ODS合金与低合金钢异种金属焊接技术的研究现状

总结分析了ODS合金与低合金钢异种金属焊接技术的研究进展,主要介绍了ODS合金与低合金钢的摩擦焊、电阻焊和电子束焊的研究现状,分析了不同焊接方法下焊接接头的组织、性能和氧化物颗粒的分布情况,总结了各种焊接技术所存在的问题,并分析了不同问题的产生原因及解决办法。总结出未来ODS合金与低合金钢焊接研究的方向。     

TiAl合金与异种材料的摩擦焊接

TiAl合金与42CrMo直接摩擦焊接性较差,为此分别引入高温合金GH3039、K418、N80A和纯镍N6作为中间材料,对TiAl-GH3039/K418/N80A/N6-42CrMo异种材料的摩擦焊接工艺进行了研究。采用硬度计、扫描电镜和电子万能试验机对焊后接头区域的硬度、组织和焊合区成分变化以及接头力学性能进行了分析。研究表明,TiAl合金与异种材料焊后接头中形成了复杂的多层状金属间化合物;TiAl合金与GH3039、N80A的摩擦焊接性较好,与K418、N6的摩擦焊接性较差;根据不同材料线膨胀系数随温度的变化规律、与TiAl合金摩擦焊接后接头的性能及其与42CrMo的摩擦焊接性,最终选择GH3039作为中间材料。通过引入中间材料,摩擦焊制备了TiAl合金涡轮-42CrMo转轴的异种材料整体转子,使得TiAl合金在涡轮增压器领域的应用成为可能。     

化工版焊接类精品图书推荐

正异种难焊材料的焊接及工程应用李亚江、王娟等编著*本书针对工程结构中异种材料的焊接特点、焊接材料的选用和焊接工艺要点等进行分析,突出了异种材料在各工程领域中的应用,力求突出新颖性、实用性和先进性等特色。给出了具体的焊接工艺参数、相关技术数据及针对一些典型异种材料工程结构的焊接应用实例,可以指导焊接生产和新产品开发。本书内容涉及的是生产一线的焊接工作者经常遇到的焊接问题,为读者掌握异种材料的焊接及应用提供理论基础和实践中成功的经验。     

镁合金焊接技术的发展与展望

近年来随着镁合金应用范围的逐渐扩大,镁合金的焊接技术也得到了各行业的广泛关注。传统的镁合金成型技术已经不能满足实际使用和加工性能的要求,镁合金势必会遇到与其他异种金属或合金的连接,因此镁合金焊接研究已成为国内外学者研究的主要方向之一。针对镁合金焊接的特点及存在的切实问题,对钨极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊等典型且具有潜力的焊接方法进行了介绍,并针对各种焊接技术存在的利弊进行了预测和展望。     

T91／P91钢组合不同接头类型焊接工艺的选择

T91／P91新型钢种以其一系列优良的使用性能,在高参数火力发电机组高温管道上获得了广泛的应用。该钢焊接性的主要问题是冷裂纹敏感性较强,以及一定的热裂纹倾向,同时也不可忽视接头性能的弱化。合理的焊接工艺是控制和改善该钢焊接性的重要技术手段。焊接方法和焊接材料确定以后,获得优质接头的关键工艺措施是：焊前预热、控制层温,以及“及时有效”的焊后热处理等工艺。不同的接头组合类型（同种钢或异种钢）,不同规格尺寸的T91／P91钢管焊接,其匹配的焊接工艺各具特色。     

异种材料真空电子束焊接研究现状分析

真空电子束焊接具有高能量密度、束斑直径和位置精确可控,焊接残余应力小,焊缝无污染等优点,因此,电子束焊接在异种材料连接领域的应用成为近年来研究的热点,并取得了大量的研究成果,部分已经在工业生产中得到了应用.由于电子束焊接属于熔化焊接,因此在异种金属连接中也存在冶金过程带来的困难.文中对异种材料的真空电子束焊接的研究现状进行了分析,对不同类型的异种材料接头真空电子束焊接中存在的问题和解决方法进行了总结,并提出了今后异种材料真空电子束焊接的研究重点.     

焊接热过程和冶金过程

钛合金与铌合金是具有优良使用性能的两种合金材料，这两种材料被广泛用于航空、航天、核工业等重要领域。采用有限元分析软件ANSYS，对钛合金与铌合金电子束焊的温度场进行了模拟研究，利用双热源模型模拟电子束焊温度场，研究了异种金属焊接的建模方法、函数载荷的加载技巧，[第一段]     

《焊接实用技术丛书》推介

本丛书对工程中焊接与切割技术在不同领域中的应用等问题进行了系统的阐述,力求突出新颖性、实用性和先进性等特色,给出了具体的焊接工艺参数、相关技术数据及针对一些典型材料工程结构的焊接应用实例,可以指导焊接生产和新产品开发。本系列丛书分为8册,其中《特种焊接技术及应用》针对激光焊、电子束焊、等离子弧焊、真空扩散焊、摩擦焊、超声波焊等一些特殊焊接方法,突出了特种焊接方法的工艺特点和应用,给出了一些焊接应用实例。《异种难焊材料的焊接及应用》针对工程结构中异种材料的焊接特点和工艺要点等进行分析,突出了异种材料在各工…     

CMT焊接技术的发展现状

介绍了CMT新型焊接技术的工作原理、发展历程及发展现状。与普通MIG/MAG焊相比,CMT实现了熔滴到熔池的冷过渡,具有热输入小,无飞溅等突出优点,拓宽了普通MIG/MAG焊难以涉及的领域,适用于薄板或超薄板(0.3～3.0 mm)焊接,以及钢/铝异种材料连接等领域。CMT技术是焊接领域的革新技术,必将有力地推动焊接技术的发展及应用。     

先进材料与异种材料电子束焊接研究进展

电子束焊接是近年来飞速进步、蓬勃发展的一种先进连接技术，随着技术工艺的日益成熟，其在工业领域的竞争力也日渐增强，已为工业部门所广泛接受.文中综述了电子束焊接在高温钛合金、高温合金、难熔金属、金属间化合物等先进材料与各类互相固溶的、难以互溶的异种材料连接方面的研究现状，对国内外在焊接缺陷控制、焊接工艺优化、焊接机理研究等方面取得的典型研究成果进行了简要介绍，并从中概括总结了先进材料与异种材料电子束焊接的具体问题，归纳阐述了先进材料与异种材料电子束焊接中所采用的能量控制与冶金调控等特色技术方法.     

异种铝合金焊接研究现状及展望

汽车轻量化应用过程中存在大量异种材料连接，针对国内外不同预制工艺、焊接工艺条件下异种铝合金TIG、MIG、激光焊接、搅拌摩擦焊接头的显微组织、性能及预测模型等相关研究进行综述和展望。异种铝合金激光填丝、激光复合CMT、铆接复合胶粘在薄板焊接领域具有广阔的前景，且通过微合金化及纳米颗粒化对焊丝成分进行调控是改善高强铝合金熔焊接头强度的有效方法。搅拌摩擦焊是2系/7系铝合金高质量连接的主要方法，且类似搅拌摩擦点焊、预制燕尾槽、预制孔中增加纳米颗粒、刀具偏移等新工艺可以为局部铝/钢，铝/铜，铝/碳纤维等其他异质材料高强度连接起到有效促进作用。     

GH4169与电铸镍异种金属焊接技术

针对电铸镍与GH4169(Fe-Ni-Cr高温合金)异种材料的焊接问题,开展了电铸镍焊前状态、焊丝材料和异种材料焊接工艺等相关研究。基于宏观检查、力学性能测试与微观组织结果,提出了正式产品的焊接工艺及产品检测方法,最终实现了产品的生产,并经过了试车与飞行考核。     

铝锂合金搅拌摩擦焊接技术的研究现状及其发展方向

铝锂合金是一种密度低、比强度高、抗腐蚀性好的新型铝合金,是用于航空航天领域实现轻量化的理想材料。搅拌摩擦焊技术作为一项新型固相连接技术,能有效克服熔化焊接中出现的气孔、热裂纹等缺陷,在铝锂合金焊接领域具有广阔的应用前景。从铝锂合金搅拌摩擦焊焊接工艺、焊接接头组织性能等多个方面对铝锂合金搅拌摩擦焊进行综述,总结国内外研究现状,并展望铝锂合金搅拌摩擦焊接技术未来发展。     

轻质异种材料摩擦焊研究现状

由于异种材料物理、化学性能及力学性能方面存在显著差异,导致其在焊接过程中容易出现被氧化、形成脆性金属间化合物、焊接变形严重等焊接缺陷。而摩擦焊作为一种绿色固相连接技术,因其焊接温度低、焊接质量好、焊接过程稳定等优点,已经在异种材料焊接中得到了广泛的应用。详细综述了异种材料搅拌摩擦焊、线性摩擦焊轴向摩擦焊的国内外研究进展,涉及到焊接工艺、力学性能和成分分析等方面,着重介绍了铝合金、镁合金、钛合金等轻质材料之间的摩擦焊接,并对今后的发展进行了展望。     

异种合金惯性摩擦焊的研究现状

文中针对钢与其他合金、铝合金与其他合金、钛合金与其他合金、高温合金与其他合金的惯性摩擦焊的研究现状进行了阐述。主要对惯性摩擦焊的工艺参数选取、端面设计、焊前预热、焊后热处理等研究内容进行了综述。并对异种合金惯性摩擦焊存在的问题进行了分析总结。结果表明,采用合理选择工艺参数、设计不同形状的端面、添加中间过渡层、焊前预热处理、焊后热处理等方法获得强度与母材相当、焊接质量较好的接头。建议在后续的研究中,结合数值模拟对异种合金惯性摩擦焊的工艺参数及端面设计进行优化,对接头的元素分布及新相形成的种类与数量进行调控,对焊接界面金属的流动行为进行深入研究,以获得具有综合性能较好的异种合金惯性摩擦焊接头。     

U71Mn与1Cr18Ni9Ti异种钢的角接接头焊接性试验研究

应用金相观察、力学性能测试、理论计算等手段，对1Cr18Ni9Ti不锈钢与U71Mn高碳钢，用不同焊接材料所形成的不同类型异种钢接头的组织特征、力学性能等进行了研究与分析。结果表明：采用小电流小规范焊接工艺和高Cr、高Ni的A307焊条施焊，U71Mn和1Cr18Ni9Ti异种钢焊接接头的组织和性能最优。     

中碳合金钢的异种钢焊缝焊接工艺及焊接材料

本文介绍了异种钢焊缝焊接工艺特征及对钢焊接性的影响,探讨了中碳合金钢的异种钢焊缝焊接材料的选择及影响因素,评述了中碳合金钢异种钢焊缝焊接工艺的应用。结果表明,中碳合金钢的异种钢焊缝组织特征,与同质焊缝有很大的不同,底层焊缝熔合区的显微组织最复杂,不同的工艺方案对底层焊缝熔合区裂纹的影响迥异,异种钢焊缝对焊接HAZ组织遗传现象不太敏感。底层焊缝材料的选用,应当考虑抗裂性、焊缝金属的热膨胀系数,以及焊缝不形成全奥氏体或马氏体组织,填充材料选用高强、高韧性低匹配型同质焊材,工艺条件的变化可以明显改善接头焊接性。异种钢焊缝焊接材料和工艺方案（工件预热150℃＋焊后缓冷）,在掘进机滚筒结构应用,各项性能指标符合技术要求,产品井下运行报告显示,其使用寿命超过日本同类产品。     

热塑性复合材料/金属搅拌摩擦焊研究进展

热塑性复合材料作为新型轻质材料,已经广泛应用于航空航天领域。金属与热塑性复合材料的异种材料连接因其能充分发挥两种材料各自的特性而备受关注。搅拌摩擦焊作为一种低热输入的焊接技术,在金属与热塑性复合材料异种焊接领域有广阔的应用前景。从热塑性复合材料与金属的搅拌摩擦焊焊接方法、炉具设计、焊接工艺参数以及连接机制等方面综合国内外研究成果进行系统性的综述,并对热塑性复合材料/金属异种搅拌摩擦焊的未来发展趋势做出展望。     

异种金属材料搅拌摩擦焊的研究现状及展望

对近年来国内外异种金属搅拌摩擦焊的研究现状进行了总结。重点对异种材料搅拌摩擦焊的特点、应用及其组织演化特征进行归纳和分析。异种材料连接结构具有两种材料综合的优异性能,随着异种材料连接结构应用前景的不断扩大,采用搅拌摩擦焊接技术的优势是生产效率高、焊接变形小、成本低、质量好等。但是,异种材料的搅拌摩擦焊技术存在一个突出的问题就是接头中存在金属间化合物,这会对其力学性能产生十分不利的影响。因此,在进行异种材料的搅拌摩擦焊时,对金属间化合物的形貌及分布状态的控制是获得优良焊接接头的关键所在。     

钛合金与铌合金电子束焊温度场数值模拟

钛合金与铌合金是具有优良使用性能的两种合金材料,这两种材料被广泛用于航空、航天、核工业等重要领域.文中采用有限元分析软件ANSYS,对钛合金与铌合金电子束焊的温度场进行了模拟研究,利用双热源模型模拟电子束焊温度场,研究了异种金属焊接的建模方法、函数载荷的加载技巧,着重分析了钛合金(7715D)和铌合金(C-103)的焊接性,采用热源向铌一侧偏置的方法来保证焊接熔深的一致.最后得到了不同焊接热输入条件下钛合金与铌合金焊接过程中的最佳偏置距离.