磁场和NiCl2联合作用下镁合金焊接接头的显微组织和力学性能

为了分析磁场和活性剂联合作用下镁合金焊接接头的显微组织和力学性能变化规律,采用A-TIG焊接AZ91镁合金,并在试验过程中引入纵向交流磁场,实现磁场和活性剂联合作用下镁合金的TIG焊接. 对不同活性剂涂覆量下焊接接头的成形性、物相组成、显微组织、力学性能进行检测,分析磁场和活性剂联合作用下电弧形态和熔池金属结晶形核特点,探讨其中的机理. 试验结果表明,磁场的引入对增加熔深、提高焊接效率产生负面影响,但是对提高焊接接头力学性能作用效果十分明显,在所选磁场参数下,活性剂涂覆量为3 mg/cm2时,焊接接头的成形状态和组织性能达到了最佳匹配,此时成形系数为2.38,焊缝抗拉强度和断后伸长率分别为338 MPa和13.3%;磁场和活性剂的联合作用下,电弧呈螺旋下沉旋转运动,并带动熔池运动,改变晶体结晶条件,促进细小等轴晶形成和孪晶的出现,使得焊接接头的力学性能得到提升;同时,磁场的引入可以改变晶体的生长模式,晶体沿(0001)晶面出现择优生长现象.     

磁场作用下镁合金焊接接头力学性能的变化

采用钨极氩弧焊(GTAW)方法焊接AZ31镁合金,并在焊接过程引入纵向交流磁场.焊后,检测不同参数下焊接接头的成形系数、拉伸性能和硬度,并对显微组织进行分析,研究磁场参数对焊接接头成形特点及组织性能的作用规律.结果表明,外加纵向交流磁场通过改变电弧和熔池的运动状态,使熔池的散热及结晶条件得到改变,使焊缝的成形系数变大,焊缝的显微组织得到细化,力学性能得到提高.当磁场电流为2.0A,磁场频率为20 Hz时,焊接接头的力学性能达到最佳值,其中抗拉强度为231MPa,断后伸长率为11.5％,断面收缩率为14.8％,硬度(HV)为14.40 MPa,焊缝成形系数为4.06,强硬比为16.04.     

磁控A-TIG焊电弧形态及焊接接头组织性能的研究

为了分析磁场和活性剂对焊接过程和组织性能的影响,在A-TIG焊接过程中施加纵向交流磁场,采用高速摄影技术观察电弧运动形态,并对焊缝进行硬度、显微组织和物相组成进行分析,研究磁场和活性剂对镁合金焊缝性能及组织的影响规律,并对其中的作用机理进行探究。试验表明,磁场和活性剂对电弧形态、焊接接头的组织性能具有一定的影响效果,当磁场电流Im=1.5 A,磁场频率f=50 Hz,焊接电流I=80 A,涂覆量Q=3 mg/cm~2时,焊接接头的硬度最大,为HV73.16。在合适的磁场参数和活性剂配比下,电弧挺度最大、电弧收缩明显,此时电弧的搅拌作用致使焊缝组织出现明显的细化现象,且析出相Al12Mg17明显增多,这对改善接接头的力学性能具有积极的作用。     

磁场参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响

对5 mm厚的AZ31镁板进行GTAW焊接的过程中,外加纵向交流磁场.通过对接头力学性能和显微组织分析,研究磁场参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响规律,并墩磁场作用机理进行研究.结果表明,外加纵向磁场通过旋转电弧对熔池进行搅拌,改变晶粒结晶过程,使焊缝中晶粒组织得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等性能得到改善,同时磁场的电磁搅拌作用可以净化熔池中液态镁合金(使杂质球化并弥散分布),促进气泡上浮,降低镁合金焊接热裂纹敏感性,抑制热裂纹产生.     

电磁搅拌对AZ61镁合金TIG焊焊缝质量的影响

为了改善镁合金的焊接性,在对AZ61镁合金进行TIG焊过程中加入间歇交变纵向磁场,系统地研究电磁搅拌作用对焊缝中气孔、裂纹、焊缝显微组织及力学性能的影响,并用金相显微镜及扫描电子显微镜对其显微组织进行分析,发现外加磁场的电磁搅拌作用可以改变焊接熔池的结晶过程,促进气泡上浮,降低镁合金焊接热裂纹敏感性,抑制热裂纹产生;同时,细化焊接接头的一次结晶组织,使低熔点共晶物细化、球化、弥散分布,改善焊接接头的综合力学性能,有效防止焊接接头软化,进而提高焊接接头的质量。     

外加磁场对镁合金焊接接头疲劳性能的影响

在镁合金TIG焊焊接过程中引入外加纵向磁场,通过对其焊接接头的疲劳试验、断口分析和显微组织观测,研究了外加磁场对焊接接头疲劳寿命的影响规律及作用机理.结果表明,外加磁场与电弧、溶池中的导电粒子相互作用产生电磁搅拌,改变焊接熔池液态金属结晶过程中的传热和传质过程,从而改变晶粒的结晶方向,细化一次组织,球化净化杂质,减少偏析,提高接头的力学性能和疲劳性能.外加磁场状态下焊接接头的疲劳寿命高于无磁场下的疲劳寿命,达到母材的90%.     

磁场参数对镁合金焊接接头力学性能的影响

在对5 mm厚的AZ31镁合金板进行TIG焊过程中,施加纵向交流变频磁场.试验过程中调节磁场参数对试样进行抗拉和硬度试验,采用扫描电子显微镜及光学金相显微镜对试样的焊缝进行显微组织和断口分析,研究磁场参数对AZ31镁合金接头组织和力学性能的影响规律,并对磁场作用机理进行研究.结果表明,外加纵向磁场可以促使电弧旋转对熔池进行搅拌,改变晶粒结晶过程,使焊缝中晶粒组织得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等性能得到改善;当磁场电流为2 A,频率为20 Hz时,焊缝的力学性能达到最佳值,此时硬度为76.2 HV,抗拉强度为231 MPa.     

电磁搅拌对AZ91合金TIG焊接头性能的影响

为了提高镁合金焊接性,外加横向直流磁场下对厚度为5mm的AZ91镁合金板进行TIG焊.通过对其不同磁场电流下所得焊接试样进行抗拉强度和硬度试验,以及焊缝区金相组织分析,系统地研究了磁场电流对焊接接头力学性能和微观组织的影响.结果表明,通过外加横向磁场对熔池进行搅拌,可以使焊缝晶粒得到细化,进而使其抗拉强度和硬度等力学性能得到改善;当磁场电流Im=1.5A时,焊接接头的力学性能达到最大值,此时焊缝硬度85.27 HV,抗拉强度为325.2MPa.     

镁合金磁控TIG焊工艺参数的优化设计

在AZ31镁合金的TIG焊过程中施加交流纵向磁场,通过调节磁场参数和焊接参数进行施焊.为了研究磁场参数与焊接工艺参数联合作用下镁合金焊接接头组织性能的变化规律,简化试验步骤,采用正交试验对磁场参数和焊接工艺参数进行设计,并对不同参数下焊接接头的显微组织、硬度和拉伸性能进行分析,确定最佳参数匹配.结果表明,当焊接电流为80 A,磁场电流为2 A,磁场频率为20 Hz时,镁合金焊接接头的力学性能达到最佳值.     

LD10铝合金活性TIG焊接接头的组织与力学性能

采用活性TIG焊焊接LD10铝合金,对比三种不同焊接方式,观察金相组织,进行拉伸试验,分析了焊接接头的组织和性能。结果表明,活性剂在直流TIG焊接过程中能去除铝合金表面氧化膜,使直流正极性A-TIG焊得以实现。活性剂能改善焊接接头气孔现象,同时细化晶粒。活性焊接接头具有较高的拉伸强度。     

外加磁场对AZ31镁合金焊接接头组织性能的影响

在对5mm厚的AZ31镁合金板进行GTAW焊接的过程中,外加纵向交流磁场,研究了磁场对焊接接头的力学性能和显微组织的影响,并探讨了磁场的作用机理。结果表明:外加纵向磁场通过旋转电弧对熔池进行搅拌,不仅可以细化晶粒,使焊接接头的抗拉强度、硬度得到改善,还可以净化熔池中液态镁合金(使杂质球化并弥散分布),此外磁场的引入还可降低镁合金焊接热裂纹的敏感性,抑制热裂纹的产生。     

磁场电流对镁合金焊接接头疲劳性能的影响

对5 mm厚的AZ31镁合金板进行GTAW焊过程中,施加纵向交流磁场,在施焊过程中调节磁场参数对试样进行疲劳试验.采用扫描电子显微镜及光学金相显微镜对疲劳试样的断口和显微组织进行分析,研究磁场电流对AZ31镁合金接头组织和力学性能的影响规律,并对磁场作用机理进行探究.结果表明,外加纵向磁场可以促使电弧旋转对熔池进行搅拌...     

TA15钛合金A-TIG焊试验分析

从焊缝成形、焊缝气孔、接头力学性能、微观组织、接头抗腐蚀性能等方面对TA15钛合金A-TIG焊进行了试验研究,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,A-TIG焊能够有效减小熔宽、增加熔深;A-TIG焊能够有效减少气孔数量,提高接头的抗拉和抗弯性能;和常规TIG焊相比,A-TIG焊HAZ较窄且组织较细,而两者的焊缝区组织基本相同;活性剂的加入并没有降低A-TIG焊接头的抗腐蚀性能.总之,TA15钛合金A-TIG焊比常规TIG焊具有明显优势.     

胶层-镍箔辅助激光焊钢/镁接头组织与性能

采用钢板在上、镁板在下且添加胶层-镍箔辅助的激光焊接技术,对厚度1.4 mm的DP590双相钢和厚度1.5 mm的AZ31B镁合金进行焊接, 基于热力学计算选择添加箔片元素,分析接头焊缝形貌、显微组织与力学性能,并对接头熔池温度场和流场进行数值模拟. 结果表明,激光功率1 800 W,焊接速度30 mm/s,离焦量为 + 2 mm,流量为15 L/min的氩气保护的工艺条件下,添加镍箔实现了镁/钢冶金连接,同时添加胶层和镍箔,与单一添加镍箔相比,接头平均抗剪强度提高1.73倍;添加胶层,焊缝连续光滑, 镁侧熔池的熔化宽度增大,钢/镁横向结合面积增加,熔池温度梯度降低,熔池流动速度提高,促进了界面元素相互扩散和冶金反应,因此钢/镁接头性能得到大幅提升.     

磁场作用下镁合金A-TIG焊工艺参数的优化

选用NiCl₂作为活性剂，在对AZ91镁合金板进行A-TIG焊的过程中引入直流纵向磁场，通过调节磁场电流，研究不同活性剂涂敷量下，焊缝熔深、熔宽、硬度及显微组织的变化规律，以确定最佳的匹配参数.结果表明，在所进行的试验范围内，当磁场电流I_c=1.5 A，活性剂涂敷量为5 mg/cm2时，焊缝获得最大熔深5.0 mm，且此时的力学性能最佳，显微硬度达到73.8 HV.磁场与活性剂的双重作用，使得焊缝熔深增加的同时力学性能显著提高.     

高端刀具异种钢A-TIG焊焊接性

针对高端刀具焊接时必须整体预热,接头质量不稳定的问题,采用A-TIG焊接方法对高端刀具中的430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"复合不锈钢刀刃进行焊接.研究了活性剂对焊缝熔深﹑焊缝气孔﹑接头力学性能﹑微观组织及接头抗腐蚀性能的影响,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,利用A-TIG可以无需预热实现430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"不锈钢刀刃的焊接,且单面焊双面成形,焊缝中未出现气孔、裂纹,接头抗拉强度可达606 MPa;接头热影响区非常窄,焊缝晶粒得到细化;活性剂的加入未降低焊接接头的抗腐蚀性能.因此,高端刀具异种钢A-TIG焊具有良好的焊接性,接头质量高.