钨基合金与钢异质材料连接研究进展

钨基合金具有高熔点、高强度、低热膨胀系数等优异性能,钢是目前应用最广泛的结构材料,钨基合金与钢连接形成结构部件在核工业的聚变反应堆与压铸模具等领域具有广阔的应用前景.钨与钢的物理、化学、力学性能差异巨大,发展钨基合金与钢高性能连接存在一定挑战,且已成为焊接领域关键问题.文中综合阐述了钨基合金与钢扩散焊、钎焊的研究现状,并结合应用需求,提出了钨基合金与钢异质金属连接的未来展望,为后续研究提供了相关参考.     

湿度对铝合金接头裂纹敏感性的影响规律及机理

采用能谱、扫描电镜和X射线衍射等测试方法,研究了湿度对铝合金接头裂纹敏感性的影响规律及机理. 结果表明,在40% ~ 80%相对湿度的条件下,改良的铝合金鱼骨试件接头表面可见结晶裂纹和液化裂纹;随着湿度的增大,接头裂纹敏感性逐渐提高,其中结晶裂纹的敏感性逐渐降低,液化裂纹的敏感性逐渐提高;湿度增大,铝合金焊缝晶粒逐渐细化,裂纹扩展阻力升高,焊缝组织细化导致结晶裂纹敏感性降低;同时提高湿度,电弧温度降低,焊接热输入量减少,液态金属越发不易在晶界处形成连续的网状薄膜结构,也导致结晶裂纹敏感性降低.     

高速列车车体铝合金双丝焊接头组织与性能

分别对双丝焊和单丝焊的焊接接头进行了X射线无损检测、显微组织分析、性能变化检测和拉伸断口形貌分析。研究了双丝焊焊接工艺方法在高速动车组车体用6005A-T6铝合金的焊接成型可行性。结果表明,双丝焊焊接速度高、焊缝成形好,接头组织致密、晶粒细小,接头力学性能优良,适合高速列车的大批量自动焊生产。     

Zn基钎料钎焊烧结NdFeB与DP1180钢接头微观组织及性能

采用Zn-5Sn-2Cu-1.5Bi(ZSCB)钎料实现了烧结NdFeB永磁材料(NdFeB)与DP1180钢的钎焊连接。在惰性气氛控制的高频感应炉中进行钎焊,采用OM、SEM、EDS、微区XRD和NIM-2000H磁性测试仪等手段分析了接头界面的微观组织结构、NdFeB的磁性能和接头剪切强度。结果表明,NdFeB与ZSCB钎料形成Nd-Fe-Zn和Fe-Zn冶金结合,FeZn13和Fe3Zn10相在DP1180钢侧的界面处形成。焊接温度对NdFeB的磁性能影响较小。与传统方法的粘接相比,接头的剪切强度从32.50MPa提高到44.00MPa,提高了35.38%。由于NdFeB和ZSCB钎料之间的热膨胀系数差异很大,在接近NdFeB的反应层处产生较高的残余应力,导致接头从NdFeB界面处断裂。     

CuNiSnTi钎料钎焊立方氮化硼界面产物分析

采用扫描电镜、能谱仪、微区X射线衍射仪研究了CuNiSnTi活性钎料钎焊立方氮化硼(c-BN)界面产物的微观结构和形成机理,并运用动力学分析了界面反应产物的生长过程及反应激活能.结果表明,钎焊过程中CuNiSnTi钎料对c-BN具有良好的润湿性,钎料与c-BN发生化学反应,实现c-BN与钢基体的可靠连接;钎料与c-BN界面处生成Ti-N和Ti-B化合物新相,形成了钎料/TiN/TiB/TiB₂/c-BN的结构形式;在钎焊温度1323~1398 K,保温时间5~20 min之间依据抛物线生长法则指出界面处产生的化学反应和原子间的相互扩散是促使界面反应层形成与生长的主要因素及形成机理.     

5083和6082铝合金接头裂纹敏感性分析

采用X射线无损检测、扫描电镜和X射线衍射等测试方法分析了5083和6082铝合金接头裂纹敏感性的规律及影响机理。结果表明:在空气相对湿度60%的条件下, 5083铝合金与6082铝合金相比, 5083铝合金接头裂纹敏感性较小,其结晶裂纹的敏感性相对较大,液化裂纹倾向较小;焊缝组织相对粗大是5083铝合金接头结晶裂纹敏感性较大的主要原因; 6082铝合金导热能力比5083铝合金的导热能力强,热影响区内部分熔化的金属填充晶界的时间相对更短,同时焊后接头产生的内应力大,两者导致6082铝合金接头液化裂纹敏感性较大。     

镀铜/镍烧结钕铁硼永磁体与DP1180钢钎焊接头的组织与性能

采用Zn-6Sn-5Bi钎料对镀Cu/Ni的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢进行钎焊连接,对比分析了2种镀层条件下钎焊接头的微观组织和力学性能。结果表明,对于镀Cu的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢的钎焊接头,Cu在钎料中扩散并与Zn、Fe反应生成脆性金属间化合物,导致钎缝中出现裂纹和孔洞。与无镀层时的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢的钎焊接头相比,接头的剪切强度由61.9 MPa降低至52.3 MPa;对于镀Ni的烧结NdFeB永磁体和DP1180钢的钎焊接头,Ni集中分布在NdFeB一侧的界面处,并且由于Sn和Bi的扩散形成了不同的扩散层,其剪切强度提高至78.1 MPa。     

环境温湿度对铝合金焊缝气孔和力学性能的影响

对于高速轨道客车铝车身的生产制造,气孔是焊接中最常见的缺陷.采用X射线法研究了不同温度和湿度下铝合金6082和5083熔化极氩弧焊(MIG)焊缝的气孔情况.结果表明,在焊接过程中环境的绝对湿度(是温度和湿度的综合体现)对焊缝的气孔率有重要影响,铝合金6082焊缝的气孔敏感性要比铝合金5083高.在拉伸试验中铝合金6082接头的断裂位置一般在焊接热影响区(HAZ),随着绝对湿度的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率几乎保持不变,但接头的正弯和背弯角度分别减小了74.4％和64.4％.铝合金5083接头的断裂位置一般出现在熔合区,随着绝对湿度的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率分别减小了4.0％和15.7％,但是弯曲性能变化不大.     

对策研究的重点、难点与方法探讨

对策研究是工程咨询机构为政府决策提供的重要服务内容之一,做好对策研究成为建设新型高端智库的必要举措和紧迫需求.本文认为,做好对策研究要明确设计和写作两个层面的"三段论",要避免需求不明确、分工不科学、对策缺乏针对性三类问题,同时要处理好问题导向与政策导向、理论导向与应用导向、目标导向与结票导向、宏观导向与微观导向四组关...     

铝合金6082和5083 MIG焊接头的微观组织和性能

对高速列车车体常用铝合金6082与5083板材进行熔化极氩弧焊(MIG)对接,利用光学显微镜和扫描电镜分析异种材料焊接接头的显微组织特点,利用显微硬度计、拉伸试验机和电化学工作站对接头的力学性能和耐腐蚀性能进行测试和分析。研究结果表明,焊缝成型良好,焊缝区由细小的胞状树枝晶和等轴晶构成,熔合线附近为粗大的柱状晶;焊接接头抗拉强度为199.92 MPa,断后伸长率为5.18%,断裂位置在铝合金6082的焊接热影响区(HAZ),为韧性断裂,接头的正弯性能较差,背弯性能良好;铝合金5083侧的热影响区宽为4mm,6082侧的热影响区宽为15mm,接头两侧的硬度分布有明显差别,在6082侧距焊缝中心12.5mm的显微硬度最低为63HV;6082-5083异种铝合金焊缝的耐蚀性能优于母材5083,但比母材6082差。