不同焊丝对T6态Al-12.7Si-0.7Mg合金焊接接头组织性能的影响

采用ER4047,ER5183和ER5356 3种焊丝对厚度为6 mm的T6态Al-12.7Si-0.7Mg合金进行平板对接试验,使用双脉冲MIG单面双道焊缝成形工艺,确定了3种焊丝对应的焊接工艺参数并且获得了良好的焊缝成形。在此基础之上,对焊接接头进行金相组织观察和力学性能测试。结果表明,使用ER4047焊丝的焊缝接头组织与ER5183和ER5356接头组织有明显差别;3种接头的拉伸试验具有不同的断裂模式,采用ER5183焊丝的接头强度最高,约为母材的70%;显微硬度结果表明,T6态的母材受焊接热输入的影响后,热影响区内存在软化现象。     

不同焊丝对A7N01铝合金焊接接头力学性能的影响

采用ER5356、ER5183和ER5087焊丝对A7N01S-T5铝合金进行MIG焊接,分析接头力学性能。试验结果表明,三种焊丝的接头焊接残余应力大小基本相当;采用ER5183焊丝焊接的接头抗拉强度和断后伸长率最高,且弯曲性能良好,原因是接头内气孔量较少;采用ER5356焊丝焊接的接头焊缝和热影响区的冲击功最高,ER5087焊丝接头焊缝和热影响区冲击功则低得多。综合来看,ER5183焊丝与A7N01S-T5铝合金的匹配性更好。     

不同焊后热处理对AA7003铝合金焊接强度及抗应力腐蚀性能的影响

对AA7003铝合金实施了无丝和填充焊丝两种钨极氩弧焊(gas tungsten arc welding, GTAW),并分别进行了焊后AA、T6、T73和RRA热处理,研究了焊丝和热处理对焊缝抗拉强度和抗应力腐蚀性能的影响。结果表明,焊丝中的Zn、Mg和Mn具有析出强化和弥散强化作用,有利于提高焊缝抗拉强度,却降低了抗应力腐蚀性能。焊后热处理工艺影响焊缝抗拉强度和抗应力腐蚀性能,填充焊丝焊缝抗拉强度依次为T6RRAT73AA,应力腐蚀寿命依次为T73RRAAAT6,其中RRA热处理焊缝综合性能最佳。     

7A52铝合金单双丝焊工艺对比分析

采用ER5356焊丝对7A52铝合金厚板进行单、双丝气体保护焊工艺对比。对单双丝焊焊接接头的变形、显微组织、焊缝硬度和拉伸性能进行了试验分析。结果表明,双丝焊焊接接头变形小;双丝焊焊缝与单丝焊焊缝相比,组织更为细小致密,热影响区较窄;焊缝区硬度高于单丝焊焊缝;焊缝抗拉强度比单丝焊焊缝提高了7．7％。由能谱分析得知采用双丝焊工艺可抑制锌的挥发。     

焊后热处理对7003铝合金焊接接头组织与性能的影响

对7003铝合金分别实施了填充焊丝和无焊丝钨极氩弧焊(gas tungsten arc welding,GTAW),然后分别进行了焊后AA(人工时效,artifical aging)和T6热处理。利用拉伸机、电子显微镜和扫描式电子显微镜(SEM),研究了焊丝添加和热处理对焊缝抗拉强度、显微组织和元素偏析的影响。结果表明:填充ER5356焊丝的钨极氩弧焊焊缝强度高于无焊丝焊缝,且焊缝T6热处理效果优于AA热处理,焊后T6热处理对填充焊丝焊缝的抗拉强度提升作用较大,提升量达34%;填充焊丝焊接可增大焊缝内析出相密度,T6热处理可有效促进析出相均匀分布并减小元素偏析,且有利于消除焊缝和热影响区间的熔融线,从而提高焊缝强度;与AA热处理相比,T6热处理可促进焊缝断口内韧窝尺寸均匀性,从而提高断裂韧性。     

焊丝对5754-H111铝合金焊接接头组织和性能影响

对5754-H111铝合金进行交流钨极氩弧焊接,研究了ER5356焊丝和ER5183焊丝对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:两种焊丝焊接接头的热影响区组织都保留了母材轧制的纤维状态,焊缝区组织为α固溶体基体上分布着树枝状β(Al3Mg2)相和Al6Mn相。与ER5356焊丝相比,ER5183焊丝由于Mn含量较高,使得焊接接头中Al6Mn相弥散分布,焊缝区晶粒显著细化。两种焊丝焊接接头的强度均能达到母材强度的85%以上;焊接接头的冷弯试样经过180°面弯、背弯后,均未出现裂纹;两种焊丝焊接接头的显微硬度分布曲线均呈N形,硬度最低值出现在热影响区,ER5183焊丝焊接接头的硬度略高于ER5183焊丝焊接接头。     

不同焊丝对Al-Zn-Mg系铝合金脉冲MIG焊缝组织和力学性能的影响

分别以ER5356、ER5087和ER4043焊丝作为填充材料,采用脉冲MIG焊对12 mm厚T4态Al-Zn-Mg系铝合金板材进行对焊焊接试验,并对焊接接头的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,采用ER5356、ER5087和ER4043焊丝的接头抗拉强度分别为294、313和237 MPa,断后伸长率分别为7.9%、7.6%和1.6%。接头的最低硬度位置均在焊缝中心,拉伸断裂位置均在焊缝,热影响区均出现软化现象。ER5087焊丝的焊缝柱状晶较多,且晶粒粗大;ER5356焊丝的焊缝组织大部分区域为细小的等轴晶;ER4043焊丝的焊缝组织为典型的共晶枝晶结构。     

不同焊丝对6082铝合金焊接接头组织性能的影响

采用ER5356和ER5087铝合金焊丝对6082-T6铝合金板材进行焊接,研究了不同焊丝对6082-T6铝合金力学性能和显微组织影响。结果表明,ER5087焊丝焊接的焊缝硬度高于ER5356焊丝的焊缝硬度,这是由于ER5087焊丝中的Zr细化焊缝晶粒的结果。拉伸试验时焊接接头均断裂于热影响区,ER5087焊丝焊接的接头比ER5356焊丝焊接的接头平均屈服强度和抗拉强度高,断后伸长率稍好。     

一种T6态Al-13.0Si-0.7Mg合金的焊接性分析

分别采用ER4047和ER5183焊丝对T6态的Al-13.0Si-0.7Mg合金进行平板对接试验,为了降低热输入的影响,使用双脉冲MIG双面焊成形工艺,确定了两种焊丝对应的焊接工艺参数并且获得了良好的焊缝成形.鱼骨状热裂纹试验说明该种合金及两种焊丝对该合金的抗热裂性能良好.在此基础之上,对焊接接头进行金相组织观察和力学性能测试.结果表明,两种焊丝对应的焊接接头显微组织的差别较大;拉伸试验表明两种焊丝的接头强度为母材的70%左右,显微硬度测试结果表明焊缝热影响区存在软化现象.     

焊后热处理对7075铝合金脉冲MIG补焊接头组织和力学性能的影响

针对7075铝合金MIG焊对接接头,采用脉冲MIG焊进行补焊,之后对接头分别进行T6、T7和RRA三种焊后热处理。对3种焊后热处理接头和未热处理接头的组织和力学性能进行了对比分析。结果表明:焊后热处理有效改善了焊缝和热影响区的组织,T7热处理后焊缝和热影响区晶粒细小,冲击吸收能量最高,塑性最好;T6热处理接头具有最高的抗拉强度,达到400 MPa,较未热处理提高了25%;RRA热处理后力学性能处于T6和T7之间;3种热处理均提高了母材区的硬度,而且热影响区的硬度也提高到与母材相当;但焊后热处理对补焊焊缝区的硬度提高不明显。     

焊后热处理对TA2钛板氩弧焊接头显微组织和性能的影响

采用氩弧焊焊接TA2钛板，然后对焊态和焊后热处理后的组织与力学性能进行对比分析。结果表明，TA2钛板氩弧焊接头的焊缝宽度约为6 mm,热影响区宽度约为4 mm;焊缝组织主要由β等轴晶+内部针状α马氏体+少量α′马氏体构成，热影响区组织主要由α板条晶粒构成；焊缝硬度最高为195 HV0.5左右，电阻率比母材高且残余应力最大，横向和纵向残余应力分别达到500 MPa和225 MPa;经550℃焊后热处理后，焊缝晶粒尺寸与焊态基本一致，热影响区晶粒显著变小，焊接接头硬度显著增加，电阻率和残余应力都有所降低；经600℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸、显微硬度、电阻率与焊态基本一致，残余应力显著减小；经650℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸显著长大，显微硬度和电阻率降低，残余应力显著减小。     

焊丝成分对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响

采用ER5356和ER5087焊丝对12 mm厚6082-T6铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG)后,通过显微硬度测试、拉伸力学性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等研究焊丝成分对焊接接头力学性能与显微组织的影响。结果表明:采用ER5087焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头焊缝区晶粒更细小;抗拉强度、屈服强度、断后伸长率以及焊接系数均高于ER5356焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头的;两种焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头的硬度最低区域与拉伸断裂位置均在距离焊缝中心10~15 mm处的热影响区,该区域β″强化相聚集长大、粗化,导致析出相强化作用减弱,成为焊接接头性能最薄弱区域。     

压缩机管道的焊后局部热处理

采用ER50-G型钨极氩弧焊丝和E5015-G型低氢碱性焊条对外径168 mm、壁厚26 mm的Q345E钢压缩机管道进行了氩弧焊。为消除焊接应力,对管道进行了焊后局部热处理。检测结果表明,经过局部热处理的管道焊缝和热影响区硬度均低于200 HB,符合GB/T 20801技术要求,说明压缩机管道的局部热处理工艺是合理可行的。     

7N01铝合金焊接接头盐雾腐蚀及疲劳性能研究

分别对采用ER5356焊丝和ER5087焊丝所焊接的7N01铝合金接头进行了盐雾腐蚀试验及疲劳S-N曲线测试,计算了接头在循环寿命10~7次条件下的疲劳强度。利用视频显微镜、扫描电镜等手段分析了接头表面腐蚀损伤程度、疲劳断口微观形貌等腐蚀与疲劳特征。研究结果表明:采用两种牌号焊丝所焊接头的表面腐蚀损伤程度均随着腐蚀时间的增加而增大,其中热影响区的盐雾腐蚀损伤程度高于焊缝区。与焊丝ER5356相比,采用ER5087焊丝所焊接头经盐雾腐蚀后,其焊缝金属的表面腐蚀损伤度和腐蚀坑平均深度分别增加9.4%和18.6%,但用两种焊丝所焊接头的抗疲劳性能仍都满足规定的疲劳强度要求。     

水下井口头系统用8630钢焊接接头性能研究

采用药芯焊丝气体保护焊对厚32 mm的8630钢进行焊接试验。通过测试和分析焊接接头的金相组织、拉伸性能、冲击性能、导向弯曲性能、硬度等性能,结果表明,采用E100T5-D2焊材在焊前200℃预热、焊后640℃×2 h回火的工艺条件下,合理控制焊接热输入,可以获得性能和组织优良的焊接接头。焊缝区和热影响区硬度均低于22 HRC,焊接接头导向弯曲性能合格,抗拉强度和冲击功均高于母材最低要求。焊接接头性能符合API 6A井口头产品规范。     

焊后热处理对输送H_2S介质压力管道维修焊接接头组织性能的影响

采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)打底,焊条电弧焊(SMAW)填充、盖面的焊接工艺对输送H_2S介质压力管道(20钢)进行维修焊接,并对其焊接接头进行720～750℃下保温1h的焊后热处理.对热处理前、后焊接接头组织和性能进行分析研究,结果表明:720～750℃×1h热处理使焊缝区与热影响区成针状分布的魏氏组织铁索体晶粒得到细化,并使其呈退化形态;焊缝区、热影响区与母材的显微硬度整体呈下降趋势;焊接接头抗拉强度大幅度提高,断裂均处在远离焊缝的母材上.焊后热处理有效地降低了焊接接头的残余应力,改变了残余应力的分布特征,使其分布趋于"均匀",拉应力大幅度降低.     

Zr-Er微合金化焊丝焊接接头的组织与性能

在ER5183焊丝合金成分基础上添加微量的Zr和Er,对焊丝进行微合金化;采用TIG方法对5182铝合金板材施焊,研究了焊接接头的拉伸强度、硬度和显微组织。结果表明,使用ER5183焊丝的焊接接头最薄弱位置是焊缝处,且焊接热影响区的软化问题较严重;使用Zr-Er微合金化焊丝焊接接头的晶粒细化效果明显,焊接接头的拉伸强度和硬度也有较大幅度提高,其中复合添加Zr和Er微合金化的ER5183焊丝焊接接头的性能最佳,抗拉强度可达330.4MPa,计算焊接系数为0.77。     

焊后热处理对ASTM A516M Grade485钢GMAW焊接接头硬度的影响

针对Muskrat Falls项目镜板零件焊接接头硬度的特殊要求,采用模拟产品的焊接热处理工艺试件进行焊接和热处理工艺试验,经焊后无损检测、热处理、理化试验、金相宏观、微观检验和硬度测试,证明ASTM A516M Grade485钢材采用熔化极混合气体保护焊工艺,焊后采用合理的热处理工艺方法,既能消除焊接残余应力,稳定焊件尺寸,又能保证焊接接头力学性能满足焊接工艺评定的要求,保证焊接接头(包括焊缝金属、热影响区和母材金属)上任意两点间的维氏硬度差不大于20 HV10的技术要求。经试验验证,选择合理的焊接工艺参数和热处理方法,能够保证焊接接头的性能满足设计图样的技术要求。     

SK5钢闪光对焊工艺研究与应用

针对SK5钢开展闪光对焊试验,对其焊接接头的显微组织、拉伸性能、显微硬度、弯曲性能进行分析,探索合适的SK5钢闪光对焊焊接生产工艺。结果表明,采用合适的焊接工艺参数,可以获得优质的闪光对焊焊接接头,焊缝区组织由针状和片状马氏体+残余奥氏体组成,热影响区组织由针状和片状马氏体+少量铁素体组成,生成硬脆的片状马氏体组织,组织脆化;焊后进行200℃低温回火处理后焊缝区生成低碳马氏体组织,热影响区生成低碳马氏体和回火马氏体组织,焊接接头组织得到改善,同时其拉伸性能及弯曲性能得到提升。采用合适的闪光焊工艺条件,焊后200℃低温回火处理,能够满足SK5耐磨环焊接应用要求。     

焊丝成分和焊后热处理对汽车用新型铝合金焊接接头的影响

采用不同焊丝焊接2024铝合金,并研究热处理前后铝合金焊接接头组织和性能的变化。研究结果表明,采用铝铜焊丝焊接铝合金,焊接接头经550℃,2 h固溶和150℃,7 h时效处理后,抗拉强度达到398 MPa,屈服强度达到345 MPa。采用铝镁焊丝时,热处理对铝合金焊接接头固溶作用不明显,热处理前后显微硬度变化不大。采用铝铜焊丝或铝硅焊丝时,热处理后铝合金焊接接头由铸态组织转变为时效态组织。采用铝铜焊丝的焊接接头显微硬度在焊缝区出现突变现象;采用铝硅焊丝的焊接接头显微硬度在焊缝区出现最低值。