激光焊接ZK60变形镁合金的组织和力学性能（英文）

采用激光焊接技术成功焊接了2.0 mm厚ZK60变形镁合金板材并研究了焊接参数(激光功率和焊接速度)对接头组织和力学性能的影响。在优化工艺参数下,可以获得良好的焊接接头,其抗拉强度为300 MPa,伸长率为12.0%,分别高达母材的92.5%和65%。轧制板材晶粒细小且存在很多微细的析出相,对液化开裂具有抑制作用,从而没有观察到半熔化区(PMZ)的液化开裂现象。熔化区(FZ)具有等轴晶特征,平均晶粒粒径为8μm,与热影响区(HAZ)组织特征相似。这种组织特征有助于获得较高的焊接效率。     

因瓦合金4J36等离子焊接工艺及接头性能

试验采用等离子弧焊设备对4J36因瓦合金板材进行焊接工艺试验,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计等手段分析接头的微观组织和力学性能.结果表明,合理的等离子工艺参数下焊接接头成形良好,抗拉强度可达到母材的93.6%;接头基体为γ相,同时存在γ'(Ni₃(Al,Ti))强化相;母材为细小的等轴晶,焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;焊接接头拉伸断口表现为韧性断裂,硬度最低值出现在热影响区.     

ZK40高强镁合金CO2激光焊接接头的组织与力学性能

采用C2激光对轧制态ZK40镁合金板材进行焊接,并研究焊接工艺参数对接头显微组织及力学性能的影响规律.结果表明:在合理的工艺条件下,可以获得成型良好的焊接接头,其抗拉强度可达到315MPa,为母材的91.3%;熔池边界无外延生长的柱状晶,整个熔池完全由细小均匀的等轴树枝晶组成:分布于晶界及枝晶臂间的第二相粒子主要是Mg<,51>Zn<,20>;随着焊接热输入的增大,枝晶臂生长更为发达,晶粒粗化.     

AZ31B镁合金熔焊接头弯曲变形行为研究

采用与母材同质的焊丝对AZ31B镁合金板材进行手工钨极氩弧焊,利用专门设计的模具对镁合金熔焊接头进行423K弯曲变形试验,通过光学显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等手段,研究了弯曲前、后的AZ31B镁合金熔焊接头的微观组织及力学性能.结果表明:AZ31B镁合金熔焊接头经423K弯曲变形后,焊缝区和热影响区都出现了一定的孪晶,接头热影响区铸态枝晶组织转变为细小的孪晶组织,孪生成为接头主要的变形机制;焊缝近表面处孪晶密度比中部密度大,焊缝及热影响区晶粒明显得到细化;接头抗拉强度由原先的178MPa增加至216MPa,伸长率由7％提高到9％.     

6005A铝合金型材与5083铝合金板材MIG焊接接头的部分熔化区微观组织

对两层两道MIG焊接的6005A铝合金型材与5083铝合金板材焊接构件进行取样,详细研究了焊接接头部分熔化区(PMZ)的微观组织特征,重点分析了6005A铝合金型材挤压成形坡口附近原始微观组织对PMZ中发生的晶界液化行为的影响。研究发现,在焊接接头的PMZ观察到了与母材坡口处微观组织存在明显相关性的晶界液化特征。由于6005A铝合金型材挤压成形的坡口表层存在厚度约为1 000μm～3 000μm的粗晶层,且第一道次焊缝稀释率较低,第二道焊缝的稀释率较高,因此在PMZ I(第一道焊缝的PMZ)中观察到的连续分布的粗晶组织和在PMZ II(第二道焊缝的PMZ)局部观察到粗晶组织均为残留的焊接坡口粗晶层组织。进一步的分析表明,PMZ粗晶区晶界液相主要来源于熔池金属的沿晶渗透;近缝细晶区晶界液相的来源既有熔池金属的沿晶渗透,又有晶界低熔点共晶组织的熔化;低熔点共晶组织熔化是距熔池稍远的细晶区发生晶界液化的主要机制。5083铝合金板材坡口附近的原始组织呈细小纤维状组织特征,在5083铝合金侧的PMZ观察到了液相沿拉长晶粒的边界液化的特征。     

焊接热过程和冶金过程

20092041GMAW三维瞬态焊接热过程的数值模拟/赵明…//焊接.-2008(10):28~31采用双椭球体热源分布模式,把过热熔滴带入熔池的热焓量处理为特定区域的均匀热源,建立了运动电弧下GMAW焊接热过程的数值分析模型。利用Visual Fortran编写数值计算程序,预测了从电弧引燃到准稳态过程中焊接温度场和熔池形状的动态演变,以及熔池自由表面的变形,并进行了试验验证。结果表明,达到宏观准稳态时,计算所得熔池宽度和深度与试验结果基本吻合。图3参720092042细晶粒钛合金热影响区晶粒长大规律/吴巍…//焊接学报.-2008,29(10):57~60,64细晶粒钛合金经历焊接热循环后,热影响区粗晶区晶粒具有严重的长大倾向。针对TIG焊接过程,研究了显微组织为等轴状结构的细晶粒Ti-6Al-4V合金粗晶区晶粒长大规律,分析了晶粒粗化对粗晶区组织转变和接头硬度的影响。结果表明,母材晶粒细化引起的冷却过程中β相变点变化,导致细晶粒Ti-6Al-4V合金粗晶区晶粒与普通Ti-6Al-4V合金相比具有更小的长大倾向;马氏体形核率的降低导致细晶粒Ti-6Al-4V合金粗晶区α′马氏体束在生长过程具有更强的位相性...     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头组织和冲击性能分析

采用搅拌摩擦焊方法对厚度为6 mm的AZ31镁合金轧制板进行对接焊,研究了其焊接接头的微观组织和冲击性能.结果表明:焊接接头的焊核区组织为细小、均匀的等轴晶,热影响区晶粒局部细化;焊接接头的冲击性能高于母材;其冲击断口虽均呈韧脆混合型,但焊核、热影响区的塑性断裂特征较母材明显.     

焊接热过程和冶金过程

20092041GMAW三维瞬态焊接热过程的数值模拟/赵明…//焊接.-2008(10):28~31采用双椭球体热源分布模式,把过热熔滴带入熔池的热焓量处理为特定区域的均匀热源,建立了运动电弧下GMAW焊接热过程的数值分析模型。利用Visual Fortran编写数值计算程序,预测了从电弧引燃到准稳态过程中焊接温度场和熔池形状的动态演变,以及熔池自由表面的变形,并进行了试验验证。结果表明,达到宏观准稳态时,计算所得熔池宽度和深度与试验结果基本吻合。图3参720092042细晶粒钛合金热影响区晶粒长大规律/吴巍…//焊接学报.-2008,29(10):57~60,64细晶粒钛合金经历焊接热循环后,热影响区粗晶区晶粒具有严重的长大倾向。针对TIG焊接过程,研究了显微组织为等轴状结构的细晶粒Ti-6Al-4V合金粗晶区晶粒长大规律,分析了晶粒粗化对粗晶区组织转变和接头硬度的影响。结果表明,母材晶粒细化引起的冷却过程中β相变点变化,导致细晶粒Ti-6Al-4V合金粗晶区晶粒与普通Ti-6Al-4V合金相比具有更小的长大倾向;马氏体形核率的降低导致细晶粒Ti-6Al-4V合金粗晶区α′马氏体束在生长过程具有更强的位相性...     

搅拌摩擦加工AZ31细晶镁合金超塑性行为

借助搅拌摩擦加工工艺制备了AZ31细晶镁合金,研究对比了原始母材和各种晶粒尺寸细晶镁合金的超塑性行为。结果表明:AZ31板材平均晶粒尺寸由7.67μm细化到0.94~3.21μm。在450℃,应变速率5×10~(-4) s~(-1)时原始母材最大延伸率为630%,搅拌摩擦加工后的材料最大延伸率为405%,说明晶粒尺寸与超塑性性能没有线性关系。超塑性变形机制主要是晶界滑移,孪生对变形也有一定影响。断裂机制是晶间微小空洞的形成、长大和连接。     

TIG焊电流对Mg-5Gd-3Y变形镁合金焊接接头组织和力学性能的影响研究

重点探讨了钨极氩弧焊(TIG)的焊接电流对Mg-5Gd-3Y(GW53)变形镁合金焊接接头质量的影响。利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、维氏硬度计分析了焊接接头的显微组织、力学性能、显微硬度以及断口形貌。试验结果表明:在155～195 A的焊接电流范围内,175 A时得到的焊接接头成形最好,力学性能最高,强度达到母材的98%;焊缝区为等轴晶,晶粒尺寸小于母材,热影响区很窄但晶粒较粗大,焊缝区和热影响区的硬度都低于母材的硬度值。