响应面法分析7075铝合金激光焊接参数对焊接质量的影响规律

本工作选取激光焊接头的外观成形质量作为评价指标,采用响应面法分析焊接参数对焊接质量的影响规律.选用3 mm厚7075铝合金板材进行光纤激光焊接,测量熔深、熔宽和焊缝成形面积,计算焊缝成形系数.借助响应面分析方法将试验数据进行模拟、建模和比对,选择最佳数学模型建立回归模型,得到焊缝成形系数和焊缝截面积的三维响应面曲线.通过模拟预测,发现焊接功率、焊接速度对焊缝成形系数和焊缝截面积的影响较大,离焦量对焊缝成形系数的影响较大.研究结果表明,焊缝成形系数和焊缝截面积的实测值与预测值较为接近,焊缝成形系数预测值比实测值高0.61％,焊缝截面积预测值比实测值高1.9％,模型拟合度较好,得到较优的焊接参数为:焊接功率为2300 W,焊接速度为45 mm·s-1,离焦量为1,保护气体流量为15 L/min.在该参数下的焊缝成形系数为0.803,焊缝截面积为4.436 mm2,焊缝的抗拉强度为325 MPa.     

真空和电子束钎焊1Cr18Ni9Ti实验研究

采用三种钎料对1C r18N i9T i不锈钢进行真空和电子束钎焊,分析了钎焊接头力学性能。结果表明:纯铜、BПP-1、BN i-2钎料电子束钎焊接头的抗剪切强度均高于其真空钎焊接头的抗剪切强度值。不论是电子束钎焊还是真空钎焊,三种钎料中纯铜钎料钎焊接头力学性能最好。     

高强铝合金脉冲变极性等离子弧焊接头组织与性能

采用脉冲变极性等离子弧焊对厚度10 mm的7075铝合金进行焊接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和显微硬度仪对焊缝的显微组织和焊接接头的力学性能进行了分析和测试,研究植入脉冲对焊接接头组织及力学性能的影响.结果表明,植入脉冲后焊接接头成形良好,由于高低频脉冲的周期性变化引起熔池液体强烈的搅拌作用,细化了焊缝的显微组织,强化相T相得到细化,提高了焊缝的抗拉强度和显微硬度,焊缝处的抗拉强度为397.9 MPa,约为母材强度的67.5%,比未植入脉冲时提高了5.13%,焊缝质量有所提高.     

材料力学参量对焊后超声冲击处理应力应变影响的有限元模拟

为了探究材料力学性能对超声冲击处理焊后应力应变的影响,采用有限元分析软件ABAQUS建立了不同力学性能参数的超声冲击模型.分别讨论了弹性模量、泊松比以及静态屈服强度对超声冲击处理后材料应力应变的影响,旨在探讨超声冲击处理对不同力学性能材料的应力应变强化程度.结果表明,材料的弹性模量、泊松比以及静态屈服强度都会影响超声冲击处理的应力应变;且冲击处x方向应力随着材料的弹性模量、泊松比以及静态屈服强度的增加而增大;而等效塑性应变会随着弹性模量和静态屈服强度的增加而变小,随着泊松比的增加而增大;泊松比对等效塑性应变影响大于x方向应力的影响.     

铈对工程机械用700 MPa级高强钢焊接性能的影响

针对工业生产700 MPa级高强度调质态钢板,通过Gleeble3500热模拟机进行模拟焊接试验,利用光学显微镜、硬度仪、场发射扫描电镜等设备对比研究了稀土Ce对高强钢焊接热影响区（HAZ）显微组织、晶粒度和力学性能的影响。研究结果表明,焊接热输入为25 kJ·cm?1和50 kJ·cm?1时,无稀土钢焊接热影响区冲击功分别为84.8 J和24.5 J,Ce质量分数为0.0018%的钢焊接热影响区冲击功分别为110.0 J和112.0 J,因此钢中加入适量Ce能够有效改善钢板焊接韧性。对比分析两种实验钢焊接热影响区晶粒尺寸和显微组织可以看出,随着焊接热输入值增大,高强钢焊接热影响区显微组织均逐渐从马氏体、下贝氏体转变为上贝氏体和粒状贝氏体组织,且奥氏体晶粒尺寸明显增大。但相同焊接热输入下,含Ce钢焊接热影响区晶粒尺寸显著减小,组织更加细小,且脆性的上贝氏体组织减少,从而显著提高了700 MPa级高强钢的焊接性能。      

稀土低镍铬合金铸铁的耐烧碱腐蚀性能研究

用电化学和动态失重法测定稀土低镍铬铸铁在高温烧碱中的阳极极化曲线和腐蚀速度;用显微镜和扫描电镜观察显微组织和腐蚀形貌。结果表明,加入稀土细化低镍铬铸铁组织并改变石菜态,提高耐高温碱腐蚀性能,其中ＤＮＪ３（０．０４６％ＲＥ）腐蚀速率最小,维钝电流低,钝化区间长,是优良的耐碱蚀材料。     

焊接速度对 7A52 铝合金 FSW 组织及力学性能的影响

目的在保证搅拌速度一定时,针对8 mm厚的7A52铝合金,在不同焊接速度下采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究其焊接接头的显微组织及力学性能。方法利用搅拌摩擦焊机进行对接焊接,焊后制取金相试样观察焊接接头宏观形貌和显微组织,并测定其力学性能。结果7A52铝合金FSW焊接接头焊核区的面积随着焊接速度的增大而增大,当焊接速度为250mm/min时,焊接接头的焊核区面积最大,焊核区的显微组织都为细小的等轴晶,焊接接头横截面的焊核区呈明显"洋葱环"的形貌,而热力影响区的结构特征则呈现出了较高的塑性变形流线层。焊接接头显微硬度分布都呈现出"W"形变化,在焊接速度为150 mm/min时,焊接接头的平均抗拉强度能达到452 MPa,达到了母材抗拉强度的89%。结论通过对不同焊接速度下7A52铝合金FSW焊接接头的组织和性能进行研究,得到了不同焊接速度下焊接接头组织和力学性能。     

超声冲击时间对7A52铝合金VPPA-MIG焊接接头的影响

为研究超声冲击处理时间对7A52铝合金VPPA-MIG复合焊接头的组织及性能的影响,试验对单位面积的焊接接头进行2.5,5,10,15,30和75 min的超声冲击处理. 通过观察接头的表面形貌,并对接头进行力学性能测试,以分析超声冲击处理时间对接头的影响. 结果表明,7A52铝合金焊接接头超声冲击处理后,接头表面得到了明显强化,在超声冲击时间15 min时焊缝表面晶粒大小达到26.28 nm;在超声冲击时间75 min时焊缝表面硬度为138.8 HV,比原始焊缝显微硬度提高了36.3%;超声冲击处理30 min时残余压应力最大,为243.3 MPa.     

焊接热循环对09MnNiDR钢热影响区低温韧性的影响

利用Gleeble-3800研究了焊接热循环对09MnNiDR钢焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）和中间临界再热粗晶区(IRCGHAZ)低温韧性的影响. 结果表明,热输入为15 kJ/cm、层间温度为150 ℃时,CGHAZ组织形态为板条状马氏体+下贝氏体,下贝氏体的存在限制了马氏体的生长,提高了低温韧性,而IRCGHAZ继续保持了CGHAZ的组织. ?70 ℃冲击试验中,IRCGHAZ相比于CGHAZ具有较好的低温冲击韧性,热输入为15 kJ/cm、层间温度为150 ℃时,冲击吸收能量最高为65 J. 根据热模拟结果,采用焊接热输入15 ~ 22 J/cm、层间温度为150 ℃的工艺参数对09MnNiDR钢进行焊接,?70 ℃冲击试验中热影响区冲击吸收能量值为101 J,冲击断口存在大量的等轴韧窝,具有较好的低温韧性;?70 ℃拉伸试验屈服强度为477 MPa、抗拉强度607 MPa、断后伸长率为28.5%,表现出较好的强度和塑性;硬度试验结果表明母材、焊缝和热影响区硬度依次增大,且没有软化现象.     

焊后调质处理对30CrMnSiNi2A钢电子束焊接头组织和硬度的影响

研究了30CrMnSiNi2A钢电子束焊接头在经过调质处理后的组织和硬度.试验结果表明:该钢电子束焊接头的组织为典型的针状马氏体 残余奥氏体,HAZ(热影响区)为中温组织;经过870-890℃油淬 高温回火处理后,焊缝、热影响区及母材的组织主要为回火索氏体 少量铁素体.经调质处理后,焊缝金属的硬度有所降低,母材的硬度有所提高,而热影响区的硬度则变化不大.