铁基自熔合金等离子熔覆层的微观组织及强化机理研究

采用金相显微镜(OM)、附带能谱的扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)技术及显微硬度分析手段研究了铸铁表面铁基自熔合金粉末等离子熔覆层的微观组织及强化机理.结果表明,采用等离子熔覆技术,铁基合金粉末可在铸铁表面获得与基体冶金结合良好、无裂纹的强化层.熔覆层微观组织主要由近似于六方形或板条状、U形、L形或H形的初生(Cr,Fe)7C3相及短杆状、小块状或颗粒状的(Cr,Fe)7C3共晶碳化物、α-(Fe,Cr)和Fe3C组成,熔覆层与基体界面为细小的共晶莱氏体组织.熔覆层显微硬度可达600~1200HV0.2,熔覆层中高硬度的(Cr,Fe)7C3相、Fe3C相的存在、大量Cr、Si溶质原子溶入基体引起的固溶强化和快速加热及快速冷却产生的细晶强化是熔覆层得以强化的主要原因.     

Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析

对加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织和性能进行了分析。添加Cr3C2的自保护药芯焊丝堆焊工艺性能良好,堆焊表面少飞溅,无裂纹气孔。通过对比实验研究发现,加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织细小,高温冲击韧性明显优于WC颗粒增强型药芯焊丝,合金组织中既有颗粒增强型药芯焊丝堆焊产生的颗粒增强相,又有高铬铸铁型药芯焊丝堆焊产生的高硬度初生碳化物,双重强化机制使堆焊层显微硬度达到含Nb高铬铸铁堆焊层的水平,平均硬度60 HRC以上。     

原位自生(Ti,V)C堆焊层的耐磨性能

为了研究大型往复压缩机的曲轴修复方法,采用激光堆焊技术对合金基体表面进行处理获得原位自生(Ti, V)C堆焊层.对获得的堆焊层进行金相组织观察和硬度试验,分析不同成分下堆焊层硬度和耐磨性能的变化规律.结果表明：随着合金层钒铁含量的增加,(Ti, V)C复合硬质相含量增加且分布均匀,堆焊层表面硬度逐渐增强,耐磨性能提高;当被测堆焊层试件中的钒铁含量为32.6%时,堆焊层硬度值为54.6 HRC,磨损量为0.436 7 g,此时堆焊层的力学性能最佳且耐磨性最好.     

钨极氩弧熔敷技术制备含TiC颗粒增强涂层的研究

在碳钢基体表面预涂一定混合比例的钛铁和石墨，用钨极氩弧热源熔敷，使Ti元素和C元素在高温下原位反应，获得TiC颗粒增强的综合性能优异的铁基复合材料涂层；试验测试和分析表明，熔敷层中原位生成了TiC增强颗粒；熔敷层微观组织主要有珠光体、铁素体、马氏体、少量残余奥氏体、TiC颗粒等组成；涂层表面硬度达到了HRC55以上；越靠近熔覆层表面，硬度越高，具备良好的耐磨性能。     

石墨配比对钨极氩弧熔敷层TiC增强相含量及分布形态的影响

利用钨极氩弧熔敷预涂在碳钢表面的钛铁和石墨粉末能够在碳钢表面获得性能优异的TiC增强涂层.预涂粉末Ti、C元素配比及含量对增强相的数量、形态和分布方式有重要影响：一方面,随着预涂粉末中含碳量的增加,熔敷层中Fe2Ti有害相降低,但出现了极少量的石墨相;另一方面,熔敷层中原位合成TiC增强相的含量增加,颗粒尺寸也随之增加,TiC颗粒的树枝状分布形态也由细枝状向粗枝状转化.     

调质态42Cr_2Mo钢堆焊特性研究

为了满足42Cr2Mo钢表面修复的需要,用贝氏体焊条堆焊调质态2Cr2Mo钢,研究了在不同的焊接电流和层间温度下焊缝的组织和性能。试验结果表明:贝氏体焊条的焊接性能好;焊接电流越大,组织越粗大;第一层熔敷金属的硬度比第二层的熔敷金属的硬度高。     

TiC型双熔敷极耐磨堆焊接头组织与性能研究

采用原位自生的方法制备了TiC增强型耐磨堆焊熔敷层,对比了双熔敷极焊条电弧焊、传统焊条电弧焊对熔敷层组织和显微硬度的影响。分别在150 A、180 A和210 A焊接电流下进行两种电弧焊焊接,分析表明:焊接接头各区域组织都随焊接电流的增大而粗化,双熔敷极焊条电弧焊所得熔敷层组织比传统焊条电弧焊细;显微硬度随着焊接电流的增加,都呈现先上升后下降的趋势,熔敷层硬度最大值都出现在焊接电流为180 A时。     

等离子堆焊工艺对新能源柴油机气阀机械性能的影响

采用等离子堆焊技术在42CrMo合金结构钢基体制备不同热输入条件下的Colmonoy56 SPL粉末合金堆焊层,通过金相显微镜、扫描电镜、硬度测试等手段对合金层的微观组织、成分、稀释率、洛氏硬度、显微硬度进行分析.结果表明：合金层主要由3种相组成,分别是γ-Ni基体相、富Cr的碳化物相、菊花状的共晶组织相;不同热输入条件下合金层的稀释率、微观组织存在差异,不同相的单相显微硬度差异明显,共晶组织的相比例影响合金层宏观洛氏硬度,随着共晶组织相比例的增大,合金层硬度呈减小的趋势.     

S32760双相不锈钢Co基等离子堆焊组织耐腐蚀性研究

采用等离子堆焊技术,在S32760双相不锈钢表面堆焊Stellite 12 Co基合金熔覆层,研究了其微观组织、硬度及耐腐蚀性。结果表明,S32760双相不锈钢堆焊Stellite 12 Co基合金后,堆焊层主要由枝晶状γ-Co固溶体和花瓣状枝晶间γ-Co与碳化物共晶组织组成;由于等离子堆焊基体稀释率小,堆焊后热影响区范围小,因此没有出现明显的热影响区硬度高于母材硬度的现象,合金堆焊层硬度在490～510 HV;母材和合金堆焊层表现出良好的耐腐蚀性。     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.     

焊接机器人焊接相贯线曲线仿真

在分析了研究中的含简单闭链5R焊接机器人的结构特点的基础上，针对作两圆柱相贯线运动的作业要求，提出了一种有效轨迹规划方法；用几何法完成了空间位姿的描述；利用变角速度实现稳定的运动效果；在比较多种插值函数的基础上，对关节变量作了多项式插值；用几何矢量法完成逆运动学求解，并用凯恩方法对机器人的动力学进行了计算，设计了仿真程序，对仿真结果进行分析并改进机构；为机器人的设计、运动控制、离线编程提供了依据．     

螺旋焊与对接焊的有限元模拟

采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对螺旋焊和对接焊焊接过程进行数值模拟,得出两种焊缝焊接残余应力、退火应力、退火温度场的分布规律及大小,为该类焊接工艺的改进及焊接结构的变形控制提供有益的帮助.     

螺旋焊与对接焊的有限元模拟

采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对螺旋焊和对接焊焊接过程进行数值模拟,得出两种焊缝焊接残余应力、退火应力、退火温度场的分布规律及大小,为该类焊接工艺的改进及焊接结构的变形控制提供有益的帮助．     

湿法焊接的焊枪高度控制

海洋及湖泊港口工程的大量出现对水下焊接自动化技术提出了新的迫切要求.利用旋转电弧传感器,开展了水下湿法药芯焊丝电弧焊(FCAW)的V型坡口焊缝跟踪研究.通过试验阐明了气体保护电弧焊中,焊枪高度和焊接电流之间的对应变化关系.介绍了湿法焊接试验中针对焊接电流所采用的处理方法,给出了一种有效的焊枪高度复合控制算法,它结合了bang_bang控制和带阈值的变参数PI控制.试验结果证明此法具有良好的可靠性和稳定性,达到了预期的目的.     

铝合金焊接用材料与焊接电源

介绍了铝合金焊接用材料的送丝性和耐气孔性,它们影响焊接的质量,还介绍了交流焊接电源的主电路型式及其输出交流TIG、MIG焊接电流波型的模式及铝合金焊接工艺特点、焊接效率与焊接质量的提高等问题。     

硅整流焊机改钨极氩弧焊机的设计研究

论文研究如何将硅整流焊机改装为钨极氩弧焊机,并采用程序控制系统实现了对钨极氩弧焊机的自动控制.经改装后的钨极氩弧焊机能保证氩弧焊的基本要求,能实现提前和滞后送气、自动引孤和焊接电流衰减,成本造价低又能保证焊接质量高、热影响小、变形小和成型美观等.     

等离子弧焊应用于热电池壳身焊接工艺研究

本介绍了等离子弧焊接在热电池壳身焊接应用情况，通过实验得出了使用脉冲电流焊接的合理工艺参数。从而得出了脉冲等离子弧焊用于热电池壳身的焊接是可行的结论。     

斜对接焊缝连接的强度计算与设计

本文对现行《钢结构设计规范》中的第7.1.1条注的来源进行了说明,并讨论了三级质量的斜对接焊缝的强度计算问题,指出现行规范关于不需进行强度验算的斜时接焊缝的倾角值是偏于安全的。     

Local equivalent welding element to predict the welding deformations of plate-type structures

Considering the Heat Affected Zone (HAZ) of welding joint, the residual strain behaviors of material under constraint and temperature circulation, as well as the activating mechanism of welding process, this paper addresses a new type welding element for numerical simulation of welding deformation, which is called the LEWE (the local equivalent welding element). This element can describe the basic characteristics of welded seam: the local position points of inherent strain, the equivalent size, the bending radius (or bending angle) from inherent strain, etc. It could be used to predict the welding deformation of plate-type structure. The comparisons between the computed deflection of welded plate and its experiment measurement are present. The results showed that the LEWE possesses a potential to simulate the deformation of welding process high-efficiently and precisely. Supported by the R & D Foundation of Ministry of Railway of China (Grant No. T200408) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 59825117)     

Mn2NiCrMo焊接材料MAG焊接工艺研究

使用Mn2NiCrMo焊接材料,MAG自动化焊接20MnV材料和半自动化焊接铸钢ZG20MnCrNiMo材料,按照ISO 15614标准和ISO 11970标准的要求,进行了一系列的焊接工艺试验,试验结果满足标准要求;确定了采用Mn2NiCrMo焊接材料焊接20MnV材料和焊接铸钢ZG20MnCrNiMo的MAG焊接工艺.