机械振动对AZ31合金TIG接头组织与性能的影响

在AZ31合金焊接过程中施加机械振动的方法,考察了非熔化极惰性气体钨极保护焊(TIG)、垂直振动焊和水平振动焊接对AZ31合金焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,无论是垂直振动还是水平振动,不同坡口角度的焊接接头的焊缝区和热影响区的晶粒都得到明显细化,力学性能都有不同程度的提高;垂直振动方式下坡口角度增加晶粒尺寸逐渐粗化,而水平振动方式下的坡口角度对焊缝区和热影响区的晶粒尺寸的影响较小。     

机械振动条件下AZ61合金焊接接头组织与性能研究

研究了垂直振动、水平振动和坡口角度对AZ61合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响,分析了机械振动的作用机理。结果表明,垂直振动和水平振动条件下,不同坡口角度下的AZ61合金焊缝区等轴晶尺寸都要小于常规TIG焊缝区,且颗粒状β-Mg17Al12相含量相较于常规TIG焊焊缝区有所减小,但是水平振动条件下焊缝区晶粒细化程度略低于垂直振动条件;垂直振动和水平振动焊接条件下热影响区的晶粒尺寸相对常规TIG焊更加细小,但是晶粒尺寸分布并不均匀,且相同坡口条件下热影响区晶粒要明显粗于焊缝区;垂直振动和水平振动条件下,开坡口和无坡口焊接接头的抗拉强度和断后伸长率都要高于常规TIG焊,且垂直振动、坡口角度为25°时,AZ61合金焊接接头具有最佳的强度和塑性结合。     

焊接速度对AZ31镁合金TIG焊焊接接头微观组织和力学性能的影响

研究了厚度为5 mm的AZ31镁合金板的钨极氩弧焊焊接性能,分析了焊接速度对焊缝微观组织和拉伸强度的影响。结果表明,AZ3镁合金TIG焊焊接热输入随着焊接速度的降低而增大,加大了焊缝熔深和熔宽,有效提高了接头的力学性能。随着焊接速度降低至70 mm/min,过大热输入导致了熔合区晶粒的粗化,并且增大了第二相(β-Mg17Al12)的尺寸与体积分数,降低了接头强度。     

AZ61镁合金薄板TIG焊接头的组织和性能

对3mm厚的AZ61镁合金薄板采用AZ31、AZ61两种焊丝进行TIG焊,探讨焊丝成分对焊接接头组织和性能的影响。通过光镜、扫描电镜、X-ray和力学性能测试等手段,分析了两种焊丝所焊接头的外观形貌、显微组织、焊缝析出相和力学性能等的差异。结果表明:采用这两种焊丝都能获得无明显缺陷的焊接接头,AZ61焊丝的焊缝宏观形貌优于AZ31。焊缝区组织为细小等轴晶,主要存在α-Mg和β-Mg17Al12两种相,热影响区组织较粗大。采用AZ31焊丝接头的焊缝区和热影响区硬度均低于母材;采用AZ61焊丝的接头与母材相比焊缝区硬度值较高而热影响区硬度较低。拉伸断裂位置均为热影响区粗晶区。     

AZ31B镁合金TIG焊接接头组织与性能

通过拉伸、弯曲和硬度等试验以及金相显微组织分析,研究4 mm AZ31B镁合金焊接接头组织和性能。试验结果表明:4 mm拉伸试件断裂位置位于热影响区;抗拉强度满足要求;所有弯曲试件的面弯和背弯均未出现断裂,弯曲性能良好;TIG焊焊缝区晶粒相对细小,组织为α-Mg固溶体,晶界弥散分布着黑色β-Mg17Al12沉淀相,热影响区组织晶粒较母材有所长大;母材硬度高于热影响区和焊缝,接头热影响区有软化现象;从4 mm AZ31B镁合金TIG焊对接接头(去掉余高)脉动拉伸疲劳试件宏观形貌可以看出,断裂位置为热影响区。     

AZ31镁合金激光-MIG复合焊接接头组织和疲劳性能研究

为了提高AZ31镁合金激光-MIG复合焊接接头的可靠性,本文开展了10mm厚AZ31镁合金组织和疲劳性能研究,分析了复合焊接接头的组织、硬度及疲劳性能。结果表明:镁合金激光-MIG复合焊缝形貌呈V型,焊缝热影响区较小,焊缝区为细小的等轴晶组织,且电弧区晶粒大小大于激光区,焊接接头软化区小。镁合金激光-MIG复合焊接接头沿焊接方向疲劳性能呈现出"先减后增,而后再减"的变化规律。     

超声振动对304不锈钢窄间隙TIG焊接接头组织和力学性能的影响

针对304不锈钢窄间隙TIG(非熔化极惰性气体保护电弧焊)焊接焊缝晶粒粗大、接头拉伸性能较差等问题，采用将超声振动头施加在试板，在TIG焊接过程引入超声振动的方法对其进行焊接，研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明：引入超声振动后，在热力学和动力学综合作用下，焊缝熔深增加，焊缝区柱状晶向等轴晶转变速率提高，等轴晶占比增多，晶粒细化；与常规TIG相比，引入超声振动后改善了304不锈钢窄间隙焊接接头的焊缝组织，提高了其力学性能，焊缝区的硬度明显提高，接近于母材，焊接接头的抗拉强度和屈服强度也均高于常规TIG焊接接头，伸长率也得到提高；当超声振幅为40μm时，焊接接头的抗拉强度最高，为674 MPa,屈服强度也较高，为376 MPa,断后伸长率为25%。     

单一活性剂对AZ31B镁合金薄板A-TIG焊的影响

针对镁合金AZ31B,选取氧化物Al_2O_3、氯化物CdCl_2、氟化物AlF_3为活性剂进行活性焊接试验。通过涂覆不同活性剂后,分别采用5 mm板材表面堆焊和2 mm板对接焊试验分析其对焊缝熔深、表面形貌和焊接接头微观组织及力学性能的影响。试验结果表明,堆焊试验中所选活性剂对焊缝表面成型影响各不相同,但均能增加焊缝熔深,其中CdCl_2效果最好;对接焊试验中,活性焊接头强度与普通TIG焊相当,所有拉伸试件均在热影响区断裂;焊接接头仍然为混合断裂方式。     

镁合金薄板焊接性能研究

采用钨极交流氩弧焊焊接方法制备了0.8 mm厚的AZ31和AZ80镁合金拼焊板,分析了AZ31和AZ80镁合金拼焊板的焊接性能,确定了钨极交流氩弧焊接工艺参数.研究结果表明,AZ31镁合金焊缝处的晶粒为等轴晶,热影响区组织是树枝状晶.AZ31-AZ80拼焊板的焊缝处缺陷主要是气孔和热裂纹.焊缝性能与焊接母材的性能相当.     

变形镁合金填丝TIG焊接工艺及组织性能分析

采用起动填丝TIG焊接工艺连接变形镁合金AZ31B板材,研究填丝TIG焊接与非填丝TIG焊接的异同点,并分析不同成分的焊丝对焊接接头的影响,探索出了合理的焊接工艺参数,分析了焊缝微观组织及拉伸断口。结果表明,与非填丝TIG焊相比,填丝TIG焊的焊接工艺更加复杂,接头强度有了较大的提高,组织更均匀。针对不同焊丝的焊接接头分析表明,随着填丝TIG焊接中焊丝含铝量的增加,热影响区及焊缝区的白色共晶相逐渐增多并有呈连续分布的趋势,同时晶粒趋于细小。该共晶体的增多对面又因晶粒的细化以及铝元素的固溶而提高接头强度。拉伸结果显示采用AZ61焊丝的接头强度最高,断口分析表明,为混合断口。     

金属的焊接性

5A90铝锂合金激光填丝焊焊缝金属组织特征分析,中国低活马氏体钢熔化焊接头硬度与微观组织,TiAl／Ti60电子束焊接接头组织及性能,镀锌薄板TIG拼焊的焊缝组织及成形性能,AZ31B镁合金氩弧焊接头性能分析……     

金属的焊接性

5A90铝锂合金激光填丝焊焊缝金属组织特征分析,中国低活马氏体钢熔化焊接头硬度与微观组织,TiAl／Ti60电子束焊接接头组织及性能,镀锌薄板TIG拼焊的焊缝组织及成形性能,AZ31B镁合金氩弧焊接头性能分析……     

双相不锈钢不同电弧焊接方法的接头性能对比分析

利用焊条电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(TIG)、埋弧焊(SAW)三种焊接方法对15mm厚2205双相不锈钢工业板进行了焊接试验,分析了焊后接头的微观组织、力学性能和腐蚀性能.结果表明,不同司焊接方法得到的接头焊缝区及热影响区α相比例均在30%～60%范围内,接头抗拉强度与母材相当,TIG和SAW接头焊缝区-40℃冲击...     

6061铝合金超声-交流TIG复合焊接接头的组织性能研究

研究了超声-交流TIG复合焊接工艺参数对6061铝合金焊缝成形、焊接接头显微形貌和力学性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,相对于常规交流TIG接头,超声-交流TIG复合焊接头焊缝上下表面的宽度小,熔合区附近的组织更加细小,晶粒向等轴化转变,焊缝中心的第二相质点尺寸和质点间距更小,且超声振幅越大晶粒细化和等轴化程度越高。频率为20 k Hz的复合焊接接头的抗拉强度分布最为稳定;超声-交流TIG复合焊接接头的抗拉强度和断后伸长率都相对常规交流TIG焊接接头有所提高。6061铝合金适宜的超声频率为20 k Hz,输出振幅为42μm。     

AZ31镁合金TIG焊接接头疲劳性能试验研究

采用TIG焊对厚度10 mm的AZ31镁合金板材进行对接焊和十字角接焊。对母材、对接接头、十字角接接头的静载抗拉强度和疲劳性能进行了试验,分析了焊接组织对焊接接头的抗拉强度和疲劳强度的影响。结果表明:AZ31镁合金母材、对接接头、十字角接接头的静载抗拉强度分别为254.3、186.1、213.4 MPa,焊接接头的抗拉强度均低于母材的抗拉强度。焊接热影响区存在典型的过热组织,晶粒粗大,焊缝区域主要为晶粒细小的铸造急冷组织。母材、对接接头和十字角接接头在2×10~6循环次数下的疲劳强度分别为58.3、26.1、18.2 MPa,焊接接头的疲劳强度远低于母材的疲劳强度。疲劳裂纹主要萌生于焊缝表面的气孔位置,焊缝区晶粒间沉淀相的减少是疲劳裂纹产生和扩展的主要原因。     

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TIG焊过程热输入对接头组织的影响

以AZ31镁合金为研究对象,分析了不同焊接热输入对TIG焊接头微观组织的影响.结果表明,当热输入较大时,熔池液态金属的高温停留时间过长,冷却速度慢,焊接接头的过热问题较为严重,从而造成焊缝金属的组织晶粒长大,热影响区的宽度明显变大;而热影响区的粗大晶粒,降低了接头的性能,是接头断裂的危险区.     

纵向振辐对硬铝焊接接头组织性能的影响

在2A12高强度铝合金的TIG焊过程中,施加纵向机械振动,通过对不同振动幅度下焊接接头的拉伸性能、硬度及显微组织进行检测分析,研究振动幅度对其影响规律和作用机理。研究结果表明:外加机械振动可以提升焊接接头的综合力学性能,振动频率为60 Hz、振幅幅度为0.032 mm时,焊接接头的力学性能取得最佳值,此时,抗拉强度为270 MPa,硬度为68.4 HV;机械振动可细化组织、弥散分布第二相,对提高焊缝的综合力学性能具有积极的作用。     

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.     

TC4钛合金电子束焊与TIG焊焊接接头的组织性能对比研究

针对TC4钛合金电子束焊及TIG焊焊接接头的凝固组织、微观相结构及接头静载室温拉伸性能进行了对比研究。结果发现,TIG焊接头热影响区内为较粗大的等轴晶,焊缝区内凝固组织为粗大柱状晶,柱状晶粒生长方向由最初的垂直于焊缝-热影响区界面逐渐转为垂直向上生长。电子束焊接头组织形态同样是热影响区为等轴晶粒形态,而焊缝区内为柱状晶粒,等轴晶和柱状晶粒的尺寸较TIG焊均明显减小,且柱状晶生长方向始终垂直于焊缝-热影响区界面。TIG焊焊缝区原始β晶内的微观组织由魏氏α板条、针状马氏体α’以及β基体组成,而电子束焊焊缝原始β晶内的微观组织由大量细长针状马氏体α’+β基体组成。力学性能测试结果表明,电子束焊焊接接头的强度略高于TIG焊,塑性显著优于TIG焊。