焊接电流对AZ31镁合金接头的影响

为了研究AZ31镁合金的焊接性,对AZ31镁合金板进行交流钨极氩弧（TIG）焊.试验采用x 射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学金相显微镜对试样的焊缝显微组织进行分析,并对不同焊接电流下的试样进行抗拉强度和硬度测试.研究发现：随焊接电流的增加,焊缝成形变差,晶粒逐渐粗化,同时易产生气孔和裂纹等缺陷,使接头性能降低;焊缝区由基体α Mg和附集于晶界的β Al12 Mg17两相组成.结果表明：焊接电流对AZ31镁合金接头的熔池形状及焊接质量有显著的影响.     

AM50镁合金的TIG焊接性研究

为研究出一套适合于AM50的TIG焊接工艺，利用TIG焊接技术研究了AM50镁合金的焊接性，并调节工艺参数进行系统焊接试验，同时，对焊接接头也进行了相关的力学性能试验；试验结果表明：焊接电流、焊接速度和气体流量均对焊接接头表面成形性和力学性能产生重大影响，并得到一套完整的焊接工艺规范.经过对其接头进行显微组织分析观察发现，焊接接头组织及第二相的变化导致接头处的拉伸强度和硬度均低于母材，并且焊缝区由基体α-Mg和附集于晶界的β-Al₁₂Mg₁₇两相组成.     

不锈钢A—TIG焊活性剂的焊接性研究

利用自行研制的304不锈钢A－TIG焊活性剂进行了焊缝外观形貌、熔深效果、接头微观组织、化学成分及接头力学性能分析的焊接工艺试验，试验结果表明，使用活性剂可以使焊缝熔深比常规的TIG焊增加1－2倍，对8mm以下的不锈钢钢板对接无须开坡口，可一次焊接完成并且单面焊双面成型，焊缝表面成形良好，使用活性剂后接头微观组织、焊缝的化学成分和接头力学性能均不受影响。     

22MnB5热成形钢板钨极氩弧焊接性能

对采用钨极氩弧焊接工艺(TIG)的厚度为4mm的22MnB5热成形钢板的焊接性能进行了研究,分析了不同焊接参数下接头的微观组织和力学性能。结果表明:采用直流TIG焊工艺,在其他焊接参数一定的条件下,当焊接电流为60A和100A时,所焊试件均出现焊接缺陷;焊接电流为80A时,焊接试件虽无宏观缺陷,但焊缝金属中出现魏氏组织。采用直流脉冲TIG焊工艺,在平均电流为60A时能够使焊接试件良好成形,试件焊缝及热影响区粗晶区、细晶区均为铁素体和珠光体的混合组织,热影响区内高温回火区由板条马氏体、下贝氏体及珠光体构成,低温回火区内碳化物呈粒状析出。随着距焊缝中心距离的增加,接头的显微硬度呈上升趋势,抗拉强度为631MPa,仅为母材的42.1%。     

钛合金A-TIG焊接工艺的应用研究

在只改变一个焊接工艺参数的情况下,对δ2的TC4钛板采用TIG焊和A-TIG焊,对δ6的TC4钛板采用A-TIG焊;并研究其焊接质量,接头力学性能及显微组织的变化。采用拉伸试验机、扫描电子显微镜、金相显微镜等方法对焊缝接头组织性能、显微组织的变化进行表征。结果表明,δ2厚的TC4钛板使用TIG焊时电流为60~75A,而使用A-TIG焊时电流仅为45~55A,δ6厚的TC4钛板使用A-TIG焊时电流为200~220A,焊接质量最好,接头力学性能也较好。     

AZ31B变形镁合金板材的TIG焊接

采用TIG焊对5 mm厚AZ31B挤压镁合金板材进行了焊接试验。采用万能拉伸试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度仪等分析测试手段对焊接接头的组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析。探讨了焊接电流对焊接接头的组织及力学性能的影响,揭示了不同焊接电流下焊接接头的断裂机制。结果表明,采用TIG焊焊接5 mm厚AZ31B镁合金板时,开X型坡口,采用双面焊接双面成型工艺,在130~145 A焊接电流及合适焊接速度条件下,能得到表面成型良好的焊接接头。当正反面焊接电流均为145 A时,AZ31B镁合金板焊接接头的抗拉强度达到最大值248.6 MPa,约为母材强度的84.0%。AZ31B镁合金板焊缝区显微硬度比母材区稍有所下降,热影响区显微硬度下降比较严重。当焊接电流为145 A时,AZ31B镁合金板焊接拉伸断口有大量韧窝,属韧性断裂。     

Nd含量对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

通过金相分析和电子拉伸等手段研究了稀土Nd的添加对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Nd的加入能显著提高合金的抗拉强度和延伸率。AM60合金中加入Nd后,与Al形成针状的稀土化合物Al11Nd3,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化。试验条件下,AM60-1.5%Nd合金具有最好的显微组织和力学性能,但Nd加入量过高,反而使合金的性能降低。     

低碳钢A—TIG焊活性剂的焊接性研究

利用自行研制的低碳钢A－TIG焊活性剂进行了各种焊接工艺试验。试验结果表明，使用本活性剂可使焊缝熔深比常规的TIG焊增加3倍，对12mm以下的低碳钢板对接无须开坡口，可一次焊接完成并能单面焊双面成型。焊缝表面成型良好，接头微观组织、焊缝的化学成分和接头力学性能均不受影响。焊接电流、弧长、焊接速度、涂层厚度和气体种类等均对焊接熔深的增加产生影响。     

船用5A01铝合金焊接接头组织与性能研究

通过拉伸、硬度测试、扫描以及电子背散射衍射分析(EBSD)等方法对5A01铝合金熔化极氩弧焊(MIG)焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明,采用5B01焊丝焊接5A01铝合金时,焊接接头具有较好的抗拉性能,焊接强度系数约为85%。焊接接头硬度值在84～104HV之间,其中焊缝中心硬度最低。焊缝区主要由α(Al)基体和Al6(Mn,Fe)、Al3Zr两种不同相组成,焊接高温使得Mg出现挥发损失,相比焊丝焊缝中心的Mg含量下降了1.66%。焊缝中心大部分晶粒的取向主要集中在[001]方向,具有明显的择优取向,且小角晶界比例要高于热影响区和熔合区。     

外加磁场电流对镁合金焊接接头力学性能的影响

在对5mm厚的AZ31镁板进行TIG焊过程中,需要外加横向交流磁场.针对外加横向磁场电流对镁合金焊接接头力学性能的影响进行抗拉强度和布氏硬度试验,并采用扫描电子显微镜对试样的焊缝进行组织分析.研究了磁场参数对AZ31镁合金接头组织和性能的影响规律以及磁场作用的机理.研究发现,外加横向磁场可以促使电弧摆动对熔池进行作用,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.在适当的磁场参数作用下电磁搅拌达到最佳效果,此时焊接接头的综合力学性能最好.     

Al-12．7Si-0．7Mg合金脉冲MIG焊接头组织与性能

采用进口ER4047作为填充焊丝对Al-12．7Si-0．7Mg合金热挤压板材实施脉冲MIG直缝对焊．利用金相观察、显微硬度测定及拉伸性能测试等方法研究了焊接接头的显微组织与力学性能．结果表明：利用优化的焊接工艺参数,获得了外观和内部质量良好的焊缝,焊接接头平均抗拉强度为180MPa,达到基材的98％．     

一种高硬度铸造镁合金

设计了一种成分（质量分数/%）为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.     

热压烧结制备CNTs增强镁基复合材料的研究

对CNTs/Mg/AZ91D混合粉末进行机械球磨,采用热压烧结的方法制备CNTs/Mg/AZ91D复合材料。通过XRD,SEM等对复合材料的物相、组织和断口形貌进行分析。结果表明:复合材料以Mg为主相,含少量的Mg17Al12;复合材料的颗粒界面结合紧密,表现为韧性断裂;断口处CNTs呈拔出或桥联形貌,起到桥联强化和传递载荷的作用;当CNTs质量分数为1.0%时,复合材料显微硬度最大达到61.4 HV,相比不含CNTs的基体材料,显微硬度提高了22.6%。     

过共品铸造Al-Si—Cu—Mg—Fe合金组织性能研究

通过正交试验和单因素试验,考察了Cu、Mg、Zn、Ni和Fe对Al—18Si过共晶铝硅合金室温及高温（350℃）力学性能的影响规律,利用光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDX）对合金中富Cu相、富Fe相的组织组成进行了分析．结果表明：Cu、Mg是提高AI-18Si过共晶铝硅舍金室温及高温强度的主要因素;Zn含量增加明显降低合金350℃时的高温强度,改善合金的室温和高温延伸率;Fe降低合金的室温强度,显著提高合金的高温强度;当Cr：Fe=0．35：1,Mn：Cr=2：1,含铁0．8％～1．2％时,Al-18Si-4．0Cu-0．7Mg-0．2Zn-1.0Ni-（0．8～1．2）Fe合金力学性能σb（25℃））310MPa,延伸率受（25℃）≥0．75%,σb（350℃）〉130MPa,延伸率δs（35℃）〉1．5％;合金中富铜相主要以块状Al。Cu相和白灰色花卉状A15Si。cu2Mg8相存在,富铁相主要以三叶草状、树枝状和棒状Al5Si（Cr,Mn,Fe）相存在．     

热处理对反向挤压AZ80镁合金组织与性能的影响

采用光学和扫描电子显微观察、X射线衍射及拉伸试验研究了反向挤压AZ80镁合金不同热处理状态下的显微组织及性能．结果表明：反向挤压AZ80镁合金热处理后析出的β－Mg17Al12相（β相）在不同热处理状态下形貌不同．经T6热处理后,口相在晶界处呈层片状析出,与挤压态相比,合金的强度稍有降低,但延伸率明显提高;经T5热处理后,卢相在晶界处仍呈层片状,而在晶内呈颗粒状,与挤压态相比,合金的强度明显提高,但延伸率降低．     

纳米复合材料超声波焊接制备下剪切强度及组织研究

采用超声波焊接方法制备碳纳米管增强铝基复合材料,研究试件表面处理状态、焊接时间和焊接压力等工艺参数对焊接接头剪切强度的影响规律。试验结果表明:碳纳米管的加入具有较好的增强效果,提高了复合材料的力学性能;试件表面加乙醇处理、焊接时间120 ms及焊接压力17.5 MPa时,复合材料的接头剪切强度最高为11.12 MPa,相比基体材料提高28.6%;通过金相观察、扫描电镜(SEM)分析,发现碳纳米管很好地嵌入到了铝合金基体中,起到增强效果。     

焊接材料对7075铝合金焊接性及焊缝组织的影响

为了改善7075铝合金的焊接性并提高焊接接头的力学性能,采用ER4043和ER5356焊丝对7075铝合金进行了焊接.利用万能拉伸试验机和小型维氏硬度计对焊接接头的力学性能进行了检测,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪观察并分析了焊接接头的显微组织.结果表明,由ER5356焊丝焊接得到的焊接接头的力学性能高于采用ER4043焊丝的性能.与ER4043焊丝焊缝相比,ER5356焊丝焊缝的晶粒组织较为细小,析出相分布也更加均匀.ER5356焊丝中的Mg元素有利于提高焊接接头的强度,而ER4043焊丝中的Si元素有利于提高7075铝合金的焊接性.     

铝镁合金板材MIG焊接接头组织与性能研究

通过拉伸、弯曲、硬度试验,金相及透射电子显微分析等方法,对铝镁合金板材熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究.结果表明:采用铝镁锆合金焊丝焊接铝镁合金板材时,焊接效果良好,且焊接接头具有较好的力学生能,焊接强度系数达85％;显微硬度值在84～104之间,其中焊缝中心硬度最低.通过添加微量Zr细化焊缝晶粒及其Al3Zr粒子的析出,能显著改善焊接接头的力学性能和抗热裂性.     

Cu含量对汽车车身板用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织的影响

采用金相、SEM/EDS、XRD等研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn（in wt.%）铝合金结晶相及合金板材晶粒的影响规律.结果表明：Al-1.0Mg-1.0Si-（0.1~0.7）Cu-0.6Mn合金中主要存在部分可溶的浅灰色不规则条块状Al8（FeMn）2Si和黑色条块状或骨骼状结晶相Mg2Si,及完全可溶的球状或椭球状主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3多相共晶产物;随着Cu含量增加,铸态合金中主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3的共晶产物数量逐渐增多,而Mg2Si和Al8（FeMn）2Si结晶相变化不明显;同时,固溶后合金板材的再结晶晶粒变得越来越细,尽管Cu含量对合金冷轧板的晶粒尺寸影响不明显.     

脉冲焊条电弧焊对焊缝成形的影响

针对焊条电弧焊存在的问题,研究了一种新型的采用脉冲电流的焊条电弧焊工艺—脉冲焊条电弧焊.以Q345E钢板为试验母材,研究了脉冲焊条电弧焊工艺对焊缝成形的影响.试验结果表明,脉冲电弧力可对焊接熔池形成有效的振荡和冲击,减少焊接缺陷,很容易实现对接焊缝单面焊双面成形.