薄TA2板的等离子＋TIG焊接工艺方法研究

本文主要通过对等离子＋TIG焊接机的焊接特点介绍,对TA2薄板（3-10mm）采用本焊接方法,进行工艺摸索,稳定工艺。对不同厚度TA2拼接试板进行焊缝的力学性能检测和金相组织观察及焊缝的化学成分分析,从而找出最佳焊接工艺参数。     

ZM5镁合金TIG焊接接头组织与力学性能

采用TIG焊对ZM5镁合金进行焊接,利用光学显微镜、显微硬度仪和拉伸试验机对ZM5镁合金接头的组织特征和力学性能进行研究。结果表明:ZM5合金TIG焊接接头是由热影响区、部分重熔区和焊缝组成。热影响区组织是由初生α-Mg相基体和主要分布在晶界上的α-Mg+β-Mg17Al12共晶相组成;部分重熔区中共晶相不仅大量析出在晶界上,在晶内也呈现出较均匀的弥散析出,而且其β-Mg17Al12相出现显著长大;焊缝组织则是典型的树枝晶形貌,枝晶为初生α-Mg相,枝晶间是α+β共晶相。组织形貌的差异导致接头各区域有着不同的显微硬度,也使得接头的抗拉强度和塑性都低于母材。     

304不锈钢管TIG焊接头凝固行为及热力耦合研究

目的 对2mm厚不锈钢管的焊接工艺参数进行优化,并基于模拟仿真软件对接头的热应力场进行模拟,以解决薄壁管件接头应力测试不方便的问题。方法 以TIG焊对2 mm不锈钢管进行焊接,通过对接头宏观形貌、微观组织、显微硬度等结果进行优化进而得到最佳焊接工艺参数,采用双椭球热源和温度-位移耦合方法结合最优工艺参数进行数值模拟。结果 当焊接电流为150 A、焊接速度为66 cm/min时,焊接接头全部熔透,且正面及背面焊道均匀致密,成形良好。焊缝中心上部区域和下部区域均呈现等轴晶形貌,下部区域尺寸较上部区域尺寸略大,熔合线附近为柱状晶组织。焊接接头显微硬度整体分布呈现U形,其中热影响区显微硬度（197HV）大于焊缝区域硬度（162HV）,熔合线附近显微硬度达到最低值（145HV）。模拟结果显示,在焊接过程中,当纵向残余应力从母材向焊缝中心过渡时,由压应力逐步转化为拉应力;焊缝中心横向应力呈现为压应力,向两侧母材过渡时应力值逐渐趋近于0,径向应力值变化幅度较小,模拟数据变化趋势与实测数据变化趋势接近。     

热丝TIG堆焊Inconel 625层组织成形研究

采用热丝钨极惰性气体保护焊,用ENiCrMo-3型焊丝在Q235B钢管内表面进行堆焊试验。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对堆焊层微观组织进行观察和元素成分分析,利用显微硬度计测定试样硬度分布。结果表明,堆焊层组织主要为γ-Ni单相奥氏体,在晶界处有碳化物析出;堆焊层组织自熔合线至顶部的基本形态依次为平面晶、胞晶、树枝晶、等轴晶及顶部横向柱状晶;熔合线附近有少量魏氏体组织形成;试样硬度自基材至堆焊层方向呈递增趋势;上层组织在晶界位置贫Cr较下层严重,从金相看其晶粒受到的侵蚀作用更明显。     

超声交流TIG焊声场及电弧特性分析

目的研究复合焊接过程中,发射端高度、喷嘴高度及保护气流量等工艺参数对空气中声场强度的影响规律及作用机理。方法采用分组实验的方法,分析了各焊接工艺参数对声场强度的影响。结果研究结果表明:发射端高度及喷嘴高度对声场强度影响最大,保护气流量几乎无影响;不同发射端高度下,声场强度峰值所对应的喷嘴高度不同。结论通过对实验结果进行分析,得到了优化的焊接工艺参数:发射端高度为30 mm,喷嘴高度为11 mm,弧长为4 mm,电流为120A,保护气流量为25 mL/min;得出了交流复合超声TIG堆焊中,超声可细化组织并使组织均匀化。     

AZ31B变形镁合金TIG焊接头组织及断口形貌分析

以AZ31变形镁合金为研究对象,采用光学显微镜和扫描电子显微镜等测试手段对其TIG交流自动焊接头的微观组织和接头的断口形貌进行了观察分析,结果表明,在TIG自动焊条件下,AZ31B镁合金接头的焊缝区主要为细小的等轴晶,热影响区为粗大的过热组织,晶粒比较粗大,通过对接头断口形貌观察发现其接头断裂特征为韧-脆混合断裂.     

5A06铝合金TIG丝材-电弧增材制造工艺

选用Φ1.2mm的5A06铝焊丝为成形材料,研究TIG丝材-电弧增材制造工艺。以TIG焊机为电源(交流模式),以四轴联动数控机床为运动机构,研究单层和多层成形时预热温度和电流对成形形貌的影响,观察成形件微观组织,并测试其力学性能。建立了单层单道基板预热温度和电弧峰值电流工艺规范带判据,以保证良好成形。结果表明:成形件的高度从第一层的3.4mm急剧下降,直到第8层后高度稳定在1.7mm。层间组织为细小的树枝晶和等轴晶;层间结合处组织最粗大,为柱状树枝晶;顶部组织最细小,由细小的树枝晶转变为等轴晶。成形件的力学性能各向同性,抗拉强度为295MPa,伸长率为36%。     

AZ31与AZ61异种镁合金的TIG焊研究

采用TIG焊对AZ31与AZ61镁合金薄板进行连接,分别采用了AZ31和AZ61焊丝,比较焊接效果的影响.通过显微镜、扫描电镜、X-ray物相检测等实验方法,分析了两种焊丝焊接接头的外观形貌、显微组织、焊缝析出相及力学性能等差异.研究结果表明:采用AZ31和AZ61两种焊丝都能完成AZ31与AZ61镁合金薄板的对焊,获...     

焊前热处理对J55钢自动TIG焊接头组织性能的影响

目的 针对J55钢焊接性较差、接头热影响区（HAZ）易出现脆硬马氏体组织等问题,在焊前对J55钢母材进行热处理,研究其焊接接头。方法 在焊前对J55钢母材进行了760℃与880℃的热处理,采用TIG焊方法进行了焊接,研究了热处理前后TIG焊对接头显微组织和力学性能的影响。结果 经焊前760℃热处理后,母材中的珠光体（P）含量显著减少并且发生细化,焊后接头HAZ组织转变为晶界铁素体（GBF）、针状铁素体（AF）和P;经焊前880℃热处理后,母材的显微组织主要为多边形铁素体（PF）和AF,在焊后接头的HAZ中形成了PF、贝氏体（B）和M-A组元。2种热处理接头焊缝区（WZ）的盖面层组织为GBF和AF,靠近和远离盖面层的打底层组织主要为PF和P;未热处理接头HAZ组织为PF、B和马氏体（M）。与2种热处理接头相比,未热处理接头的显微硬度居中,抗拉强度最高,延伸率最低,拉伸断裂位于熔合线与HAZ之间,断口呈脆性断裂特征。与760℃热处理相比,经880℃热处理的焊接接头HAZ显微硬度最高值达523 HV,为760℃热处理的2.2倍,接头抗拉强度提高了2.2%,但延伸率降低了7.6%。2种热处理接...     

掺矿渣活性粉末混凝土配制技术的研究

活性粉末混凝土(RPC)是一种超高性能的水泥基材料.本文在传统RPC配制技术的基础上,掺入矿渣组分,配制出新型的混凝土材料,并对该混凝土的力学性能、配合比以及养护条件等进行系统的研究.实验显示,该种混凝土具有较高的力学性能;存在一个最优配合比;热养护有助于改善RPC的微观结构,提高其力学性能.材料的微观结构致密,其CH的含量因二次火山灰反应已经很低.     

Ti700sr高温钛合金TIG焊接接头组织及性能研究

采用TIG焊接方法对Ti700sr高温钛合金板材进行了焊接,研究了接头的组织形貌、硬度分布及力学性能。结果表明,Ti700sr高温钛合金板材焊接后的接头成形良好,焊缝区组织由粗大的柱状晶及细长的针状α相构成,热影响区组织由细针状α和残余β相构成,热影响区析出相得到有效控制,相边界上无明显硅化物析出;焊接热影响区的硬度相对较高,焊缝的硬度相对较低;接头室温抗拉强度约为903 MPa, 700℃高温抗拉强度为397 MPa,焊缝强度低于母材的。     

氩-氦-二氧化碳混合气体电弧行为及其对焊缝成形的影响

采用钨极氩弧焊对不同比例氩-氦-二氧化碳混合气体的电弧物理特性及其焊缝成形进行了实验.结果表明,三元混合气体的电弧形态中可观察到柱状中心区.混合气体中氦气的体积百分比小于45%时,其电弧特性与氩弧差别不大.氦的体积分大于75%时,其电弧形成具有氦弧的性质.随着混合气体中氦气比例的增加,熔深和熔宽均增加,但熔深增加得更明显一些.     

10CrNi3MoV钢激光-MAG复合热源焊接技术研究

研究了船用10CrNi3MoV钢激光-MAG复合焊接头组织和力学性能,并与常规MAG焊接头进行了对比。结果表明,采用激光-MAG复合焊接工艺进行10CrNi3MoV钢焊接是可行的;与常规MAG焊相比,激光-MAG复合焊接头显微硬度明显升高,焊缝中心冲击韧性有一定下降,但仍能满足技术指标要求。为进一步改善焊接接头的综合性能,提出通过焊接材料成分优化,来降低焊缝金属淬硬倾向,提高接头的韧性水平。     

Nb2O5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响

为研究Nb_2O_5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响机理,以富铁白云鄂博西尾矿、粉煤灰为主要原料,采用熔融工艺制备了添加质量分数0%~4%Nb_2O_5的透辉石基矿渣微晶玻璃。DTA、XRD、SEM和力学测试结果表明,Nb_2O_5主要以Ca2Nb2O7第二相的形式存在于辉石相界,其含量随Nb_2O_5添加量升高而增大。同时辉石主晶相从类菊花状枝晶组织转变成平均尺寸逐渐减小的圆角岛状组织。微晶玻璃的抗折强度平均为207 MPa,当Nb_2O_5质量分数为2%时最高,达236 MPa。     

复合纤维增强疏水SiO2气凝胶的制备及其性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,复合纤维为增强相,采用溶胶-凝胶法和常压干燥技术制备了纤维增强疏水SiO_2气凝胶复合材料。利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、比表面积分析仪等手段对气凝胶的化学组成、形貌及结构等进行了分析,并且测量了样品的密度和抗折强度。结果表明:经常压干燥制备的SiO_2气凝胶复合材料加工成块性较好,密度在0.27g/cm~3左右,比表面积达到878.544m~2/g;随着复合纤维的掺入,凝胶填充了纤维之间的大部分微米空隙,并与纤维形成了比较密实的结构,复合材料的抗折强度提高到了1.53 MPa,使得材料有较好的韧性,适用于不规则形状的隔热。     

焊接工艺对不锈钢角焊缝连接试件力学性能影响研究

对12个奥氏体型及12个双相型不锈钢正面角焊缝和侧面角焊缝连接试件进行了单调拉伸试验,考察了不同焊接工艺对角焊缝连接力学性能的影响.结果表明:采用氩弧焊焊接工艺的不锈钢角焊缝试件破坏面与电弧焊焊接工艺的试件破坏面形状相差较大,后者破坏面更加光滑;同时由于受到复杂应力的作用,正面角焊缝试件的真实破坏角度并不为相关规范规定...     

不锈钢母材及其焊缝金属材料单拉本构关系研究

对12个奥氏体型及12个双相型不锈钢正面角焊缝和侧面角焊缝连接试件进行了单调拉伸试验,考察了不同焊接工艺对角焊缝连接力学性能的影响。结果表明：采用氩弧焊焊接工艺的不锈钢角焊缝试件破坏面与电弧焊焊接工艺的试件破坏面形状相差较大,后者破坏面更加光滑;同时由于受到复杂应力的作用,正面角焊缝试件的真实破坏角度并不为相关规范规定的理论值45°;对于奥氏体型不锈钢角焊缝,氩弧焊试件与电弧焊试件的强度比分别为1.03 (正面角焊缝试件)及1.13 (侧面角焊缝试件),相对变形量之比为1.46及1.11;而对于双相型不锈钢角焊缝,两者的强度比分别为1.12和1.04,相对变形量之比为1.66及1.45;氩弧焊试件表现出了更好的力学性能。对于两种不锈钢材料,正面角焊缝强度均远大于侧面角焊缝的强度,建议在工程设计和相关规范的编制/修订中考虑正面角焊缝强度提高的影响。     

汽车高强钢SG1000激光复合焊接力学性能研究

目的 针对汽车高强钢SG1000焊接接头恶化等问题,研究了SG1000激光复合焊接的力学性能。方法 选用等强匹配焊丝MG90-G对高强钢SG1000进行激光复合焊接,对焊接接头进行拉伸和低温冲击韧性试验,并结合扫描和硬度监测等手段对焊缝组织和断口形貌进行分析。结果 由于激光的预热作用,高强钢SG1000激光复合焊接成形件的焊缝美观,焊接过程稳定可靠,焊接熔池深度较大,有效改善了传统焊接的咬边、飞溅、气孔等缺陷。焊缝组织主要由板条马氏体和奥氏体晶粒组成,热影响区的过热区内部板条马氏体和奥氏体晶粒比较粗大,而焊接母材主要为细小的板条马氏体和奥氏体晶粒。焊接拉伸断口主要为细小且较浅的韧窝,且韧窝底部存在第二相粒子及夹杂物,焊接拉伸断口断裂于热影响区且微观形貌为韧性断裂;冲击微观形貌主要由准解理小平面及河流花样组成,且存在一定数量大小不一的韧窝交错分布,焊接冲击断口断裂于热影响区且微观形貌也为韧性断裂。结论 焊缝热影响区的晶粒比非热影响区的晶粒粗大,拉伸和冲击断裂均发生于热影响区;随着激光功率的增大,复合焊接接头的力学性能呈现逐渐增强的趋势;随着焊接速度的增大,复合焊接接头的力学性能呈现先增强后削弱的趋势。高强钢SG1000激光复合焊接最佳工艺参数如下:激光功率为9.5 kW,焊接速度为0.8 m/min,对应屈服强度为1 072 MPa,抗拉强度为1 175 MPa,断裂伸长率为13.5%,冲击断裂吸收的能量为30.8 J、焊缝中心显微硬度为342 HV。     

SiO2/MoS2复合纳米基润滑油在镁合金冷轧中的摩擦学性能及润滑机理

镁合金在轧制过程中通常采用铝合金轧制液,甚至进行无润滑轧制。轧制过程中无润滑油会导致轧后板材表面质量差、能耗高,而铝合金轧制液通常采用含氯、硫、磷等元素的有机化合物作为添加剂,此类添加剂不容易分解,废液的排放会对环境造成一定污染。基于此,本工作采用不同比例的SiO_2和MoS_2纳米颗粒复合加入EOT5#机械油中,在双辊轧机上研究两种纳米颗粒复合比例对AZ31镁合金冷轧过程中轧制力和轧后板材表面质量的影响。采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对SiO_2/MoS_2复合纳米基润滑油润滑条件下轧后板材表面形貌和成分进行了分析,探讨了SiO_2/MoS_2复合纳米基润滑油的协同润滑机理。结果表明,SiO_2和MoS_2纳米颗粒在基础油中添加质量分数之比为0.25∶0.75时具有最佳的润滑性能。SiO_2/MoS_2复合纳米基润滑油优良的润滑性能降低了镁合金轧制过程中的轧制力,改善了轧后板材的表面质量。分析认为,不同形貌和润滑机理的SiO_2和MoS_2纳米颗粒共同作用是实现协同润滑的关键因素。