热矫形温度对6N01铝合金接头组织与性能的影响

对6N01-T5铝合金焊接接头进行了不同温度的热矫形,研究了矫形温度对接头微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,250℃内加热时接头强度和焊缝区硬度有微量上升,HAZ和母材区硬度逐渐变大;高于250℃时强度和硬度开始下降,软化区范围加宽,分别向母材和淬火区方向延伸,高温下性能恶化严重;150℃~200℃加热时易发生弯断,且弯断角随温度升高而减小。室温时,接头母材区析出相为GP区和β″,硬度值较低,热影响区软化区晶内在只有粗大析出相;250℃加热时,母材区开始析出β′相,在β″和β'的析出转变期接头硬度与强度出现峰值,软化区因重新析出β'/β″相得到强化,拉伸断于焊缝;450℃加热时,接头处于严重过时效状态,无弥散析出相,硬度和强度降低。     

转向架用SMA490BW耐候钢超射流过渡焊接工艺试验

采用超射流过渡焊接工艺模式,分别对转向架用SMA490BW钢对接接头和T型接头的底层焊道进行焊接工艺参数优化试验,并研究焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:在其他焊接工艺条件不变的情况下,当对接接头底层焊道的电流290 A、电压27.8 V、焊速9.4 mm/s和钝边0.5 mm时,T型接头底层焊道的电流280 A、电压27.2 V、焊速6 mm/s和坡口角度50°时,可获得较为理想的焊缝成形。与传统的脉冲MAG焊接工艺相比,超射流过渡MAG焊接工艺的熔深能力更大,焊接接头的屈服强度、抗拉强度和延伸率有所提高,符合焊接工艺评定试验标准的要求。     

Al-Mg-Zn铝合金焊接接头力学性能研究

高温挤压后经过人工时效处理的热处理强化型材是广泛应用于高速列车车体的结构材料。在列车车体的焊接制造过程中,由于焊接热源作用改变了型材的热处理状态,导致接头区域的力学性能弱化。通过采集焊接试验过程的热循环曲线,研究7系铝合金接头热影响区的温度变化过程,根据热循环曲线特征将热影响区划分为固溶区和过时效区,并分析热影响区的组织演变和硬度分布规律。脉冲MIG和激光-MIG复合焊两种焊接方法在接头的过时效区域都出现软化。     

激冷和空冷下A356铝合金的搅拌摩擦加工微观组织和显微硬度

采用搅拌摩擦加工技术对空冷和激冷下的A356铝合金进行试验,研究加工区内微观组织和显微硬度的变化。结果表明,激冷下加工区横截面的宽度较空冷要窄,加工区组织由细小等轴晶粒组成;与空冷相比,激冷下晶粒更加细小及均匀,且第二相粒子数量有所增加。激冷和空冷下加工区内的显微硬度相对均匀,其值分别约为98、86 HV。     

转向架用Q345E钢窄间隙激光填丝焊接头组织和力学性能研究

采用窄间隙激光填丝焊焊接了16 mm厚的Q345E钢,利用光学显微镜和拉伸试验机等分析了接头的组织和力学性能。结果表明:在选取合适的焊接工艺参数的情况下,可以得到成型良好,无气孔、裂纹和未熔合的窄间隙接头。焊接道数共5道,接头的中部焊缝组织主要为针状铁素体、粒状贝氏体和珠光体,接头的中部热影响区组织为回火马氏体和M-A组织;接头的表层焊缝组织和中部焊缝组织一致,但其组织粗大,接头的表层热影响区组织为板条状马氏体。接头表层热影响区的硬度高于接头中部热影响区的硬度。拉伸试样均断在母材,横向侧弯试样在弯曲180°后均未开裂,接头力学性能良好。     

冷作硬化不锈钢对接接头组织与性能分析

为了提高奥氏体不锈钢强度,通常采用冷作硬化工艺进行生产。对轨道车辆用冷作硬化2 mm的SUS301L-HT和SUS301L-DLT奥氏体不锈钢材料的焊接性进行研究,结果表明两种材料焊接性良好,但焊接后焊缝接头强度均低于母材强度,HT材料焊接接头效率约为80%;DLT材料焊接接头效率约为93%;焊缝区域硬度低于母材;两种材料热影响区及熔合区微观组织类似,焊缝中心为树枝晶,熔合区为柱状晶,热影响区为粗大的等轴晶。     

7N01铝合金焊接接头力学性能及静/动态失效分析

通过SEM,EDX等方法分析了7N01铝合金焊接接头的断口特征,探讨了焊接接头的静/动态失效过程。结果表明,接头拉伸力学性能良好,接头平均抗拉强度可达282 MPa,屈服强度为165 MPa,在1×10~7次的循环次数下接头的中值疲劳强度可达81.4 MPa,疲劳强度满足接头设计要求。拉伸断口和疲劳断口的瞬断区均为韧窝状形貌,韧窝细小均匀,其上弥散分布着第二相粒子,疲劳源区主要位于接头近表面应力集中程度较大的焊趾位置。     

环境温度对A6N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响研究

不同温度下焊接出的试样焊缝晶粒差别很大,而晶粒的大小对性能有着很大的影响。研究了不同环境温度对A6N01铝合金焊接接头抗拉强度以及疲劳性能的影响。研究结果表明,不同的环境温度并没有对焊接接头的疲劳断裂机理产生本质上的改变。但对接头的疲劳循环周次产生了一定的影响。在导致接头疲劳极限降低的因素中,在环境温度≥0℃时,应力集中占到了主导作用,而在环境温度≤0℃时,焊接冶金缺陷占到了主导作用。     

TIG熔修对7N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响

采用焊条电弧焊的方法对7N01铝合金焊接试板进行TIG熔修,对熔修前后的试件进行疲劳寿命测试,并对焊接接头的显微硬度变化进行测试,采用扫描电镜对疲劳断口进行显微形貌分析,并对疲劳源区缺陷进行XRD成分检测.结果表明,TIG熔修对焊趾应力集中的降低有限,还可能引入新的焊接缺陷成为疲劳裂纹源;同时TIG熔修使得焊接区域经受二次加热,沉淀强化相的形态和重新分布造成接头组织弱化,降低了焊接接头抵抗疲劳裂纹扩展的能力,多方面作用的结果是:经TIG熔修后铝合金焊接接头疲劳寿命略有降低,所以对于7N01高强铝合金对接接头单纯采用焊趾TIG熔修的方法提高疲劳性能不具备可行性.     

Al-Mg-Zn铝合金的高温力学性能研究

7系Al-Mg-Zn合金是广泛应用于高速列车车体结构的材料,本研究所用材料为轧制后经过固溶处理并自然时效处理的热处理强化板材。在列车车体的焊接制造过程中,由于焊接热源作用导致接头区域出现不均匀温度分布,并在冷却后产生残余应力。采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温拉伸试验,研究高温下7系铝合金的力学性能变化。试验结果表明,随着温度的升高,铝合金的强度逐渐降低,同时延塑性随之改善,但在300℃时,延伸率出现了极小值。此外,随着温度的升高,拉伸断口由脆性倾向转变为韧性断裂,且韧窝变大、变深。拉伸断口的形貌和拉伸结果表现出较好的一致性。