瞬时液相扩散连接工艺参数及应用研究进展

介绍了瞬时液相扩散连接的原理,分析了主要工艺参数对接头质量的影响,描述了瞬时液相连接技术的应用情况,指出了现有瞬时液相扩散连接技术的不足,并进行了展望.     

T91钢管瞬时液相扩散焊接

用FeNiCrSiB非晶合金箔作中间层，氩气保护，对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接。通过正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响，分析了TLP连接接头的显微组织、力学性能和元素分布，确定出了合适的连接工艺参数。研究表明，在合适的工艺参数下，焊缝为成分与基体相似的固溶体，且没有沉淀相，可以获得良好的性能。研究出的最佳工艺为：连接温度1250℃，中间层为FeNiSiB非晶合金箔，等温凝固时间3min．压力6MPa。     

瞬时液相扩散连接中间层的研究

中间层是实现瞬时液相扩散连接的主要因素,中间层成分的选择和其降熔元素的配比是保证中间层性能的关键。根据中间层的作用和选择要求,从理论上通过相图分析了最适合瞬时液相扩散连接的降熔元素的含量范围,指出连接接头允许的最大降熔元素含量Cr是扩散连接要实现的主要指标;为了提高效率并保证焊接接头质量,最佳的降熔元素含量应该在CαL1和CE之间;对高温性能比较稳定的合金,中间层降熔元素含量选择应接近CαL1,对高温敏感的合金则选择应接近CE。     

45钢的瞬时液相扩散焊

采用自制的Fe-Si-B非晶合金箔作中间层,自制的保护层进行保护,对45钢进行瞬时液相扩散连接。分析了不同工艺参数下焊接接头的组织特征及显微硬度。研究表明:在合适的工艺参数下,研制的Fe-Si-B中间层可以实现45钢的瞬时液相扩散连接,接头组织和母材接近。     

45钢的瞬时液相扩散焊

采用自制的Fe-Si-B非晶合金箔作中间层，自制的保护层进行保护，对45钢进行瞬时液相扩散连接。分析了不同工艺参数下焊接接头的组织特征及显微硬度。研究表明：在合适的工艺参数下，研制的Fe-Si-B中间层可以实现45钢的瞬时液相扩散连接，接头组织和母材接近。     

瞬时液相扩散连接的双温工艺模型

在开发T91钢管瞬时液相扩散连接工艺的过程中,提出了一种新的TLP连接工艺模型,在等温凝固前先进行短时高温加热,然后再降低到连接温度进行等温凝固,等温凝固温度低于传统工艺的温度。研究表明,新工艺连接的组织和性能都优于传统的工艺,得到了无焊缝的理想组织。新工艺温度参数：1270℃加热0．5min,1230℃保温3min,传统工艺温度参数：1250℃保温3min。     

高性能AZ91D镁合金瞬时液相扩散焊工艺初步研究

用快速凝固制备的Sn-(18～20)Bi合金薄片作中间层,在10-2 Pa真空以及不同试验温度和焊接时间条件下,对用往复挤压结合正挤压制备出的高强度AZ91镁合金棒材进行瞬时液相扩散焊接试验.用金相显微镜、EDS和显微硬度计对其焊接接头进行了显微组织、成分分布和硬度分析.结果表明,在310℃、保温45min和微小预紧力条件下,往复挤压高强度AZ91D镁合金可以进行瞬时液相扩散焊接,接头组织中元素分布趋于一致,性能过渡均匀,接头实现了完全的冶金连接.接头组织中有新相出现,有待深入分析.     

T91/12Cr2MoWVTiB异种钢的瞬时液相扩散连接双温工艺研究

用FeNiCrSiB非晶合金箔作中间层,氩气保护,采用瞬时液相扩散连接双温工艺对T91/12Cr2MoWVTiB异种钢管进行了连接。瞬时液相扩散连接双温工艺首先把试样加热到较高的温度短时保温,然后降温到连接温度进行等温凝固。研究了不同等温温度下接头的界面特征,分析了不同连接温度下接头的界面形态和成分分布,研究表明,T91/12Cr2MoWVTiB钢瞬时液相扩散连接双温连接工艺为1 260℃,加热40 s,等温凝固温度1 230℃,保温4 min,连接压力6 MPa,中间层为FeNiCrSiBI,可以获得界面充分结合和弯曲强度较高的连接接头。     

中间层成分对瞬时液相扩散连接过程的影响

不同中间层成分对瞬时液相扩散连接的过程有着不同的影响,用纯金属做中间层时,液相的形成来自母材和中间层的接触面,母材和中间层之间的固相扩散是液相形成的前提,而且液相是向母材和中间层两个方向同时增宽,中间层并不一定能够全部溶解;复合中间层扩散连接时,液相的形成来自中间层的瞬间熔化,可以节约时间,同时液相也只向母材方向扩展.     

连接温度对纯铜瞬时液相扩散连接接头组织及力学性能的影响

采用Cu46Zr46Al8非晶薄片作为连接中间层,在温度750～900℃、压力0.5 MPa、保温时间300 s条件下,对纯Cu进行瞬时液相扩散连接,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对连接层组织和成分分布进行了分析,并对连接试样的力学性能进行了测试。结果表明,连接界面结合良好,当连接温度较低时(750～800℃),基体与连接界面层发生了扩散反应,形成了3层Cu-Zr金属间化合物反应层;当连接温度在850～900℃时,基体以胞状生长方式长入中间层,而中间层凝固成片层状共晶组织(Cu9Zr2和Cu)。900℃连接试样的抗拉强度为345 MPa,表现出良好的塑性。     

T91钢管TLP与TIG+MIG焊接接头组织与性能

分别采用瞬时液相扩散焊(TLP)和TIG+MIG对T91钢管进行焊接,通过对比试验,分析了TLP和TIG+MIG焊接接头在力学性能和显微组织上的差异.结果表明:采用TLP焊接T91钢管时,接头抗拉强度和抗弯强度均强于TIG+MIG焊接;接头组织更加均匀细小,与母材接近.得出更低的焊接温度、更短的高温停留时间、合金元素均匀扩散和等温凝同使得TLP焊接接头性能优于TIG+MIG焊接接头.     

不同中间层TLP连接T91钢管的组织和性能

用BNi2、Fe78Si9B13和FeNiCrSiB合金作中间层,氩气保护,对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接(TLP).分析了不同中间层TLP连接接头的显微组织、力学性能和元素分布.研究表明,用BNi2中间层连接的接头性能很差,而用Fe78Si9B13中间层连接的接头有硼化物生成,在合适的工艺参数下,用FeNiCrSiB中间层连接的接头,室温下的抗拉强度和抗弯强度等于或超过基体.指出接头的断裂是由于脆性化合物的形成和接头显微组织的不连续引起的.     

连接压力对TLP连接T91/12Cr2MoWVTiB过程及接头性能的影响

不同压力条件下采用FeNiCrSiB中间层对T91/12Cr2MoWViB异种耐热钢进行瞬时液相扩散连接,结果表明:连接压力在其连接过程中起着减少扩散阻力,排除多余液相,提高连接效率的作用,随着压力的增加,由2MPa到6MPa,连接区域的宽度越来越窄,组织成分越来越均匀,接头性能也得到提高,同时连接压力的施加减少了完成等温凝固所需的时间.     

工艺参数对T91/102TLP接头显微组织与性能的影响

在氩气保护下,用FeNiCrSiB非晶合金中间层对T91和102异种耐热钢管进行了瞬时液相扩散连接.通过接头力学性能、显微硬度、组织以及元素扩散的检测,分析了三种工艺参数对接头显微组织和力学性能的影响并得出了最佳工艺.结果表明,瞬时液相扩散连接可实现T91与102的成功连接,并且当连接温度在1 230 ℃,等温凝固时间为4 min,压力为4 MPa时,接头两侧晶粒跨界面生长,组织均匀,焊缝变形小,强度高于母材.     

焊后热处理对T91钢组织及性能的影响

研究了T91钢焊后热处理对焊缝及母材组织性能的影响。结果表明，在740～780℃之间回火，焊缝硬度为264-237HV，回火马氏体板条特征明显，可以获得优良的焊接接头性能；回火温度超过780℃，焊缝板条马氏体特征消失，母材回火索氏体中碳化物产生偏聚，硬度、塑性明显降低。     

T91钢焊接接头蠕变断口分析

利用显微组织观察、微型杯突蠕变试验及断口扫描等方法对T91钢焊接接头的组织结构和断裂原因进行表征和分析。结果表明,T91钢焊接接头各区域受焊接热循环的影响,组织差别较大,其断裂是由蠕变孔洞造成的微孔聚集型断裂。     

连接温度对T91／102异种钢管瞬时液相扩散连接接头组织性能的影响

在氩气保护下,用FeNiCrSiB非晶箔作为中间层,对T91/102异种钢管进行瞬时液相扩散连接,研究了连接温度对接头组织和力学性能的影响.结果表明,在保温时间为4min、压力为2MPa条件下,其最佳连接温度为1250℃.     

热处理对T91钢金相组织及显微硬度的影响

通过改变热处理温度的方法，模拟出Ｔ９１钢焊接过程中受焊接热循环影响的不同区域，并进行了金相组织及显微硬度的分析和比较。     

P91(T91)钢电弧炉冶炼工艺技术浅析

介绍了生产P91(T91)钢不同冶炼工艺流程和各冶炼工艺的关键控制因素。阐述了在冶炼过程中控制钢中气体氮、氢、氧含量的措施,防止了钢锭产生皮下气孔和冒涨,从而满足产品质量要求。     

工艺参数及焊接材料对T91/P91钢焊缝性能的影响

综合分析了手工电弧焊焊接过程中的预热温度、热处理温度、焊接线能量等主要工艺因素以及焊接材料对T91/P91钢焊缝性能的影响。