合板对接接头组织及性能的影响

为研究钛/钢复合板熔焊对接坡口工艺,设计出V型、双V型及X型坡口形式,每种坡口的焊接试验均采用4种不同焊接材料,并通过OM、SEM、EDS及X射线探伤等测试,研究坡口形式对钛/钢复合板熔焊对接接头组织及性能的影响。结果表明,钛/钢复合板开双V型坡口,接头各层焊缝组织过渡最平缓,钛层为细小的颗粒状α等轴晶,近钛层为细小的颗粒状晶粒,近钢层为不规则的铁素体和块状珠光体,钢层为铁素体和珠光体;3种坡口形式接头力学性能均与母材差距较大,接头硬度变化均较小,但双V型坡口接头综合力学性能最佳;双V型坡口钛侧为沿晶断裂和穿晶断裂相结合的断裂机制,钢侧为韧窝断裂和滑移断裂相结合的断裂机制。     

氢对TA10合金焊接接头组织和性能的影响

针对钨极氩弧焊焊接10 mm厚TA10钛合金板的焊接接头在渗氢量为0.14%与未渗氢两种情况下的显微组织和力学性能的差异进行分析。结果表明:与原始接头相比,经过固溶渗氢的接头组织中晶粒之间的晶界已分辨不清;接头组织中分布着大量条状或点状氢化物;两种焊接接头显微硬度分布曲线都呈"W"形变化,焊核中心区硬度最高,热影响区硬度最低,渗氢接头的显微硬度略比原始态接头高;与原始态接头相比,渗氢后接头的抗拉强度提高6.1%,而塑性降低66.7%,原始接头断裂模式为韧性断裂,渗氢接头为脆性断裂。     

37CrNi3钢的热处理工艺与性能研究

通过对37CrNi3钢的淬火、回火等热处理工艺,研究了不同的热处理工艺对37CrNi3的组织性能(显微组织、硬度和力学性能)的影响.结果发现, 37CrNi3钢组织中,碳化合物总量较高、并且含有大量的M2C碳化物,表现出强烈的回火脆性、高的冲击韧性.可以认为铬镍钢的主要性能特点就是零件具有高的强度,韧性和良好的淬透性.     

MAG焊接工艺对NM400钢接头组织与性能的影响

通过改变焊接工艺参数对NM400钢板进行活性气体保护的熔化极氩弧焊(MAG)焊接试验。观察焊接接头各区域显微组织,测试焊接热影响区尺寸及焊接接头的力学特性。结果表明:随着焊接线能量的增大,焊接接头的热影响区宽度增加;焊接接头显微组织变粗大,并出现魏氏组织和贝氏体组织;焊接线能量的增加,是导致焊接接头显微硬度、拉伸性能降低的主要原因。     

MB8镁合金及其焊接接头显微组织及力学性能的研究

通过TIG电焊机对MB8镁合金板材进行焊接,研究MB8镁合金母材及其焊接接头的显微组织和力学性能,分析焊接接头的硬度分布和应力集中系数。试验结果表明:接头焊缝区、热影响区、母材区的组织分别为粗大铸造柱状晶、大小不一的等轴晶和细小均匀的晶粒;焊缝区硬度值最低,母材区硬度值变化幅度较小,最高达48.2HV;TIG焊接接头的力学性能远低于母材,接头焊缝及近缝区晶粒粗大,焊趾处存在应力集中,同时伴有焊接残余拉应力,这些因素是导致焊接接头力学性能降低的主要原因;母材及焊接接头的拉伸断口均呈现撕裂棱形貌,表现为脆性解理断口。     

爆炸焊接银/钢复合板性能与微观组织检测

通过对爆炸焊接银/钢复合板的力学性能和微观组织进行检验,综合评估银/钢复合板的品质.试验结果表明,银/钢复合板的各项性能指标满足用户使用要求.