7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织与力学性能研究

利用搅拌摩擦焊方法对7075铝合金板进行焊接,探讨了焊接速度和搅拌头旋转速度等焊接工艺参数对焊缝成形及接头力学性能的影响,并对焊接接头的显微组织进行了分析.结果表明:采用搅拌摩擦焊焊接7075铝合金时,焊接接头具有较好抗拉性能.当旋转速度为750r/min、焊接速度为95 mm/min时,焊接接头的强度最高,达到母材抗拉强度(487 MPa)的97.4％,并且其伸长率也较高(为3.1％);当旋转速度为950 r/min、焊接速度为150 mm/min时焊接接头的伸长率最好,为4.7％.总体上看,焊接接头的伸长率和母材相比较低.     

搅拌头旋转速度对2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为的影响

在不同的搅拌头旋转速度v(400 r/min、600 r/min、800 r/min、900 r/min)下搅拌摩擦焊接2024-T3铝合金,研究了搅拌摩擦焊接接头的力学性能和电化学腐蚀行为。研究结果表明:当v=600 r/min时,焊接接头具有最佳的力学性能,焊核区和热影响区均呈现最高的腐蚀电位和最低的腐蚀电流密度,表明v=600 r/min时焊接接头的耐蚀性最佳,但焊接接头不同区域耐蚀性均低于母材的。     

颗粒增强汽车用铝基复合材料的搅拌摩擦焊接

对SiC颗粒增强铝基复合材料进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接转速和焊接速度对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊接速度为200 mm/min时,焊接转速对SiCp/Al搅拌摩擦焊接接头抗拉强度影响不大。在焊接转速1000 rpm时,随着焊接速度的增加,SiCp/Al搅拌摩擦焊接接头热影响区最低硬度提高,抗拉强度逐渐增加。焊接速度大于300 mm/min时,SiCp/Al搅拌摩擦焊接接头抗拉强度相差不大。     

焊接速度对高强镀锌钢板激光焊接头组织和性能的影响

采用激光焊接的方法对1.5 mm厚的DOGAL 800DP高强度镀锌钢板进行对接焊,通过用金相显微镜对接头显微组织进行观察,用万能拉伸试验机对接头抗拉强度及伸长率进行测试,研究了焊接速度对其焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊缝组织主要为贝氏体+少量的先共析铁素体及侧板条铁素体,热影响区组织主要为板条马氏体+贝氏体,马氏体含量明显高于焊缝;随着焊接速度提高,焊缝中铁素体含量减少,马氏体含量增加,热影响区组织细化,接头抗拉强度和伸长率均先升高后降低,当焊接速度为0.8 m/min时强度最高,1.0 m/min时伸长率最大;焊接速度高于1.2 m/min或低于0.6 m/min都不利于获得力学性能优良的焊接接头,当焊接速度为1.0 m/min时,接头具有最佳强塑性匹配。     

30CrMnSi钢T型接头激光焊接工艺研究

为了获得30CrMnSi钢薄板的CO2激光T型接头焊接工艺,采用单—变量试验方法进行T型接头激光焊接试验,并对焊接接头的静拉伸性能以及变形情况进行了检测分析.试验结果表明,激光功率、焊接速度以及离焦量对T型接头的静拉伸性能和变形影响较大.在保证接头良好的力学性能和较小变形量的前提下,较理想的焊接工艺参数为:激光功率3kW;离焦量6mm;焊接速度2.5 m/min;保护气流量为He气10 L/min,Ar气15 L/min.     

送丝速度对5083铝合金等离子-MIG复合焊接头性能的影响

对厚度5?mm的5083铝合金进行等离子-MIG复合焊接,研究不同送丝速度对焊缝成形与焊接接头性能的影响,分析接头的微观组织,并测试接头的力学性能.结果表明:送丝速度为7?m/min、9?m/min时均可获得无明显缺陷的焊接接头,送丝速度增大,余高略有增加;送丝速度为9?m/min的焊接接头焊缝区的树枝状晶更加细小,接头硬度分布呈"?W?"形,焊缝区和熔合区的平均硬度均低于母材,距焊缝中心3～4?mm处的熔合区硬度最低,送丝速度为7?m/min时,其接头软化现象更为显著.两种送丝速度下的接头拉伸断裂均出现在熔合区附近,送丝速度为9?m/min的焊接接头的抗拉强度和延伸率均高于7?m/min的,断裂形式均为韧性断裂.     

摩擦叠焊单元成型质量影响因素研究

摩擦叠焊单元成型的工艺参数对接头表面成形及其性能有着决定性的影响.进行了大量焊接工艺试验,考查了各种参数组合下的焊接接头质量,对比各焊接参数下接头的微观组织、宏观形貌和焊接压力,分析缺陷出现的原因并提出改善方法.结果表明:主轴转速在3500r/min以上,焊接速度40mm/min以上的范围内,得到的焊接接头组织致密均匀...     

工艺参数对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头抗拉强度的影响

采用搅拌摩擦焊对3 mm厚TC4钛合金和2A14铝合金进行对接焊接,研究了搅拌头旋转速度、焊接速度和搅拌针偏移量(搅拌针中心线偏向铝合金母材后离母材对接面的距离)对焊接接头抗拉强度的影响规律。偏移量为1mm时,焊接接头容易产生裂纹、强度极低,增加偏移量有利于提高接头抗拉强度,偏移量为2.5 mm时,接头强度最高可达348 MPa。搅拌头旋转速度固定为800 r/min、偏移量固定为2.5 mm时,接头抗拉强度随焊接速度的增大先增大后减小,当焊接速度为40 mm/min时,接头的最高抗拉强度为335 MPa。当焊接速度固定为60 mm/min、偏移量为2.5 mm时,接头抗拉强度随旋转速度的增大先增大后减小,旋转速度为700 r/min时,接头的最高抗拉强度为348 MPa,达到铝合金母材强度的82.5%。     

焊接速度对AA6082搅拌摩擦焊接头根部 缺陷及性能的影响

研究了不同焊接速度对5.1 mm厚6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头根部缺陷及性能的影响.采用光学显微镜观察了不同参数下接头根部缺陷形貌并对不同焊接速度下的接头进行了拉伸和弯曲试验.结果表明,随着焊接速度的不断增加,接头根部未焊透缺陷倾向变大,接头软化区部位最低硬度值逐渐增高.焊接速度由50 mm/min增大到400 mm/min时,接头抗拉强度逐渐增加.进一步增大焊接速度到600 mm/min时,由于根部未焊透缺陷的严重性变大,造成接头强度下降.在软化区是接头薄弱区的条件下,其尺寸较小的根部缺陷不影响接头抗拉强度.但是对接头的抗弯强度有显著的不利影响.     

7020铝合金搅拌摩擦焊试验研究

采用搅拌摩擦焊方法对高速客车车体用材料7020铝合金板进行焊接,观察了焊接接头的金相组织,测试了焊接接头的拉伸性能、冲击性能及硬度分布。结果表明,采用搅拌头旋转速度1200r/min、焊接速度150mm/min时,抗拉强度高达309 MPa,是母材的78%;焊接接头软化状况比MIG焊接的接头软化程度弱。焊接接头各区组织的不均匀性造成了接头硬度分布不均匀和冲击韧性差异,焊核区为等轴晶粒是其为各区韧性最高的重要原因。     

2219合金正弦脉冲MIG焊的数模参数优化工艺研究

通过数学建模的方法得到了2219合金的正弦脉冲MIG焊接工艺回归方程,以焊接接头的抗拉强度为指标得到了最佳2219合金的焊接工艺参数,并观察了2219合金及其焊接接头的显微组织。结果表明,2219合金的最佳焊接工艺参数为:电压17.5 V、等离子电流65 A、焊接速度37 cm/min、等离子气流量13.5 L/min、送丝速度3.2 m/min。2219合金焊接接头的抗拉强度的预测值和实测值分别为290 MPa和285 MPa。     

焊接速度对5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用搅拌摩擦焊对3 mm厚的5083-O态铝合金板材进行焊接,在搅拌头转速为800 r/min、焊接速度为60~300 mm/min的条件下,考察了接头的外观形貌、微观组织和力学性能。当焊接速度为60~150 mm/min时,均能获得外表平整、内部无缺陷的焊接接头。当焊接速度为200~300 mm/min时,接头出现了孔洞缺陷。从焊缝中心到两边分别为搅拌区、热力影响区、热影响区和母材区,搅拌区由于动态再结晶产生了细小的等轴晶,硬度比母材高。焊接速度为60mm/min时获得的接头抗拉强度为316MPa,断后伸长率为21.2%,通过断口分析,接头断口存在大量细小的韧窝和解理平面,为韧性和脆性混合型断裂。     

7022铝合金搅拌摩擦焊工艺参数的优化

根据经验并通过试验拟定出10mm厚7022铝合金FSW的工艺参数范围为:搅拌头转速(ω) 300～600r/min,焊接速度(v)30～100 mm/min,并对各参数下的焊接试样进行拉伸试验、显微硬度测试和冲击试验.试验结果显示,焊接接头的抗拉强度和屈服强度范围分别为505～615 MPa和464～532 MPa;焊接接头的最大硬度出现在焊缝区中间部位,最小硬度出现在热影响区;焊接接头的冲击韧性仅在ω=300 r/min、v=30和50 mm/min时略低于母材,其余工艺参数下焊接的试样均高于母材.试验获得的最佳焊接工艺参数为:ω=400 r/min、v=100 mm/min.     

不同速度焊接的DV19A硅钢焊接接头的微观组织及力学性能

采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、电子背散射衍射仪、拉伸试验及硬度测试等,研究了激光焊的焊接速度对DV19A硅钢焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明：焊接接头热影响区的晶粒比母材细小,从而提升了接头的抗拉强度。焊接速度为400 mm/min的焊接接头晶粒最粗大,焊缝应力分布最多,力学性能最差。焊接速度为350和375 mm/min的接头力学性能相当,但前者晶粒更细小,且成分稳定性好、应力分布最佳、焊接性能最优。     

7B04高强铝合金搅拌摩擦焊搭接接头界面成形与力学性能

为了研究7B04高强铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的界面成形与力学性能,对2 mm厚薄板搭接接头进行了不同工艺参数的搅拌摩擦焊接。试验结果表明:当旋转速度和轴肩下压量不变,焊接速度在50~300 mm/min之间变化时,接头的抗拉强度先增后减;当旋转速度和焊接速度不变,轴肩下压量在0.1~0.4 mm之间变化时,接头的抗拉强度逐渐增大;当焊接速度和轴肩下压量不变,旋转速度在400~1000 r/min之间变化时,接头的抗拉强度先增后减。当旋转速度为600 r/min、焊接速度为200 mm/min、轴肩下压量为0.3 mm时,接头强度最高。     

机床用铝合金/不锈钢的异质搅拌摩擦焊工艺

采用不同工艺参数下的搅拌摩擦焊对接焊方法,进行了机床用6063铝合金/304L不锈钢的异质焊接试验,并进行了接头的X光无损检测以及显微组织和力学性能测试。结果表明,搅拌头旋转速度500~650 r/min、焊接速度155~185 mm/min时可获得良好的焊接接头;接头抗拉强度可达139 MPa,达到6063铝合金母材抗拉强度的67%,达到304L不锈钢母材抗拉强度的17%。搅拌头旋转速度优选550 r/min、焊接速度优选180 mm/min。     

6082-T6铝合金无减薄搅拌摩擦焊接头组织与性能

为解决传统搅拌摩擦焊接过程中的焊缝减薄问题,以轨道交通领域常用的6082-T6铝合金作为研究对象,从轴肩下压量为零的角度出发,通过轴肩端面圆形内凹槽及搅拌针周向螺纹复合三铣平面的设计,获得了无减薄且成形良好的焊接接头. 结果表明,当焊接速度一定时,转速的增加可提高焊接热输入,抑制焊缝缺陷的产生. 相较于转速400, 600 r/min下的接头可焊区间得到了有效拓宽,焊接速度最高可达400 mm/min;焊接过程的热循环受焊接速度与转速的耦合作用. 焊接热循环过大,焊缝易出现粗大组织,影响焊接接头的强度. 在转速600 r/min、焊接速度500 mm/min的参数下,接头抗拉强度达254 MPa,为母材强度的80%.     

AZ31B镁合金薄板焊接工艺及接头性能研究

采用钨极氩弧焊方法对AZ31B镁合金2 mm厚度薄板的焊接性能进行研究,用拉伸试验机对焊接接头进行拉伸试验和扫描电镜SEM对接头组织结构进行观察分析。试验结果表明,当焊接电流为55 A～60 A,焊接速度为6mm/s,正面氩气流量为13 L/min,背面氩气流量为2 L/min时,得到的焊接接头力学性能优良。在该工艺参数条件下接头的抗拉强度可以达到母材的90%,伸长率大于8%。     

搅拌摩擦焊接参数对ZK60镁合金接头微观组织和力学性能的影响

采用搅拌摩擦焊接方法对6 mm厚的挤压态ZK60镁合金板材进行焊接.在广泛的焊接参数(600-1200 r/min的旋转速率和50-200 mm/min的焊接速度)下,均得到了高质量的焊接接头.在焊接工具的搅拌和摩擦热的联合作用下,在焊核区形成了细小、均匀的再结晶晶粒,同时MgZn2粒子被破碎并大部分固溶入镁基体.对于ZK60镁合金,MgZn2粒子的弥散强化作用高于晶粒细化的作用,因而焊核区的硬度低于母材,拉伸时接头在焊核区发生断裂.在低热输入焊接参数(≤800 r/min)下,随焊接参数的变化,焊核区晶粒尺寸、焊接接头的抗拉和屈服强度及延伸率变化较小.在高热输入焊接参数(1200 r/min)下,焊核区晶粒明显变大,接头的抗拉和屈服强度略有下降.对焊接接头进行人工时效后,不同热输入条件下得到的焊接接头的强度和延伸率都有明显提高.     

激光焊速率对6061铝合金接头组织与性能的影响

选择ER4047填充焊丝对6061铝合金板材进行激光焊接试验,并研究三种激光焊接速率（2 m/min、3 m/min、4 m/min）对接头焊缝成形质量、微观组织及其力学性能的影响。结果表明,焊接速率为3m/min时焊缝背宽比接近于1,接头成形质量和力学性能最佳。焊缝组织主要由等轴晶和具有{001}<100>强织构的柱状晶所构成,且柱状晶对接头组织的伸长率有一定的积极贡献。