预置填充稀土激光焊接对TiNi形状记忆合金功能性的影响

采用Nd-YAG连续激光器对2 mm厚Ti-Ni50.9at%形状记忆合金进行焊缝预置填充材料激光焊接,预置填充材料是通过熔炼方法制备的添加2%(质量分数)稀土元素La和Ce的与母材同等原子比的TiNi合金.对形状记忆合金母材及焊缝(无填充稀土与填充稀土)的马氏体相变行为、机械性及超弹性进行了对比研究.利用差热分析仪(DSC)测试焊缝及母材的马氏体相变及温度;通过应力-应变拉伸测试母材及焊缝的机械性能及超弹性.结果表明:由于填充稀土,使TiNi形状记忆合金马氏体相变温度Ms和终了温度Mf提高,同时使马氏体向奥氏体转变的起始温度As和终了温度Af提高,奥氏体的相变区间缩小:填充稀土焊接接头的抗拉强度比无填充稀土焊接接头有明显提高,填充稀土焊接接头试样断裂前可以承受比母材更大的变形;填充稀土激光焊缝呈现较好的超弹性.     

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.     

TiNi形状记忆合金片激光微焊接接头的组织性能

采用脉冲激光实现了0.2mm厚TiNi形状记忆合金的对接焊,研究了焊接接头的抗拉强度、断裂形貌、组织和相变过程。结果表明,脉冲激光能够实现薄片状TiNi形状记忆合金的良好对接焊,焊接接头的抗拉强度可达683MPa,为冷轧态母材的97%,断口形貌与母材相似,均为延性断裂。根据晶粒尺寸和显微组织的不同,接头可分为4个区。焊缝中心区为细小的等轴晶,而焊缝边缘为柱状晶组织。对焊接接头进行焊后退火处理后其相变过程与退火态TiNi形状记忆合金的接近。     

Al-Mg-Mn-Er-Zr合金激光焊接接头的疲劳性能

研究了Al-Mg-Mn-Er-Zr合金薄板及其激光焊接接头的静态拉伸性能和疲劳性能,并获得相应的S-N曲线及条件疲劳极限.通过微观组织分析及疲劳断口观察,探讨了Al-Mg-Mn-Er-Zr合金激光焊接接头的疲劳断裂原因.结果表明,Al-Mg-Mn-Er-Zr合金激光焊接接头存在明显的组织不均匀性,母材为典型的轧制组织,焊缝区的显微组织为细小等轴晶,晶粒尺寸约为40μm,热影响区为再结晶组织;激光焊接接头的抗拉强度低于母材,存在焊接接头软化的现象,接头系数约为0.73;激光焊接接头的条件疲劳极限为母材合金的68.5％;焊接接头的组织不均匀性及焊缝中的第二相夹杂是影响接头疲劳性能的主要原因.     

Zn含量对铜合金手工自蔓延焊接Cu-Zn焊缝金属凝固组织的影响

通过对添加不同量锌粉的H62焊接宏观过程、微观组织和力学性能的分析,研究了Zn含量对铜合金手工自蔓延焊接Cu-Zn焊缝金属凝固组织的影响。结果表明,焊缝区为单相α,熔合区和热影响区由α相和网状β相组成;焊缝金属中的Zn来源于焊药合金剂中的Zn和母材中的Zn;随着Zn含量的增加,焊接接头的抗拉强度提高,冲击性能有所下降,硬度提高;靠近焊缝熔合区的晶粒明显大于母材处晶粒;热影响区存在较宽的过热区,使焊接接头热影响区变得薄弱。     

薄片状TiNi形状记忆合金的激光对接焊

采用低功率脉冲激光对厚度为0.2mm的TiNi形状记忆合金进行了对接焊,研究了接头的抗拉强度、断裂应变、相变过程和形状记忆效应.试验发现,低功率脉冲激光能够实现薄片状TiNi合金的良好焊接.冷轧态TiNi合金焊后接头的强度达到母材的97%,断裂应变为母材的95%,对接头进行焊后退火处理其强度有所提高,高于冷轧态母材、达到退火态母材的63.6%,断裂应变为退火态母材的82.5%.冷轧态TiNi合金焊接接头经焊后退火处理,其相变过程和退火态母材接近,形状记忆效应基本和退火态母材相同.     

一种新型镍基耐蚀合金与625合金异种金属焊接接头的组织和力学性能

对一种新型镍基耐蚀合金X-2#与625合金手工氩弧焊接接头进行拉伸性能和硬度的测试,并结合OM,SEM和EDS分析等手段研究了焊接接头的组织和性能.结果表明,X-2#/625异种金属焊接焊缝重熔区等轴晶组织增多,有利于提高焊缝区强度.X-2#合金一侧熔合区组织过渡良好,而625合金一侧晶界有Nb C和Laves相析出,影响材料的力学性能.热影响区在靠近重熔区附近的晶粒由于受2次热循环的影响,出现晶粒长大现象,而X-2#合金一侧热影响区的热稳定性较好.625合金母材晶粒细小导致其热影响区晶粒长大明显,从而使625合金一侧热影响区的Vickers硬度值降低.X-2#/625焊接接头在室温到700℃下的抗拉强度均低于2侧母材,焊缝区为接头最薄弱环节,断口形貌均为韧窝状的韧性断口.     

TiNi形状记忆合金精密脉冲电阻对焊接头相变温度的变化规律

通过示差热分析 (DSC)和X射线衍射等分析手段 ,研究了焊接热量、焊接压力、随机热处理等焊接参数以及焊后热循环对焊接接头相变温度的影响 ,并总结了其影响规律 :焊接热量和焊接压力对焊接接头相变温度的影响较小 ,As 和Af 区间基本保持不变 ;焊后随机热处理对焊接接头相变温度有一定的影响 ,As 和Af 均随热处理时间的增加而提高 ;焊后冷热循环对焊接接头的相变过程和相变温度具有重要的影响 ,因而实施焊后接头热循环工艺过程是必要的。     

C17200铍铜合金脉冲激光焊接头组织性能分析

以C17200铍铜合金为母材进行脉冲激光焊接,用金相显微镜观察焊接接头金属的微观组织,并测试了其显微硬度,分析脉冲能量对焊缝横断面尺寸的影响.研究结果表明:随着脉冲能量增加,焊缝横断面呈"钉"型的趋势越明显;焊缝区金属组织为单相α过饱和同溶体,晶粒尺寸比母材金属的小;焊接热影响区中γ相以线条状及块状沉淀析出,局部严重球化聚集:焊缝和热影响区金属的硬度均低于母材金属的硬度,焊接热影响区出现了严重的软化现象.     

激光焊接热输入对Ti2AlNb合金组织性能的影响

研究激光焊接热输入对Ti-22Al-27Nb(at%)合金焊缝成形和力学性能的影响,利用OM、SEM、XRD和TEM等手段对焊接接头的显微组织特征进行了分析,并探讨了焊后热处理对焊接接头组织性能的影响。结果表明,连续激光焊接可以获得无缺陷、成形良好的焊接接头。焊缝区域组织主要为柱状的B2相,柱状晶的生长方向垂直于熔合线。焊缝和热影响区的显微硬度要高于母材,焊缝的平均显微硬度最高。随着热输入的增加,焊接接头的室温抗拉强度增加,但是焊接接头的延伸率较低。焊接接头650℃高温强度为母材的71%~75%,塑性则仅为母材塑性的40%左右。经过焊后热处理,焊缝由B2+O相组成。O相增多使得焊缝的室温强度略有提高,且提高了650℃高温拉伸性能,高温抗拉强度最高可达母材的87.5%。     

Two-way shape memory effect and alternating current driving characteristics of a TiNi alloy spring

Two-way shape memory effect (TWSME) was induced into the TiNi shape memory alloys (SMAs) spring by thermomechanical training after annealing treatment, which has promising application in micro-actuating fields. The TWSME spring can contract upon heating and extend upon cooling. The results show that there is an increase of the recovery ratio up to a maximum TWSME of 45%. During the training procedure, transformation temperatures and hysteresis were measured by different scanning calorimetry (DSC). The results show that As (reverse transformation start temperature) and Af (reverse transformation fmish temperature) shift to lower temperature after training. The intervals of ArAs and Ms-Mf (Ms and Mf are the martensite start and finish temperatures, respectively) increase and the heat of transformation decreases after training. The electrothermal driving characteristics of the TWSME springs were also investigated with alternating current density of 3.2-14.7A/mm^2. It is found that the time response and the maximum contraction ratio greatly depend on the magnitude of the electrical current density.     

铸造Ti-Al-Mo-Zr钛合金电子束焊接接头组织与性能

选用电子束焊接方式对14 mm厚铸态Ti-Al-Mo-Zr钛合金进行焊接,在合适的工艺参数下获得成形良好、无内部缺陷的焊接接头。室温下测试与分析焊接接头的显微组织、显微硬度和力学性能,结果显示焊缝处主要由β相基体和粗大的针状α相组成,热影响区处受焊接热循环作用部分转变为网状片层组织。焊缝处硬度略高于母材处,接头整体硬度分布均匀,无明显弱化区域;接头焊缝处抗拉强度优于母材,焊缝处冲击值AKV达到75 J/cm~2,热影响区冲击值为73 J/cm~2,Ti-Al-Mo-Zr钛合金电子束焊接接头冲击韧性良好。     

Ti-23Al-17Nb激光焊接接头的组织性能研究

通过室温和高温拉伸性能测试研究焊后热处理和同步预热对Ti-23Al-17Nb(原子分数,下同)合金CO_2激光焊接接头性能的影响.结果表明,接头室温和高温拉伸性能低,焊后真空热处理提高接头室温和高温拉伸性能,仍低于母材;同步预热接头室温强度和塑性与母材相当,高温强度与焊后热处理效果相当.组织分析显示,焊缝存在两个腐蚀衬度区,组织为B2相,热影响区晶粒由熔合线到母材逐渐细化,焊后热处理和同步预热改变β相基体上α2相的析出.     

Microstructures and properties of welded joint of TiNi shape memory alloy and stainless steel

The fracture characteristics of the joint were analyzed by means of scanning electron microscope(SEM).Microstructures of the joint were examined by means of optical microscope, SEM and an image analyzer. The results show that the tensile strength of the inhomogeneous joint of TiNi shape memory alloy and stainless steel is lower than that of the homogeneous joint and a plastic field appears in the heat affected zone on the side of TiNi shape memory alloy. Because TiNi shape memory alloy and stainless steel melted, a brittle as-cast structure was formed in the weld. The tensile strength and the shape memory effect of the inhomogeneous joint are strongly influenced by the changes of composition and structure of the joint. Measures should be taken to reduce the base metal melting and prevent the weld metal from the invasion by O for improving the properties of the TiNi shape memory alloy and stainless steel inhomogeneous joint.     

TiNi形状记忆合金电阻钎焊接头微观组织分析

利用自行改制的数控交流电阻焊机，采用CuNi薄带钎料，配合改进型钎剂实现了TiNi形状记忆合金电阻钎焊连接。借助于光学显微镜、SEM及EDX对钎缝的组织进行了分析。结果表明，试验采用的电阻钎焊工艺对母材的热影响极小，接头中没有明显的热影响区；在钎缝中存在的Ti，Ni4化合物相是TiNi合金产生双程及全程形状记忆效应的主要因素。     

焊接工艺对TP304钢焊缝金属组织及性能的影响

针对TP304不锈钢,采用三种不同的焊接工艺方法,选取合适的焊接工艺参数,成功制备三组完整的焊接接头.通过X荧光化学成分分析、显微组织观察和显微硬度试验研究了不同焊接方法对TP304不锈钢焊缝金属组织和性能的影响.结果表明,不同焊接方法下焊缝合金成分有所差异,且分布不均;各焊层显微组织形态和晶粒大小差异较大;整个接头的硬度值分布并不均匀,焊缝高于热影响区,热影响区高于母材.三种焊接方法相比,TIG-MAG焊缝的硬度值最大,TIG-SMAW的最小.对于薄板不锈钢焊接,TIG-MAG组合焊法优选.     

Corrosion behaviour of weld heat affected zone of aluminium alloy 7075

Abstract

The microstructure of the weld heat affected zone (HAZ) of alloy 7075 was simulated using a Gleeble system. The corrosion behaviour of several locations in the weld HAZ was investigated by means of differential scanning calorimetry, electrochemical measurement in 3·5 wt-%NaCl solution, and exfoliation corrosion tests. Different exfoliation corrosion morphologies for the base metal and weld HAZ were also observed. The corrosion morphology of the weld HAZ was mainly related to the degree of precipitation of η' phase in the matrix. The HAZ in the region of the peak temperature 377° C contained the most precipitation of η phase, but no effect on corrosion morphology as a result of T6 post-weld heat treatment was observed.     

热循环对Fe-19Mn阻尼合金组织和性能的影响

采用Olympus光学显微镜XRD以及倒扭摆法,研究了热循环温度对Fe-19Mn合金的微观组织和阻尼性能的影响。结果表明,当热循环温度在As以下时,ε马氏体形貌基本保持不变,由于淬火空位的浓度降低,阻尼性能提高;当热循环温度在As与Af之间,合金内马氏体明显粗大,减少了合金阻尼源界面,阻尼性能降低;当热循环温度高于Af时,由于反复的ε圮γ相变过程,导致马氏体形貌的明显改变,进而影响到合金的阻尼性能,随循环温度的提高,合金的马氏体形貌和阻尼性能都逐渐恢复到固溶态水平。