不锈钢激光叠焊接头在不同载荷比下的疲劳性能研究

为了研究载荷比对不锈钢激光叠焊接头疲劳性能的影响,文中针对2种不同板厚搭配的不锈钢激光叠焊接头分别进行载荷比为0.5和0.1的疲劳试验.结果表明,载荷比对不锈钢激光叠焊的疲劳强度有显著影响,载荷比越大,疲劳强度越低;疲劳裂纹萌生位置附近的焊接残余拉应力较小,这是载荷比对疲劳强度有明显影响的主要原因;疲劳裂纹萌生位置和扩...     

不锈钢管子—管板的激光焊接

试验研究了不锈钢的深熔焊接，研究了聚焦光束回转的光具。在工件不动的情况下，焊接管子－管板连接环缝，焊缝质量满足压力容器的要求，焊接效率大大提高。     

电磁超声检测技术在不锈钢车体 激光叠焊中的应用

美国波士顿地铁是中国轨道装备首次登陆美国,更是我国装备行业首次对世界高端市场实现的技术输出。该项目是我国轨道客车首次正式运用激光叠焊技术,并结合不锈钢车体激光叠焊的结构特点,开发了电磁超声自动在线检测技术对激光叠焊质量进行在线检测,用于不锈钢激光叠焊焊接熔合深度的检测与评估。研究了电磁超声技术(EMAT)在不锈钢车体激光叠焊检测方面的应用,EMAT具备无需耦合剂、检测精度高、探头不易磨损等优点,能够实现对不锈钢激光叠焊质量的自动化检测和评判,避免焊接不良等问题,对保证不锈钢车体激光叠焊质量具有重要意义。     

不锈钢的激光焊接

比较了高功率CO2激光和YAG激光焊接不锈钢时的特点，分析了工艺参数对焊缝形状和接头显微组织的影响。     

加载速率对SnAgCu钎焊接头抗剪强度的影响

研究了加载速率对SnAgCu(SAC)无铅钎料钎焊接头抗剪强度和断裂模式的影响,试验钎料的Ag元素含量为1%～3%(质量分数),微拉剪接头的加载速率为0.01～10mm/s.结果表明,当加载速率小于1mm/s时,抗剪强度随加载速率的增大而增大,断裂模式为发生在接头钎料内部的延性断裂.当加载速率增大到10mm/s时,其抗剪强度反而减小,断裂模式为发生在界面金属间化合物层的脆性断裂.另外,在加载速率较低时,抗剪强度随Ag元素含量的增加而增加;但在较高加载速率下,Ag元素含量为2%的钎料接头抗剪强度最低.     

激光叠焊接头显微组织及力学性能分析

采用OM,SEM分析了TC4钛合金激光叠焊接头各部分显微组织特征,研究了接头力学性能.结果表明,TC4钛合金激光叠焊接头显微组织由焊缝及热影响区组成,焊缝为针状马氏体α'交织成的网篮状组织.0.8 mm厚TC4钛合金薄板激光叠焊最佳工艺参数为功率1 800～2 350 w,焊接速度为1.5～2.5 m/min,此时拉伸试样平均单位长度焊缝承载力为458 N/mm,连接焊缝最大抗剪强度达732 MPa.拉伸过程焊缝截面轴线偏转角θ与接头承载能力相关,θ角越大,接头承载能力越强.     

不锈钢A-TIG焊接头的抗腐蚀性能分析

用沸腾硝酸腐蚀法和室温硫酸加硫酸铜溶液浸蚀法对奥氏体不锈钢TIG焊和自制活性剂A-TIG焊接头进行了对比腐蚀试验.结果表明,自制活性剂A-TIG焊接头在室温下具有良好的耐硫酸腐蚀能力,比TIG焊接头有更强的抗沸腾硝酸腐蚀能力.焊缝金属的化学成分分析表明,自制活性剂在焊接过程中能抑制金属中Cr、Ni等合金元素的烧损,因此提高了A-TIG焊接头的抗腐蚀性能.     

中间过渡金属对钛合金与不锈钢扩散焊接头强度的影响

采用加中间过渡金属的工艺方法，对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的结合强度进行了试验研究，利用扫描电镜，电子探针仪等对接头进行了微观分析。结果表明，采用纯镍作中间过过渡金属虽然有效地防止了钛与铁，碳间的相互扩散和迁移，但在镍与钛之间却形成了金属间化合物薄层，致使接头的最高强度在３８０ＭＰａ左右；采用钒＋铜复合过渡金属彻底地消除了钛合金－不锈钢接头中的金属间化合物和碳化物。     

超薄钛合金激光叠焊焊接特性

文中针对超薄工业纯钛合金激光叠焊工艺进行了探索。采用0.1 mm厚的超薄TA1钛合金板材开展激光焊接工艺试验,分析了TA1金属板激光叠焊焊缝成形缺陷及内部气孔缺陷的形成原因和抑制措施,从离焦量及焊接热输入等方面对工艺参数与焊缝成形的关系进行了研究,最后利用拉伸试验的方式进行焊缝力学性能测试。试验结果表明,通过合理的选择焊接工艺参数可以避免焊穿等缺陷,气孔缺陷主要分布于熔合面两端。随着焊接热输入的增加及离焦量的降低,焊缝逐渐由圆弧形向V形转变进而向X形转变,熔合面宽度逐渐增加。TA1在激光焊接后可以达到燃料电池双极板对母材最低抗拉强度的要求,为TA1钛合金在燃料电池行业的使用提供了依据。     

Ge对SnAgCu/Cu钎焊接头抗剪强度与断口的影响

在化学元素周期表中Ge元素与Sn元素相邻,同为第Ⅳ主族元素,物理与化学性能有许多近似。文中在无铅钎料Sn2．5Ag0．7Cu中添加少量Ge元素（0．25,0．5,0．75,1．0,质量分数,％）,设计、焊接了剪切试样,测试了接头抗剪强度,并且对断口做了扫描电镜和能谱分析。结果表明,添加少量Ge元素以后,接头的抗剪强度有显著提高;接头的断裂形式主要是韧性断裂,并且大都有二次裂纹;添加Ge元素后在剪切断口表面形成很多韧窝;金属间化合物Cu6Sn5对韧窝的形成有一定的作用。     

SUS301L不锈钢非熔透型激光搭接焊的疲劳特性分析

通过对轨道客车试验用不锈钢熔透型和非熔透型激光焊接头及电阻点焊接头不同的拉力和疲劳对比试验,疲劳试验采用阶梯法和成组法,并进行初步断裂力学和微观分析.结果表明,不锈钢车体非熔透型激光焊具有较熔透型激光焊和电阻点焊更高的疲劳强度,同时在相同激光焊接参数下,改变非熔透型激光焊工艺中非熔透板厚度,能直接影响其工艺的剪切拉伸强度和疲劳强度,加厚非熔透板,疲劳强度提高,剪切拉伸强度降低.     

304不锈钢薄板激光焊搭接接头组织及性能

研究0.8 mm厚度304不锈钢薄板的搭接连续激光焊工艺,分析接头的显微组织和部分力学性能。与电阻缝焊接头进行比较,结果表明:激光焊成形良好,在适当的工艺规范下,激光焊和电阻缝焊的水压试验都可以达到8.0 MPa;激光焊的热影响区更窄并且焊缝中组织为奥氏体;较电阻缝焊焊缝呈更均匀、细小的柱状晶;两种焊接方法的拉伸剪切试验的断裂位置均位于母材。     

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。     

考虑残余应力的激光搭接焊接头拉伸和疲劳试样宽度标准化

抗剪强度和疲劳强度是激光搭接焊接头性能的两个最重要指标。关于激光搭接焊接头的拉伸和疲劳试样的宽度选取,目前还没有相应的标准进行规定。以不锈钢薄板激光搭接焊接头为研究对象,通过残余应力数值与试样宽度变化关系的测定,确定了考虑和不考虑残余应力影响的拉伸和疲劳试样合理宽度,比较了有无残余应力试样抗剪强度的区别。结果表明,残余应力通过改变焊接接头受力状态和微观变形均匀性降低了薄板激光搭接焊接试样的抗剪强度。     

不锈钢车体非熔透激光搭接焊热源模型

用激光搭接焊取代电阻点焊是解决不锈钢车体表面质量和密封性问题的理想方法,但在不锈钢车体非熔透型激光搭接焊工艺试验过程中,发现在常用的激光焊接工艺参数范围内,搭接接头的熔池形状近似花瓶状,不同于通常情况下热导焊时呈碗状和深熔焊时呈钉形.为此,基于ABAQUS有限元分析软件,分别对高斯热源、高斯热源+柱体热源、三维正锥体热...     

SUS321不锈钢和6061铝合金激光搭接焊接头的组织和力学性能

焊接参数对钢铝异种接头质量影响明显。主要研究不同的激光功率和焊接速度对SUS321不锈钢和6061铝合金焊缝成形的影响,分析异种接头的微观形貌特征及组成,并对接头的断口形貌和力学性能进行了试验研究。结果表明,不同焊接速度和激光功率对于焊缝成形有着重要影响:当激光功率为2 200~2 400 W,焊接速度为30~35 mm/s时可以获得质量较高的焊缝;在焊接过程中,接头界面形成了FeAl、Fe_2Al_3和Fe_3Al等金属间化合物,它们的存在影响了接头的力学性能;接头在拉伸试验中发生韧性断裂,且裂纹最先在金属间化合物中萌生,并沿着钢铝反应界面进行扩展,直至整个接头发生断裂。     

热输入对不锈钢激光搭接焊接头晶间腐蚀敏感性的影响

利用双环电化学动电位再活化法研究了激光焊接热输入对奥氏体不锈钢激光搭接焊接头晶间腐蚀敏感性的影响,并通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了激光搭接焊接头的相组成与主要合金成分. 结果表明,不锈钢激光搭接焊接头的晶间腐蚀敏感性高于母材,且随着激光热输入的增加,焊接接头的阳极极化曲线钝化区间逐渐变窄,维钝电流密度增大,再活化率Ra = Ir/Ia增大,接头的晶间腐蚀敏感性增加. 与焊缝金属相比,焊接热影响区的晶间腐蚀倾向更为明显,成为接头中耐晶间腐蚀性能最薄弱的部位,而在晶界上析出M₂₃C₆导致晶界贫铬是晶间腐蚀敏感性增加的主要原因.     

不锈钢SUS 301L激光填丝搭接焊工艺

以接头形式0.6+2mm的不锈钢SUS 301L为对象,研究激光填丝焊激光功率、焊接速度、送丝速度3个主要工艺参数对焊缝成形、接头截面形貌及连接强度的影响规律。结果表明,随着激光功率的增加,焊缝熔深和熔宽增大,余高减小;随着焊接速度的增加,焊缝熔深、熔宽、余高均减小;随着送丝速度的增加,焊缝熔深和熔宽减小,余高增大。接头的最大拉力为14.43 k N,断裂在上层薄板母材中,焊缝强度大于母材。     

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.     

保护气体对1.4003不锈钢焊接接头组织和疲劳性能的影响

CO2与O2作为MAG焊接时常用的活性气体,对1.4003不锈钢接头的金相组织与疲劳性能有不同的影响。通过金相组织分析和脉动拉伸疲劳试验,研究两种保护气氛下1.4003钢MAG焊接头的组织和疲劳性能。结果表明:两种接头焊缝组织的基体均为奥氏体,基体上分布δ铁素体;当保护气体为φ(Ar)95%+φ(CO2)5%时,中值疲劳强度为312.5 MPa;当保护气体为φ(Ar)97%+φ(O2)3%时,中值疲劳强度为302.5 MPa。两种保护气体的疲劳试件断裂位置主要集中在热影响区,均有明显的启裂源,扩展区疲劳纹清晰,终断区形态为韧窝型韧性断口。