超大离焦量对TRIP800高强钢激光焊接接头微观组织与力学性能的影响

传统激光焊接车用先进高强钢时,经常容易发生焊接接头热影响区软化、焊缝脆化以及塌陷等影响焊接接头成形性能和力学性能的问题。针对此问题,使用超大离焦量激光焊接工艺,对1.6 mm厚度的TRIP800高强钢进行激光焊接,获得一种大尺寸的新型焊接接头,并对新型焊接接头的微观组织、硬度和力学性能进行分析。结果表明,当采用激光功率3 500 W、焊接速度3 m/min、离焦量为50 mm时,能够获得形貌良好、无明显缺陷的激光焊接接头。接头热影响区的组织以残余奥氏体和马氏体组织为主,焊缝区域以马氏体组织为主。焊接接头硬度的分布曲线由焊缝区至母材区呈现逐步降低的趋势,超大离焦焊接接头的抗拉强度与母材的强度相当,断后延伸率约为无离焦接头的1.25倍,断口呈现大量的韧窝,以韧性断裂为主。对于TRIP800高强钢的新型焊接接头力学性能的提升,主要是由于较宽的焊缝区域组织,增强了抵抗裂纹的能力,分散了激光焊接时的能量集中,使焊接接头不易产生较大的内应力,成形性能较好。     

建筑用铁素体不锈钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以建筑用铁素体不锈钢为研究对象,通过控制焊接工艺参数研究了焊接电流对焊接接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,焊接接头由热影响区、熔合区和焊缝区3部分组成。随着焊接电流的增加,焊接热影响区的粗晶区和焊缝区中的铁素体晶粒明显粗化,改变了焊接接头的强度和塑性。焊接电流为50 A时,焊接效果最佳。     

高氮奥氏体不锈钢仰焊焊接接头组织与性能研究

通过金相观察、力学性能和耐蚀性能试验,采用00Cr20Ni15Mo2N钢研究了高氮奥氏体不锈钢焊条电弧仰焊焊接接头的组织与性能,并对其焊接工艺进行了适当的实践与探讨。结果表明,接头的抗拉强度不低于母材,而且塑性良好。焊缝为100%奥氏体组织,呈较为粗大的柱状晶形态,且与母材熔合良好;过热区的晶粒长大不严重。焊态时,焊接接头的腐蚀速率与母材相当,经敏化处理的晶间腐蚀试样,弯曲90°后未发现因晶间腐蚀而产生的裂纹。均匀腐蚀全浸试验的年均腐蚀速度为1.32×10~(-3)mm/年,具有良好的耐腐蚀性能。     

TRIP980高强钢电阻点焊接头的组织及力学性能

采用电阻点焊对TRIP980高强钢进行焊接. 通过单因素法和焊后回火优化了焊接参数和工艺,研究了较优焊接参数和工艺时的接头熔核显微组织及力学性能,结果表明,优化参数为9.5 kA,22 cycle,3 kN,接头熔核为粗大的马氏体组织,接头硬度为617.1 HV,最大拉剪载荷为17.8 kN;在此基础上增加焊后回火,回火电流6.3 kA、回火时间13 cycle,接头组织显著细化,接头硬度降低至574 .0 HV,接头最大拉剪载荷提高到19.5 kN,增幅为9.6%,断口形式由原先的界面断裂转变为纽扣断裂.     

高耐候钢与不锈钢焊接接头的微观组织与性能研究

采用熔化极活性气体(98%Ar+2%CO2)保护焊(MAG)方法,研究了高耐候钢与奥氏体不锈钢焊接接头的组织与性能。结果表明,焊接接头的力学性能可以达到母材的强度水平;焊接接头母材区高耐候钢组织为铁素体+少量珠光体,不锈钢为全奥氏体组织,焊缝区为奥氏体+鱼骨状铁素体组织,不锈钢侧热影响区组织为奥氏体+条状的铁素体组织,高耐候钢侧热影响区组织为聚集成团的铁素体团簇+珠光体组织。     

2219铝合金与不锈钢惯性摩擦焊接接头组织与力学性能

异种金属的连接可实现节能、经济及减重的目标,成为航空航天、造船、铁路运输等领域的研究热点之一;而铝合金与不锈钢物理化学性能差异明显,成为异种金属中最难实现的连接接头之一。采用惯性摩擦焊接技术进行2219铝合金与不锈钢回转体的连接,分析不同焊接工艺参数下铝钢惯性摩擦焊接接头的显微组织与力学性能。结果表明,惯性摩擦焊接使铝钢接头铝合金一侧形成了细晶区和拉长晶区;EDS结果显示焊接界面处发生了Fe、Al等元素扩散。硬度测试结果表明,在连接界面处-0.6~+0.15 mm范围内硬度值发生了明显的阶跃变化,该区域为受焊接热及变形作用的主要区域,硬度值高于母材。合理焊接工艺下获得的2219铝合金与不锈钢接头拉伸强度为235~300 MPa。铝钢惯性摩擦焊接断口以脆性断裂为主。     

焊接材料对Q550高强钢焊接接头组织的影响

根据Q550高强钢的焊接特点,研究了在不预热条件下ER50-6和MK·G60焊丝对Q550高强钢焊接接头显微组织的影响。结果表明,采用ER50-6焊丝焊接得到的焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体和粒状贝氏体,熔合区断口有大量韧窝,表现为明显的韧性断裂特征;采用MK·G60焊丝的焊缝显微组织主要为贝氏体和大量的针状铁素体,接头熔合区断口形貌主要呈山谷状,具有准解理断口的特征,存在撕裂棱。     

7N01铝合金脉冲MIG焊接头组织与力学性能分析

采用脉冲MIG焊接方法分四层焊接12 mm厚7N01铝合金板材,研究了焊接接头的显微组织与力学性能。显微组织结果表明,从盖面层依次到打底层焊道受热循环次数逐渐增加,焊缝组织晶粒越来越粗大,并有明显的交界线;部分熔化区越来越宽,晶粒重熔也逐渐严重。力学性能结果表明,焊缝区硬度明显低于母材硬度,焊接接头的抗拉强度达到312 MPa,断后延伸率9.7%,断裂位置均位于焊缝;焊缝区低温冲击韧性32.5 J/cm2,热影响区低温冲击韧性37.2 J/cm2。试验表明,7N01铝合金采用脉冲MIG焊接方法焊接性能良好。     

高氮不锈钢结构件的焊接新工艺

在高氮奥氏体不锈钢结构件的焊接制造中,利用多股绞合焊丝在电弧能量分布、对熔池有搅拌作用、成分易调控等方面的优势,显著减少焊缝内的气孔,以较低的焊接热输入抑制了焊缝中第二相析出物形成和热影响区组织的改善。对高氮不锈钢的GMAW接头的组织、硬度、力学性能进行分析和成分优化,满足了该种材料用于重要焊接结构批量制造的工程要求。     

焊接工艺对SUS444铁素体不锈钢焊接接头组织和力学性能的影响

设计了三种焊接工艺焊接SUS444铁素体不锈钢,通过金相、弯曲、拉伸和冲击等方法研究了其焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明:三种焊接工艺都能得到抗弯性能和抗拉性能较好的焊接接头,采用线能量小于10k.J/cm两道次焊接的热影响区最窄,晶粒尺寸最小,常温冲击功最高,冲击断口为韧窝断口;填充奥氏体不锈钢焊丝可以保证焊缝具有足够的韧性,不填焊丝焊缝冲击功只有10J,呈现脆性断裂形貌.     

304不锈钢激光搭接焊接头的组织及力学性能

采用脉冲激光焊技术焊接304不锈钢薄板。利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机等分析检测手段,研究304不锈钢焊接接头的微观组织特点及激光功率对接头组织及力学性能的影响规律。结果表明,焊缝中心为细小的等轴晶,焊缝边缘为柱状晶组织,热影响区不明显。随着激光功率的增加,焊缝抗拉强度增大。激光功率为2.6 kW时,焊缝抗拉强度达到最大值491.7 MPa。继续增加激光功率,焊缝组织粗化,焊接接头抗拉强度降低。拉伸试样均在焊缝处发生断裂,焊缝中心是焊接接头最薄弱的部位。     

高温渗氮工艺对高氮无镍不锈钢组织及力学性能的影响

采用高温渗氮在奥氏体/铁素体双相不锈钢表面形成了奥氏体高氮层。试验结果表明,渗氮层氮含量可达1.0%,与原材料相比氮含量增加了2倍。原始双相组织已经转变为奥氏体,渗氮层深度达到2 mm以上。采用合理优化的高温渗氮工艺,可在提高不锈钢强度、硬度的同时,其伸长率、断面收缩率仍然保持较高的水平。高温渗氮工艺制备高氮无镍不锈钢的最佳工艺参数为:加热温度1200℃、氮气压力0.3 MPa、保温时间24 h。     

冷却速率对高氮钢焊缝组织和性能的影响

研究了水冷和空冷条件下高氮不锈钢焊缝金属微观组织和力学性能的变化规律,讨论了冷却速率对高氮不锈钢焊缝微观组织和力学性能的影响规律. 结果表明,冷却速率增加能够有效增加高氮钢焊缝金属中的氮含量,尤其对于含氮量0.85%的高氮含量焊丝,增氮效果更明显. 冷却速率增加对高氮钢焊缝金属抗拉强度提高程度取决于焊丝中的氮含量,对于低氮含量高氮钢焊丝,冷却速率增加能够显著提高焊缝金属抗拉强度,当焊丝中氮含量超过0.58%时,冷却速率增加对焊缝金属抗拉强度影响不大,最终接头强度达到850 MPa.     

高强不锈钢激光熔覆层的组织与性能

针对核装备零部件维修再制造的需要,采用激光熔覆技术制备高强韧马氏体不锈钢熔覆层,以改善核装备零部件的表面性能,随后对熔覆层试样分别进行300 ℃和500 ℃保温2 h的回火处理。采用OM、SEM、显微硬度计、万能拉伸试验机等设备测试了试样的组织和性能。结果表明,原始试样的抗拉强度为1719 MPa,断后伸长率在15%左右,硬度为550 HV0.2,耐磨性较差;当回火温度为300 ℃时,出现逆转变奥氏体,硬度降至500 HV0.2,抗拉强度降为1662 MPa,断后伸长率超过15%,耐磨性提高;当回火温度上升到500 ℃时,逆转变奥氏体减少,碳化物逐渐析出,出现二次硬化,硬度又上升至530 HV0.2,抗拉强度降至1582 MPa,断后伸长率降至14%左右,耐磨性与原始试样相当。该高强马氏体不锈钢熔覆层整体耐腐蚀性均优于1Cr13钢,具有良好的耐腐蚀能力。     

奥氏体不锈钢丝激光焊接头的组织与力学性能

采用脉冲激光焊技术连接奥氏体不锈钢细丝.利用光学显微镜、扫描电镜等分析测试手段,研究了不锈钢丝激光焊接头的微观组织特点及激光焊参数对接头组织与力学性能的影响规律.结果表明,焊缝金属由奥氏体胞状晶和胞状树枝晶构成,热影响区主要为等轴晶,且过热区晶粒明显粗化.随着激光脉冲能量和脉冲宽度的增加,焊缝熔透率及熔宽增加,焊缝及热影响区组织有粗化的趋势.小的脉冲宽度(2,3ms)对于保证不锈钢丝焊接质量的稳定性是不利的.激光焊接头抗拉强度最大值为680MPa(脉冲宽度10ms,脉冲能量7.6J),焊缝中心区是焊接接头最薄弱的部位.     

2205双相不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能

采用不同搅拌头转速,研究了搅拌头转速对4 mm厚2205双相不锈钢板材搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响. 结果表明,当焊接速度为50 mm/min时,搅拌头转速在600 ~ 800 r/min的范围内,均可获得表面成形良好且内部无缺陷的接头.接头搅拌区在动态再结晶的作用下组织得到细化,硬度值较高,热影响区在焊接热作用下组织粗化,硬度值较低.整个接头的铁素体含量在50% ~ 60%范围内,且随着转速的升高搅拌区的铁素体含量有所增加. 当转速为600 r/min时,接头的抗拉强度达到最大824 MPa,为母材的97.3%,断裂位置为接头的热影响区.     

304L/SA516Gr70不锈钢复合板焊接接头的组织与性能分析

针对304L/SA516Gr70不锈钢复合板,采用钨极氩弧焊方法并选用ER309L焊丝焊接覆层和过渡层,选用E5015焊条电弧焊焊接基层.对焊接接头进行拉伸强度等力学性能测试,结果表明,拉伸试样断裂于母材,焊接接头的抗拉强度达573.4 MPa,断口呈明显的韧性断裂;观察接头金相组织表明,过渡层焊缝组织为黑色的蠕虫状和...     

医疗器械用高氮不锈钢薄板激光焊接接头的组织与性能

高氮钢具有高强度、高韧性、耐磨损和耐腐蚀等独特优势,相关连接件已广泛用于医疗仪器和采矿器械等领域. 主要对近年来国内外有关高氮钢钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、激光焊与激光复合焊、搅拌摩擦焊和钎焊技术研究报道进行详细综述. 根据熔焊、固焊、钎焊3大分类,从保护气体、热输入、工艺参数等方面系统评述现有各类高氮钢焊接方法与工艺调控,并介绍了医疗器械、石油钻铤、装甲防护领域国内高氮钢材料的应用现状,最后指出现有高氮钢连接体系研究中存在的不足及展望,期望对高氮钢焊接、高强材料功能性连接等相关领域研究和应用提供参考信息和理论依据.     

新型低Ni不锈钢的组织与性能

设计了两种不同氮含量的低镍不锈钢,用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,对两种试验钢固溶后的显微组织进行了分析,并测试了钢的拉伸、冲击性能,观察了断口形貌。结果表明,高氮含量钢固溶处理后的显微组织为单相奥氏体组织,而低氮含量钢则是奥氏体和铁素体各占一半的双相组织,二者抗拉强度均较高,分别为840.18、688.38 MPa;有较好的抗冲击性能,冲击吸收能量分别为191、250 J;室温拉伸、冲击断口均为韧窝断口,属于塑性断裂。氮含量高的试验钢综合力学性能优于低氮含量钢。