一种热锻模具修复用堆焊焊条堆焊层的组织与硬度分析

对一种热锻模具修复用堆焊焊条的堆焊层成分、组织、硬度、热处理后的组织及硬度作了细致分析。焊芯采用H08A的5.0mm焊丝,并在焊条药皮中加入合金元素Ni、Cr和Mo,以向堆焊层中过渡合金元素Ni、Cr和Mo。试验中采用OLYMPUS GX71金相显微镜、Quanta600扫描电子显微镜及Genesis XM2 X射线能谱仪、Philips CM200透射电镜及Hanemann显微硬度计对堆焊层金属进行测试,结果表明,焊态下堆焊层显微组织为粒状贝氏体+少量铁素体,同时有白色马氏体组织存在,热处理后堆焊层显微组织为粒状贝氏体的回火组织+少量铁素体+碳化物。     

CrMoV和CrNi堆焊涂层耐泥沙冲蚀磨损性能研究

利用自制的冲蚀磨损试验装置,对水力机械过流部件堆焊修复中常用的CrMoV和CrNi合金堆焊涂层进行了液固两相流冲蚀磨损性能研究。结果表明:在低角度冲蚀磨损条件下,CrMoV合金堆焊涂层表现出优于CrNi合金堆焊涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆焊层硬度是耐泥沙冲蚀磨损的主要因素;在高角度冲蚀磨损条件下,CrNi合金堆焊涂层表现出比CrMoV合金堆焊涂层更好的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆焊层组织的断裂韧性是主要因素;冲蚀磨损量随冲蚀速率增加而显著增加,冲蚀磨损率取决于冲蚀磨粒的能量。     

焊接电流对镍基铌复合堆焊层组织及性能的影响

采用等离子堆焊技术在Z2CN18-10不锈钢表面制备了添加铌粉的镍基合金堆焊层,并对堆焊层的显微组织、硬度和耐磨性进行了分析,研究了焊接电流对堆焊层组织和性能的影响。结果表明:焊接电流为140A时,堆焊层中可以较好地析出NbC颗粒,堆焊层具有良好的耐磨性;焊接电流为110A时,堆焊层硬度可以达到509HV0.3,但是堆焊层成型不好,耐磨性能也最差;当焊接电流增大到170A时,堆焊层硬度明显降低,耐磨性相比140A时的也有所降低。     

Mo含量对碳弧堆焊Fe-Cr-C-Mo-B耐磨层组织和性能的影响

目前,对Fe-Cr-C-Mo-B合金堆焊技术研究报道较少.采用碳弧焊方法,在Q235钢表面堆焊Fe-Cr-C-Mo-B合金层,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪分析了堆焊层的组织结构、形貌及成分.采用摩擦磨损试验研究了堆焊层的耐磨性,探讨了不同Mo含量对堆焊层组织和性能的影响.结果表明:Mo含量为0～2.5％(质量分数)时,堆焊层组织主要为亚共晶组织,Mo含量为4.0％时,组织中出现了少量大块状初生碳化物,有向过共晶转变的趋势;堆焊层组织主要为马氏体、铁素体、珠光体,碳化物主要为Cr7C3,Ch3C6以及B4C;随着Mo含量的增加,堆焊层的硬度增加,堆焊层的磨损失重呈减小趋势,Mo含量为4.0％时硬度达到最大值62.5 HRC,磨损失重最小,堆焊层划痕最浅,耐磨性最好.     

汽轮机转轴表面CMT修复层微观组织及力学性能对比研究

目的 针对汽轮机Cr12Ni WMo V转轴在高温环境下的磨损失效问题,对失效部位进行堆焊修复。方法 选用Inconel 625合金和316L不锈钢2种材料,利用冷金属过渡（CMT）技术在汽轮机转轴表面进行堆焊修复再制造。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和万能试验机等手段,对2种堆焊修复材料和母材的结合情况进行测试和分析,探究其微观组织和力学性能的差异。结果 光学显微镜结果表明,Inconel 625合金和316L不锈钢的熔覆层与基体具有良好的冶金结合,修复试样无缺陷。316L不锈钢修复层组织为奥氏体+δ-铁素体,而δ-铁素体的形成会导致修复层硬度降低、塑性下降;Inconel 625合金修复层的微观组织以奥氏体为基体,具有典型的柱状晶结构,且在枝晶间区域观察到Nb、Mo元素的大量偏聚,这会导致不规则形状的Laves相和细小的MC碳化物在枝晶间区域大量析出。Laves相为脆性相,在室温拉伸过程中易成为裂纹的主要形核点,造成裂纹的产生与扩展,使修复层的延伸率降低。结论 与316L不锈钢相比,Inconel 625合金修复层具有更高的强度和硬度,更适合成为汽轮机转轴表面的堆焊修复...     

316H堆焊UNS N10003合金参数优化、组织和硬度的研究

研究异种合金焊接可以降低熔盐堆结构材料的成本并确保其安全性,本文采用钨极氩弧焊(GTAW)工艺,在316H不锈钢表面堆焊一层耐高温熔盐腐蚀的UNS N10003合金,优化了焊接工艺参数,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏硬度计等研究了堆焊层及界面的形貌、组织和硬度,为进一步研究多层、多道堆焊提供理论依据。研究结果表明:当电流一定时,稀释率随送丝速度的增加而减小,堆焊层高度随送丝速度的增加而增加,当送丝速度一定时,改变电流大小,堆焊层高度的变化范围为0.2~0.5 mm。堆焊层界面处可以细分为对流混合区(WM)、非对流混合区(UZ)和热影响基体区(BM)。堆焊层主要为奥氏体组织,在WM区有大量富Mo的M2C碳化物析出,UZ区的析出相主要是δ铁素体;316H基体区和WM区硬度分别为(160±10)HV和(202±11)HV,在γ基体的枝晶界上分布着尺寸细小的骨架状碳化物导致WM区硬度升高。     

Fe-Cr-C系堆焊耐磨材料的研究现状与展望

介绍了Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金的主要用途,综述了近年来的研究成果以及将来的发展方向。分析表明,初生M7C3垂直于堆焊层表面、多元合金的强化、硬质相呈弥散分布并与基体组织良好的强韧性匹配、不同磨损工况条件堆焊层强韧关系的合理选择能使耐磨效果达到最佳。特殊工况的Fe-Cr-C系堆焊材料的开发及其特种堆焊技术将成为未来研究的新趋势。     

0Cr25Ni22Mn5Mo2堆焊层超低含量δ-铁素体的测定

采用0Cr25Ni22Mn5Mo2合金焊丝在16MnR低合金钢表面堆焊形成堆焊层,采用光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射仪等仪器对堆焊层的相组成及含量进行了分析。结果表明:0Cr25Ni22Mn5Mo2堆焊层的显微组织主要为奥氏体,δ-铁素体含量极少,电子背散射衍射技术可以用作堆焊层中细小物相的分析,并获得极低含量的物相数;电子背散射衍射技术在焊接材料的分析中具有广阔的应用前景。     

Cr元素对Fe-B堆焊合金的金相组织与性能的影响

为了提高Fe-B堆焊合金的耐磨性,利用等离子堆焊技术在Q235钢材料表面熔覆不同铬含量的Fe-B-Cr堆焊合金层,通过金相分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析,研究Cr元素含量对Fe-B-Cr堆焊合金的组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明：随着Cr含量的添加,Cr固溶于Fe和Fe₂B中,堆焊合金由(Fe, Cr)和(Fe, Cr)₂B组成,Cr含量的增加未使Fe-B堆焊合金中生成新相,合金组织由Fe₂B和Fe+Fe₂B的共晶组织构成。Cr元素的添加显著提高了Fe-B堆焊合金的硬度和耐磨性。Cr-2的硬度较Cr-0显著升高。随着Cr含量的不断增加,堆焊合金的硬度值呈上升趋势,Cr-10堆焊层表面硬度高达67 HRC。Cr-10堆焊层的磨损量降到最低,为0.027 5 g,其相对耐磨性较Cr-0提高了375%。     

镍基合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理

采用X射线衍射，SEM，EDAX及显微硬度和洛氏硬度等分析手段研究了含碳量为1．0％的NiCrBSi系自熔合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理，结果表明，采用光束镍基合金粉末堆焊可在铁碳合金表面获得与基体冶金结合良好，无裂纹，轻度稀释的强化层，堆焊热输入对堆焊层稀释率及合金元素烧损的影响程度决定了堆焊层微观组织及物相组成，小热输入堆焊时，堆焊金属经度稀释（η=3.5%），其显微组织由少量初生的γ－Ni和大量的γ－Ni Bi3B Ni3Si三相共晶组成的亚共晶基底，以及在基底上分布着大量的Cr23C6,(Cr,Fe)7C3高硬度相组成，采用大热输入堆焊，堆焊金属稀释率达12％，堆焊层由大量的γ－（Fe,Ni0枝晶和少量γ－(Fe,Ni) M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6,M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6，M7C3型碳化物和Ni3B,Ni3Si共晶相的析出以及合金元素在γ相中的过饱和固溶是其是以强化的主要原因，与TIG堆焊相比，采用相近热输入所获得的光束粉末堆焊层的耐磨性能提高了3倍以上。     

焊接速度对Mg/Cu异种合金搅拌摩擦焊接接头成形的影响

目的研究不同焊接速度条件下镁铜异种合金搅拌摩擦焊接接头的成形规律。方法在保证其他焊接工艺相同的条件下,通过改变焊接速度,比较分析了焊接速度对接头的表面成形、横截面形貌特征、微观结构及力学性能的影响规律。结果随着焊接速度从118 mm/min减小至95 mm/min时,焊缝表面成形变得更光滑,飞边显著减少,内部孔洞缺陷消失,焊缝成形质量显著提高;但继续减小焊接速度至75 mm/min时,焊缝内部却再次出现孔洞缺陷。结论采用工艺参数为950 r/min的旋转速度、95 mm/min的焊接速度焊接时,焊缝成形质量最高;中心混合区主要由层片状铜合金、颗粒状镁合金和金属间化合物Mg2Cu组成;接头抗拉强度最大,达81.5 MPa。     

搅拌摩擦焊辅助Al/Zn/Mg接头扩散连接

对2mm厚的AZ31B镁合金和6061铝合金平板进行添加夹层Zn的搅拌摩擦诱导扩散连接实验。通过SEM,EPMA,XRD,拉伸实验和维氏硬度测试研究Al/Zn/Mg搭接接头显微组织和力学性能。结果表明:当旋转速率合适时,扩散层存在Al富集区,Al5Mg11Zn4层及Mg-Zn共晶区;而旋转速率较低时,扩散层存在残留的Zn层;旋转速率过大时,扩散层出现Al-Mg系金属间化合物。由于扩散层主要为金属间化合物,其显微硬度明显高于母材。Zn箔的加入提高了Al/Mg搭接接头的力学性能。断口观察分析表明,接头失效发生在靠近Al侧的扩散层上。     

铸造钛合金补焊技术研究进展

铸造钛合金存在缺陷时可以通过补焊修复,在这过程中容易受到氢、氧、氮的影响而导致焊区出现裂纹、氧化、脆化等缺陷,由此影响到整个构件的整体性能,这都是由其自身的物理特性和化学特性所决定的。概述了铸造钛合金的补焊特性,并对补焊中常见的缺陷进行了分析;介绍了铸造钛合金补焊缺陷的检测方法,进而提出了控制补焊缺陷的有效防范措施;提出了补焊工艺参数的选择原则及注意事项;描述了各种铸造钛合金补焊方法的优缺点,并最终确定各补焊方法的选择原则及适用依据。随着钛合金铸件在航空、航天领域的广泛推广及应用,铸造钛合金补焊技术将成为其不断向前发展的一种不可或缺的制造工艺。     

Ultrasonic vibration assisted tungsten inert gas welding of dissimilar magnesium alloys

The effects of ultrasonic vibration assisted (UVA) treatment on the microstructures and mechanical properties of MB3/AZ31 dissimilar magnesium (Mg) alloy joints were studied by microstructural characterization, micro-hardness testing and tensile testing. Results indicate that the welding pores are eliminated and coarse ??-Mg grains of fusion zone are refined to 26 ??m, owing to the acoustic streaming effect and cavitation effect induced by the UVA treatment with an optimal ultrasonic power of 1.0 kW. In addition, Mg₁₇Al₁₂ precipitation phases are fine and uniformly distributed in the whole fusion zone of weldment. Micro-hardness of fusion zone of the Mg alloy joints increases to 53.5 HV after UVA process, and the maximum tensile strength with optimized UVA treatment increases to 263 MPa, which leads to fracture occurrence in the Mg alloy base plate. Eventually, it is experimentally demonstrated that robust MB3/AZ31 Mg alloy joints can be obtained by UVA process.     

TiNiNb形状记忆合金丝精密脉冲电阻对焊工艺分析

使用自行研制的UMN -3型精密脉冲电阻对焊机对TiNiNb形状记忆合金丝的焊接性进行了研究 ,分析了焊接电流、焊接压力、顶锻压力和保护气体等焊接参数对焊接接头微观组织和力学性能的影响规律 ,并给出某些TiNiNb形状记忆合金丝获得优质接头的工艺条件 .研究结果表明 ,所研制的精密脉冲电阻对焊机可实现TiNiNb形状记忆合金丝的优质连接 ,这对于进一步研究、开发TiNi基形状记忆合金丝的潜能 ,具有重要的理论和实际应用价值 .     

焊接速度对 7A52 铝合金 FSW 组织及力学性能的影响

目的在保证搅拌速度一定时,针对8 mm厚的7A52铝合金,在不同焊接速度下采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究其焊接接头的显微组织及力学性能。方法利用搅拌摩擦焊机进行对接焊接,焊后制取金相试样观察焊接接头宏观形貌和显微组织,并测定其力学性能。结果7A52铝合金FSW焊接接头焊核区的面积随着焊接速度的增大而增大,当焊接速度为250mm/min时,焊接接头的焊核区面积最大,焊核区的显微组织都为细小的等轴晶,焊接接头横截面的焊核区呈明显"洋葱环"的形貌,而热力影响区的结构特征则呈现出了较高的塑性变形流线层。焊接接头显微硬度分布都呈现出"W"形变化,在焊接速度为150 mm/min时,焊接接头的平均抗拉强度能达到452 MPa,达到了母材抗拉强度的89%。结论通过对不同焊接速度下7A52铝合金FSW焊接接头的组织和性能进行研究,得到了不同焊接速度下焊接接头组织和力学性能。     

焊前处理方式对LF6铝合金扩散焊的影响

利用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热／力模拟试验机，研究了ＬＦ６铝合金的扩散焊工艺，通过对焊接温度、压力、时间的调整和选用不同的料前处理方法，确定了最佳的扩散规范，研究结果表明：在一定的温度和时间范围内，ＬＦ６５铝合金扩散焊接头的剪切哟度随焊接温度和时间的增加而提高；化学浸蚀法比机械打磨法能更有效的去除铝合金表面的氧化膜；在现有试验条件下，得到ＬＦ６铝合金扩散焊的最佳规范参数，搭接试扩散焊接头的剪切强度     

Energy-storage Welding Connection Characteristics of Rapid Solidification AZ91D Mg Alloy Ribbons

Energy-storage welding connection characteristics of rapidly solidified AZ91D Mg alloy ribbons with 40-70 μm thickness are investigated using a microtype energy-storage welding machine. The microstructure and performance of the connection joints are analyzed and studied. The research results indicate that energy-storage welding is able to realize the spot welding connection of AZ9ID Mg alloy ribbons. The welding nugget consists of developed α-Mg equiaxed grains with the sizes of 1.2-2.7 μm and intergranular distributed β-Mg17Al12 compounds. The thickness of bond zone is about 4 μm and the solidification microstructure is characterized by the fine equiaxed grains with the sizes of 0.8-1.2μm and grain boundary has become coarsening. The columnar crystal in HAZ also becomes slightly coarsening and the grain boundary has broadened, however, there is no obvious change in its primitive morphology and crystallographic direction. When welding energy is about 2.0 J, the welding joints with higher shear str     

Study on laser‐tungsten inert gas hybrid welding of dissimilar Mg alloy and steel with Ni as interlayer

Dissimilar Mg alloy and Q235 steel lap joints are produced by Laser‐ tungsten inert gas (TIG) hybrid welding with Ni as an interlayer. Fe and Ni are joined together in the form of solid solution, while Mg alloy and Ni foil are joined together by intermetallic compound Mg₂Ni. During tensile testing, the joints fail at the interface between Ni foil and Mg alloy. The shear strength of the Mg/Steel joints with Ni as interlayer is 170 MPa, which is higher than that without interlayer 120MPa.     

焊速对水下搅拌摩擦焊接7A04铝合金组织性能的影响

对7A04-T6铝合金板进行了水下搅拌摩擦焊接(Submerged friction stir welding,SFSW),研究了焊速对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:采用SFSW成功实现了7A04铝合金的连接,晶粒细化和细小、弥散分布的析出相有效减弱了焊接热软化效应。当旋转速度恒定为950r/min,焊速从95mm/min增大到235mm/min时,接头焊核区的晶粒和析出相随着焊速的增大逐渐细化,抗拉强度系数从84.5%升高到89.0%。不同焊速条件下,拉伸断口均呈现微孔聚合和解理混合断裂特征。