高强铝合金的MIG以及激光MIG焊接工艺对比

以20 mm厚的2519-T87高强铝合金为研究对象,研究了熔化极惰性气体保护焊 (MIG焊)和CO2激光-MIG复合焊的焊接效率、组织以及力学性能之间的区别.结果表明,激光-MIG复合焊的焊接效率是MIG焊的5倍,焊接熔深更大,接头的抗拉强度也提高到母材的70%以上,而MIG焊接头抗拉强度仅仅只有母材的60%左右.由于复合焊的热输入比较小,而且熔池的熔融金属的流动情况以及温度梯度与MIG焊有很大的不同,复合焊的焊缝组织比MIG焊的更加细小,接头处的也没有发现MIG焊接头中出现的等轴晶区.     

自保护药芯焊丝焊缝中的气体

自保护药芯焊丝焊缝中N元素含量较高在0.025%～0.035%内.分析了药芯成分(氟化物、碳酸盐和固氮元素铝)对焊缝中氮气孔的影响规律.焊接工艺参数对焊缝中氮气孔的产生也有重要的影响,从防止焊缝产生气孔的角度出发,焊接工艺参数的最佳取值范围为焊接电流220～280 A,电弧电压18～24 V,焊丝伸出长度20～30 mm,极性采用直流正接.自保护药芯焊丝焊缝中不容易产生氢气孔和CO,CO2气孔.     

高氮奥氏体不锈钢氩弧焊的重熔特征

焊接性是影响高氮奥氏体不锈钢(高氮钢)应用的一个重要因素.为了研究高氮钢的焊接特性,对此钢进行氩弧焊重熔试验,分析了熔融时间对焊缝特性的影响.试验结果表明,随着熔融时间的增加,焊缝中铁素体的含量增加.同时发现焊缝中存在热裂纹、气孔等焊接缺陷.低熔点硫化物共晶相是焊缝具有较强裂纹敏感性的主要原因.熔融时间显著影响焊缝中气孔的形成.     

980MPa级低碳贝氏体高强钢MAG焊接接头不同试样的拉伸断裂机理

在980MPa级深海用低碳贝氏体高强钢MAG焊接接头上,制取5种不同形状和缺口位置的试样进行拉伸试验,原位观察了每种试样的动态断裂过程,并对其断裂机理进行了分析,确定了焊接接头的薄弱部位。结果表明:直缺口试样的断裂经历了塑性变形、裂纹起裂、裂纹扩展、裂纹尖端钝化,直至断裂的过程,并且在裂纹扩展过程中,裂纹尖端重复钝化、扩展、新裂纹产生、再钝化、再扩展;圆弧和平板试样以剪切方式断裂,经历了塑性变形、颈缩、出现微裂纹、微裂纹扩展,直至瞬间断裂的过程;所有试样的薄弱部位都为焊缝金属。     

690MPa级HSLA钢焊缝金属的显微组织与冲击韧性

对690 MPa级HSLA钢的焊缝金属进行了研究,应用OM,TEM,EBSD和Lepera腐蚀法,对焊缝金属的组织、M-A组元、残余奥氏体及晶界角度特征进行了观察,并对焊缝金属的冲击韧性进行了研究.结果表明,采用手工电弧焊焊条和MIG焊丝施焊,焊缝金属在-50℃的平均冲击吸收功分别为31 J和96 J,手工电弧焊焊条施焊的焊缝金属冲击吸收功较低.手弧焊焊条和MIG焊丝施焊的焊缝金属中M-A组元体积分数分别为4.4％和2.52％,M-A组元体积分数的增加是导致手工电弧焊焊条施焊的焊缝金属韧性下降的原因之一,同时手弧焊条焊缝金属中残余奥氏体含量和大角度晶界数量的减少也是导致其韧性降低的原因.     

高强铝合金焊接接头无析出物区的形成机理

采用电弧焊对20 mm厚的2519-T87高强铝合金进行表面堆焊,观察了部分熔化区出现的无析出物区(PFZ)的组织特征,并对该区域的形成机理进行了研究.结果表明:无析出物区的形成主要是晶界液化层迁移所导致的,迁移的驱动力为相干应变能,焊缝收缩引起前,后晶粒的应变能差以及晶界曲率引起的界面能差.焊接热输入对无析出物区的形成有一定影响,随着焊接热输入的增加,无析出物区的宽度亦增加.该区的存在使部分熔化区在拉伸和冲击过程中易于断裂,且断裂方式为沿晶断裂.     

RPC钢激光焊接CGHAZ的组织与性能

利用Gleeble-1500热模拟机进行了激光焊接条件下热模拟试验,研究了弛豫-析出-控制相变钢激光焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）组织和性能。结果表明,CGHAX组织为粒状贝氏体,具有较高的硬度、强度。CGHAZ韧性随t8/5的增大先增大然后减小,当t8/5为3-8s时,-40℃ CGHAZ冲击吸收功远高于母材的冲击吸收功,表明在合适的激光焊接条件下,激光焊接CGHAZ可获得很好低温韧性。CGHAZ韧性随热输入的变化主要是由M-A组元的尺寸、总量、数量和形状综合决定的。     

电弧增材制造GH3039组织和性能研究

镍基高温合金GH3039广泛地应用于航空发动机燃烧室等零部件。采用增材制造技术制备GH3039部件可以克服其加工性能差、材料利用率低等问题。本研究首次采用基于熔化极气体保护焊的电弧增材制造（GMAW-WAAM）技术制备了GH3039薄壁件。利用光学显微镜（OM）、显微硬度仪和拉伸试验分析了薄壁构件的组织和性能。结果表明，采用GMAW-WAAM制备的GH3039构件组织致密，无气孔或裂纹等缺陷。合金的显微组织主要由高度方向生长的粗大柱状晶和层间细小晶粒构成。沉积态合金具有较好的室温和高温性能：室温抗拉强度520~540MPa，断后延伸率36~40%； 800°C抗拉强度189MPa，断后延伸率35.4%。本研究验证了采用GMAW-WAAM技术制备GH3039部件的可行性。