惯性摩擦焊接头组织与性能分析

采用惯性摩擦焊方法进行了CH4169高温合金的焊接,用金相显微镜、扫描电镜下EDS分析和硬度试验等方法分析了接头组织和性能,结果表明：惯性摩擦焊焊缝与母材无明显界线,结合良好,焊缝成份均匀与母材基本相同,接头硬度分布均匀,为其在工程实际中的应用提供了有效而可靠的技术保证。     

抽油杆摩擦焊接头组织和性能

对抽油杆摩擦焊接头的形成过程、金属流线的走向、金相组织、硬度分布等方面进行了分析.材料合金元素和焊后热处理方式直接影响到焊接接头的组织和性能,利用显微硬度测试的方法,对抽油杆摩擦焊接头各部位进行硬度检测、冲击试验,揭示了摩擦焊接头不同部位组织、性能的分布规律.     

热处理对45钢摩擦焊接头组织和性能的影响

对热处理前后45钢摩擦焊接接头的组织和力学性能进行了分析和测试。结果表明,与热处理前相比,经焊后热处理的接头晶粒变得细小均匀并与母材一致;综合力学性能明显提高,其中屈服强度提高了16%,抗拉强度提高了23%,冲击吸收能量提高了4倍,而断后伸长率提高40%。     

低碳钢闪光焊与摩擦焊接头性能和金相组织的对比研究

本文对20号钢的闪光焊及摩擦焊接头组织及性能进行了全面系统的理论研究。文中提供了两种工艺方法接头性能的具体数据。应用位错理论、低碳钢的冷脆倾向理论,分析对比了两种焊接工艺接头的性能,性能变化规律以及出现性能差异的原因。透射电镜观察发现接头存在高密度位错和少量板条马氏体。     

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验。探讨了不同的热处理工艺条件对DZ60钢钻杆管体与40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ60地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ60地质钻杆管材的技术标准规定的数值,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现,采用合适的焊后回火热处理温度,可以有效提高焊接接头的抗拉强度与屈服强度,使其各项力学性能达到DZ60钻杆管材的技术标准,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺,降低制造成本。     

37CrMnMo钢管径向摩擦焊接头组织与性能

在优化焊接工艺参数下实现了45钢径向环与37CrMnMo钢管的径向摩擦焊接.试验结果表明,径向环发生了强烈地塑性变形,焊缝表面有明显的氧化色,管体上具有很窄的热影响区.焊缝抗剪强度平均达401 MPa,略高于径向环母材.硬度从焊缝结合界面向两侧的径向环和管体母材逐渐降低.焊缝剪切断口平滑,呈现明显的剪切韧窝断裂特征,表明焊缝具有较好的塑韧性.接头金相组织分析结果表明,焊缝具有很窄的结合面,45钢径向环和37CrMnMo钢管体侧热影响区组织分别为铁素体＋珠光体＋贝氏体和贝氏体＋少量马氏体,相比较母材产生了少量的马氏体组织,但焊缝中心及热影区的组织得到了细化.     

30#钢与25SiMn摩擦焊焊接接头金相组织

许多黑色和有色金属均可采用摩擦焊焊接,一些用其它方法焊接由于形成脆性相,而使接头无法使用的组合件,常可以用摩擦焊来焊接。摩擦焊还能用于连接热性能和力学性能差别很大的金属,由于摩擦焊的温度低于金属的熔点和焊接时间短暂,使得这种方法可以用来连接多种金属工件。 由于摩擦焊的温度低于金属的熔点,因此摩擦焊接头中熔合线两侧均为过热的固态金属转变产物,没有熔化焊接头那种柱状晶形态的焊缝组织。摩擦焊热影响区较窄,晶粒尺寸通常比母材小,特别是熔合线附近两侧组织更细,是由于摩擦变形引起再结晶造成的。     

铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能

通过大量试验分析，在优化了铜板搅拌摩擦焊接工艺的基础上，分析了铜板搅拌摩擦焊接头的组织、性能及其与工艺参数的关系。研究表明：工业纯铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能，优化工艺可获得超强于母材的搅拌摩擦焊接接头。焊合区金属在热力耦合作用下发生塑性变形，造成大量晶粒破碎，破碎的晶粒发生动态再结晶，热力影响区组织可以分成再结晶区、不完全再结晶区和动态回复区。     

LY12铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能研究

研究了搅拌头旋转速度n与焊接速度v之比即n/v比值大小对LY12铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响。结果表明,n/v比值较小时,焊接线能量较小,接头存在孔洞缺陷,严重降低了接头力学性能;随着n/v比值逐渐增大,孔洞缺陷尺寸逐渐减小;当n/v比值为5时,焊接线能量适当,接头无缺陷,焊核区为细小均匀的等轴晶,因此接头强度最高,达427MPa;当n/v比值继续增大,焊核区晶粒组织也随之粗化,接头强度逐渐降低。     

同种材质摩擦焊接头焊缝的组织及性能研究

利用C150、C50连续驱动摩擦焊机分别对08F钢、20钢进行同种材料焊接试验.08F钢试验工艺参数为:主轴转速2000 r/min、摩擦压力9.5kN、顶锻力23.6kN;20钢试验工艺参数为:主轴转速2500 r/min、摩擦压力22kN、顶锻力30kN.焊后对其接头的组织性能进行研究.结果表明:应用连续驱动摩擦焊,能形成良好的焊接接头,接头的晶粒比母材区晶粒细小;焊接接头由塑性变形区、热影响区组成;焊接接头的硬度值大于母材区,08F钢接头的硬度值较母材区提高了约20％,20钢提高了约40％.     

18CrMn2SiMo钢齿轮渗碳后的组织与性能

研究了18CrMn2SiMo齿轮用钢的组织、力学性能及渗碳性能。结果表明,18CrMn2SiMo钢渗碳后空冷低温回火,渗层的组织为高碳马氏体和奥氏体,非渗碳区为贝氏体铁素体和奥氏体。用18CrMn2SiMo钢制造的齿轮具有优异的渗碳性能,并具有良好的强韧性配合。介绍了18CrMn2SiMo钢在重载齿轮方面的应用。     

10CrNi3MoV钢激光-MAG复合焊接头组织与力学性能

针对10CrNi3MoV钢激光-MAG复合焊接头的“脆硬”行为,借助光学显微镜、透射电镜、数显硬度仪、MTS电子万能试验机等试验手段,全面分析了接头各区域组织、合金元素分布、显微硬度和力学性能等.结果表明:复合焊接头组织硬化现象明显,焊缝区平均硬度高达324 HV,较常规MAG提高46％,过热区平均硬度高达357 HV,较常规MAG提高42％;与常规MAG焊相比,复合焊接头焊缝中心冲击韧性较低,呈现一定的脆化现象;复合焊焊缝组织主体为粒状贝氏体,多呈长条状分布,且内部分布着较多大尺寸的M-A岛,针状铁素体含量很少.针对复合焊接头“脆硬”行为,提出通过优化焊接材料成分,并对工件进行低温预热的方式进一步提高焊接接头的综合力学性能.     

高强钢板焊接工艺及焊接接头组织性能研究

为满足某工程对高强韧钢板S700MC进行大批量焊接的要求,保证焊接质量,在工程初期对其焊接工艺及焊接接头组织性能进了试验研究.结果表明:从保证S700MC接头韧性角度考虑,热输入应控制在1.5 kJ/mm以下,同时不推荐焊后热处理,如果采取热处理,温度可考虑选择530℃以下.     

2524-T3薄板搅拌摩擦焊接微观组织与力学性能

在水冷辅助工艺条件下对1.8mm厚的2524-T3铝合金板进行搅拌摩擦焊单道对接焊试验,并对焊接接头力学性能、断口形貌、显微硬度进行了分析.结果表明,在转速2400 r/min、焊速150 mm/min、随动冷却水压为0.4 MPa时,可获得表面纹理均匀细腻、无变形无飞边、无缺陷的对接接头.接头平均抗拉强度为409 MPa,达到母材的92.9％.说明该铝合金薄板采用水冷辅助工艺能获得良好效果.     

20Cr钢激光焊接工艺与焊缝组织性能

研究了激光功率对20Cr钢焊接接头热影响区宽度和显微组织的影响。结果表明,随着功率增大,热影响区宽度增大,其出现的淬火组织明显减少,焊缝晶粒变得粗大;焊接接头显微硬度分布不均匀,出现较高的硬度和较陡的硬度梯度。     

Microstructure and Mechanical Properties of Low-Carbon Q235 Steel Welded Using Friction Stir Welding

This study focuses on the microstructure and mechanical properties of the joints of Q235 mild steel, which was formed by the friction stir welding (FSW). The results indicated that, after the FSW, the heat-affected zone (HAZ) of the retreating side (HAZ_RS) and the HAZ of the advancing side (HAZ_AS) recovered under the influence of the heating cycle. The transformation of the phases in the thermo-mechanically affected zone (TMAZ) of the retreating side (TMAZ_RS), the stir zone (SZ) and the TMAZ of the advancing side (TMAZ_AS) generated the pearlite and acicular ferrite. The continuous dynamic recrystallization occurred in all the three zones, whereas the grains were refined. The SZ mainly consisted of D₁, D₂ and F shear textures, while the TMAZ_AS was made up of only the F shear texture. The fine-grained structure, pearlite and the acicular ferrite improved the hardness and tensile strength of the joint. Its ultimate tensile strength was 479 MPa, which was 1.3% higher than that of the base metal. However, the uniform elongation was 16%, which showed a decrease of 33%. The fracture was a ductile fracture with the appearance of dimples. Besides, the joints of the FSW showed an excellent bending performance.     

摩擦搅拌焊6061-T6铝合金焊接接头的组织与性能

采用搅拌摩擦焊对6mm厚度的6061-T6铝合金进行单道平板对接焊,研究了焊接接头的力学性能和组织.结果表明,转速较小时,焊接接头会出现明显的搅拌摩擦焊接特有的“螺旋体”断口,其接头性能不高;随着转速的提高,接头性能得到改善.X射线衍射分析结果表明,焊缝组织中由于搅拌温度而引起部分强化相的重溶.透射电镜的研究结果表明,焊缝中的主要增强相依然为β”.     

20CrMnSi低合金钢激光焊接头的组织与力学性能

在一定焊接参数下,利用氩气做保护气对20CrMnSi钢进行激光焊接,用光学显微镜观察了焊接接头的微观组织,用维氏硬度计测量了焊接接头的显微硬度。结果表明,焊接接头成形良好;焊缝组织为板条状马氏体,中心为细小的等轴晶,边缘为细小的柱状晶;过热区为马氏体和少量的珠光体,不完全正火区为马氏体与铁素体的混合组织;焊接接头的硬度分布不均匀,焊缝的硬度较母材的硬度高,焊缝边缘的硬度比焊缝中心的硬度高。     

TC4钛合金摩擦焊接头的力学性能及显微组织

对钛合金TC4（Ti-6Al-4V）摩擦焊接性能进行了较详细的试验分析。结合摩擦焊接参数的优化选择,叙述了该合金摩擦焊接过程的特点,讨论分析了其焊接接头的力学性能及焊合区的显微组织结构。试验结果表明,该合金具有良好的摩擦焊接性,在无特殊保护措施的条件下,优化工艺,可获得良好的焊接接头。由于TC4钛合金导热系数小,热塑性高,容易氧化,摩擦焊亦选用较小的规范参数。焊合区硬度略低于母材,拉伸度样断于母材,拉伸、冲击断口均表现出明显的韧性断裂特性。力学性能数据表明,用优化的规范参数,TC4钛合金可获得等强、等韧甚至超强、超韧于母材的摩擦焊接接头。TC4钛合金摩擦焊接接头焊合区组织为细密的网蓝状组织,焊合区与母材过渡区为双态组织。     

6061铝合金超声波焊接接头组织与性能研究

采用超声波焊接方法对0.3mm厚的6061铝合金进行焊接,焊后利用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头组织和表面形貌进行分析,重点研究了试样表面处理、焊接时间及焊接压力对焊后铝合金剥离强度和硬度的影响.结果表明:在焊接时间120ms,焊接压力17.5 MPa下,表面加乙醇处理的试样剥离力最高达到136.478N,硬度53.9HV;同时,焊缝平整规则,界面结合良好.