鈦合金活性焊劑氬弧焊接頭組織分析——采用北京航空制造工程研究所研制的ftr一0l鈦合金活性焊劑進行了a·tig焊及常規(guī)tig焊焊接tc4鈦合金工藝對比試驗。利用金相試驗方法對兩種焊接接頭的結晶組織形貌進行了詳細的對比和分析，并對焊接接頭區(qū)域的化學組成進行了...

采用北京航空制造工程研究所研制的ft-01鈦合金活性焊劑進行了a-tig焊及常規(guī)tig焊焊接tc4鈦合金工藝對比試驗。利用金相試驗方法對兩種焊接接頭的結晶組織形貌進行了詳細的對比和分析,并對焊接接頭區(qū)域的化學組成進行了測試和分析。結果表明,鈦合金活性焊劑對焊接接頭的宏觀組織形貌有明顯影響,但對焊接接頭的化學組成沒有影響。

規(guī)范參數(shù)對AZ31B鎂合金點焊接頭組織和性能的影響

主要研究在鋁合金tig焊中添加sio2活性劑對焊接接頭顯微組織的影響。試驗結果表明,鋁合金tig焊時,其它工藝參數(shù)相同的情況下,在母材表面涂覆sio2活性劑(5.3mg/cm2),可以得到較為細小的顯微組織,從而改善機械性能;改變焊接電流(160a、180a、200a)時,該趨勢依然存在。

分別對雙絲焊和單絲焊的焊接接頭進行了x射線無損檢測、顯微組織分析、性能變化檢測和拉伸斷口形貌分析。研究了雙絲焊焊接工藝方法在高速動車組車體用6005a-t6鋁合金的焊接成型可行性。結果表明,雙絲焊焊接速度高、焊縫成形好,接頭組織致密、晶粒細小,接頭力學性能優(yōu)良,適合高速列車的大批量自動焊生產(chǎn)。

采用zn-al釬料和自制kalf4-csalf4釬劑配合火焰釬焊方法對紫銅和純鋁進行釬焊,研究了釬料中鋁含量變化對釬料鋪展性能、釬料組織及釬焊接頭力學性能的影響.結果表明,釬料中鋁含量質量分數(shù)為15%時,釬焊接頭力學性能最佳.采用光學顯微鏡和場發(fā)射掃描電子顯微鏡進一步觀察分析釬料組織、銅鋁釬焊接頭區(qū)域顯微組織和銅側界面層化合物的分布形態(tài),并采用eds進行成分分析.當釬料中鋁含量較低時,銅鋁釬焊接頭區(qū)域主要由鋅基固溶體構成,隨著鋁含量的升高,釬縫內(nèi)部出現(xiàn)硬脆的cual2相,當鋁含量質量分數(shù)達到22%時,cual2相尺寸變得粗大且分布不均勻,釬焊接頭強度降低.

用鎳基釬料真空釬焊鎳基合金時釬焊溫度對釬料中si、b等元素的擴散有重要作用,因此采用3種釬焊溫度對其進行真空釬焊,研究了1080、1110和1140℃釬焊溫度下釬縫的微觀組織、元素分布及顯微硬度等。結果表明,隨著釬焊溫度的升高,釬料中元素向母材擴散越充分,釬焊溫度為1140℃時,釬縫組織基本為固溶體。

在釬焊時間120～1500s、釬焊溫度1093～1223k的條件下,采用ag-cu共晶釬料對銅和1cr18ni9ti進行釬焊,利用掃描電鏡及能譜儀對其接頭的界面組織進行了研究。結果表明,接頭界面結構為cu/cu(s.s)/ag(s.s)+cu(s.s)/1cr18ni9ti。以抗剪強度評價其接頭的力學性能,發(fā)現(xiàn)當釬焊溫度為1173k、保溫時間為300s時,接頭抗剪強度最高,為214mpa。

為提高高強鋁合金鎢極氬弧焊的效率，以ld10鋁合金為研究對象，將sio2，tio2混合物作為活性劑涂敷在試件表面，采用tig方式進行焊接。研究sio2，tio2混合物作為活性劑對焊縫深寬比、顯微組織和接頭顯微硬度的影響。結果表明：sio2,tio2混合物活性劑的涂敷均會使焊縫熔寬增加、熔深加大；添加活性劑焊件的焊縫晶粒較常規(guī)焊縫粗大，其焊縫硬度低于常規(guī)焊接件。

本文采用電阻點焊對400mpa級超細晶粒鋼進行了焊接,并對不同冷卻條件下的點焊接頭顯微組織和力學性能進行了分析。研究結果表明：空冷條件下點焊接頭熱影響區(qū)晶粒發(fā)生長大現(xiàn)象,焊接過程中噴水冷卻可減少晶粒尺寸,但淬硬組織比例增加,降低了接頭拉剪強度?？绽浜退錀l件下點焊接頭熱影響區(qū)均未出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。

對鋁合金a6061與低碳鋼q235進行了電阻點焊點焊,觀察分析了接合界面區(qū)反應層形貌特征,探討了焊接電流、焊接時間與電極壓力對熔核尺寸和接頭抗剪力的影響。

對t91鋼tig接頭的熱處理要求很嚴格,采用不同的熱處理工藝對t91鋼管的tig焊接頭進行熱處理,分析了不同熱處理工藝下tig焊接頭在力學性能和顯微組織上的差異。結果表明:碳化物的擴散決定了t91鋼管tig接頭力學性能和顯微組織。溫度對晶粒的大小和馬氏體中碳化物擴散的影響遠大于保溫時間。

焊接接頭組織 電弧焊接時，焊接電弧使焊件局部加熱和熔化，同時加入填充金屬(焊條或焊 絲)，形成金屬熔池，并不斷把熱量傳給周圍冷的母材金屬。當電弧移開后，熔 池的溫度迅速降低，熔池中液體金屬凝固成焊縫。由于熱傳導的作用，母材將受 到不同程度的加熱和冷卻，相當于進行了一次熱處理，使其組織和性能發(fā)生了變 化，這部分金屬所占的區(qū)域就稱為焊縫的熱影響區(qū)。焊接接頭是焊縫和熱影響區(qū) 的總稱。 由于電弧對焊接接頭的加熱是不均勻的，焊縫區(qū)溫度達到金屬的熔化溫度， 而在整個熱影響區(qū)中，離焊縫越近溫度就越高。因此，在焊接接頭組織中不僅組 織和性能都不均勻，而且在焊縫和熱影響區(qū)中還容易產(chǎn)生各種焊接缺陷，存在焊 接殘余應力和應力集中。焊接接頭組織和性能與焊接方法、焊接規(guī)范、接頭形式 等因素有關，并直接影響焊接結構的性能和可靠性。 熱影響區(qū)某點加熱的最高溫度、高溫停留時間及冷卻速度

針對輕型車輛中厚板高強合金鋼高效化焊接特點,基于高效雙絲熔化極氣體保護焊系統(tǒng),應用雙電弧共熔池熔化極氣體保護焊方法,采用奧氏體不銹鋼焊絲進行高強合金鋼的焊接工藝試驗.確定了合適的焊接工藝參數(shù),并對獲得的對接接頭的顯微組織、成分及力學性能進行了分析.結果表明,采用雙電弧共熔池熔化極氣體保護焊工藝,能夠獲得良好的中厚板高合金鋼焊接接頭,力學性能滿足使用要求.與焊條電弧焊和單絲電弧焊相比,焊接效率得到較大提高.

采用雙面埋弧焊方法焊接了20mm厚的q345r鋼,分析了接頭焊縫區(qū)及熱影響區(qū)的組織并進行了顯微硬度測試。組織分析表明,焊接接頭焊縫區(qū)為柱狀晶,組織為先共析鐵素體、少量針狀鐵素體和珠光體;熱影響區(qū)靠近焊縫處為等軸晶,組織為先共析鐵素體+少量珠光體,離焊縫較遠處為鐵素體與珠光體相間的帶狀組織,珠光體有一定程度的減少。顯微硬度分布表明,接頭熱影響區(qū)硬度最高,焊縫硬度高于母材硬度。

對活性化焊接(a-tig)方法在鎂合金焊接中的應用進行了初步的探討。選取tio2作為活性劑,研究了單一活性劑tio2對鎂合金焊接后微觀組織的影響。試驗結果表明,涂敷單一活性劑tio2可以使焊縫熔深比常規(guī)的tig焊增加2倍。與未涂敷活性劑的焊縫相比,涂敷tio2活性劑可以增大焊接的熔深,減小熔寬。

采用埋弧焊的方法,研究了熱輸入對x70鋼接頭組織的影響。采用olympus分析軟件分析了焊接接頭的宏觀結構尺寸。采用olympus-pmg3金相顯微鏡對埋弧焊接頭顯微組織進行了觀察。結果表明,由于x70級管線鋼為采用控扎控冷工藝獲得的細晶粒鋼,焊接熱影響區(qū)晶粒長大傾向嚴重。隨著熱輸入的增加,熱影響區(qū)寬度明顯增加、母材和焊絲熔化量增加、焊縫深寬比減小;在單道焊的情況下,隨著熱輸入的增加,側板條鐵素體含量增加,針狀鐵素體含量減小,不利于焊接接頭性能的提高。

采用粉末疊層法制備了梯度層,以該梯度層作為緩解接頭殘余應力的中間層材料,選用cumnni釬料,在1040℃,15min的工藝參數(shù)條件下,對yg6硬質合金和40cr鋼進行了釬焊試驗。結果表明,采用梯度層作為緩解應力的中間層材料,可以明顯減小釬焊接頭的內(nèi)應力,大幅提高了接頭的強度;采用b梯度層接頭強度達656mpa。梯度層的層數(shù)對接頭強度有明顯的影響,梯度層厚度相同的情況下,層數(shù)越多其緩解內(nèi)應力能力越高,接頭強度越高。

采用真空釬焊方法對3a21鋁合金進行了試驗,針對固態(tài)高純鎂在真空下加熱揮發(fā)的特性,試驗研究了爐膛中放置不同質量的活性元素鎂對鋁合金真空釬焊接頭性能的影響。采用材料萬能試驗機和金相顯微鏡獲得并分析了接頭力學性能和顯微組織。結果表明,比較爐膛內(nèi)放置三種不同質量鎂的釬縫抗剪強度,當單位體積鎂質量達到235g/m3時其強度最高,達到78mpa;金相組織顯示,真空釬焊接頭中主要強化相為mg2si,單位體積鎂質量達到235g/m3時釬縫區(qū)寬度最小,約0.06mm;通過獲取不同產(chǎn)品在325℃以上的停留時間,可定量掌握爐膛預置固態(tài)鎂質量。

本文以ai-5si焊絲為填充材料，研究了采用gmaw焊實現(xiàn)q235鋼和5a02鋁合金熔一釬焊連接的可行性，分析了接頭區(qū)顯微組織和缺陷。結果表明，采用gmaw焊可以實現(xiàn)q235鋼和5a02鋁合金的良好連接，并在鋼與釬料連接界面處產(chǎn)生了5um左右的金屬間化合物層，鋼與釬料連接界面處顯微硬度可達192．6mpa。當選擇工藝參數(shù)不當時，在熔一釬焊接頭內(nèi)發(fā)現(xiàn)了氣孔、未釬透及熱裂紋等缺陷，未釬透和熱裂紋主要分布在焊接接頭根部，焊接接頭根部成為鋼鋁熔－釬焊連接的一個薄弱區(qū)。

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末釬料對ti3al-nb合金與tc4合金進行真空釬焊,通過sem、eds、電子探針及拉伸試驗研究不同釬焊溫度下釬焊接頭的顯微組織及性能特征。結果表明,釬焊溫度升高釬焊接頭強度并不提高;不同溫度下釬焊接頭中靠近tc4合金基體邊界處均生成魏氏體組織,隨溫度升高魏氏體組織粗化程度加劇;整個釬焊接頭中ti3al-nb合金基體與釬料的反應程度弱于tc4合金基體。

采用鎳基釬料bni2+40%bni5對316l不銹鋼進行真空釬焊。主要通過光學顯微鏡、電子探針顯微分析儀、硬度計等研究了3種釬縫間隙下釬焊接頭的顯微組織、釬縫成分分布以及釬縫顯微硬度。結果表明316l不銹鋼的釬焊接頭主要由固溶體、共晶組織及網(wǎng)狀化合物組成,硼、硅是導致化合物相產(chǎn)生的主要合金元素;隨著釬縫間隙的減小,釬焊接頭中金屬間化合物相的含量逐漸減小,當釬縫間隙為30μm時,接頭組織基本為固溶體。