316L不锈钢SLM件与锻件的激光焊接头微观组织与性能

文中采用激光焊接技术连接316L不锈钢SLM成形件与锻件,进行工艺优化并对其接头微观组织与性能进行研究。结果表明,该接头具有良好的激光焊接性能,无明显缺陷。激光焊接接头和SLM成形件的显微组织为柱状晶粒内的奥氏体基体中的胞状枝晶。与SLM成形件相比,接头表现出较粗的枝晶结构、较低的显微硬度、拉伸性能。该接头的力学性能满足实际应用的要求。各向异性对激光焊接接头的组织和力学性能的影响可以忽略不计。平行于打印方向的SLM成形件与锻件焊接得到的接头,可以得到较细的树枝状结构和较高的拉伸性能。     

20CrMnSi低合金钢激光焊接头的组织与力学性能

在一定焊接参数下,利用氩气做保护气对20CrMnSi钢进行激光焊接,用光学显微镜观察了焊接接头的微观组织,用维氏硬度计测量了焊接接头的显微硬度。结果表明,焊接接头成形良好;焊缝组织为板条状马氏体,中心为细小的等轴晶,边缘为细小的柱状晶;过热区为马氏体和少量的珠光体,不完全正火区为马氏体与铁素体的混合组织;焊接接头的硬度分布不均匀,焊缝的硬度较母材的硬度高,焊缝边缘的硬度比焊缝中心的硬度高。     

ZL205A铝合金MIG焊接接头的组织与性能研究

研究了ZL205A铸造铝合金金属极惰性气体保护焊焊接接头的力学性能和显微组织。结果表明,ZL205A铝合金焊接性能较好,焊接过程为亚射流过渡形式,可以得到成形良好无缺陷的焊接接头。焊接接头的焊缝区为树枝状铸造组织,熔合区靠近焊缝一侧为柱状晶,靠近热影响区一侧为细小的等轴晶组织,热影响区由于受焊接热循环作用晶粒变粗大。焊缝区的冲击韧度较高,是热影响区和母材冲击韧度的2倍。焊接接头的硬度分布较为均匀。     

1420铝锂合金扩散焊工艺及中间层材料对接头性能的影响

研究了1420铝锂合金在一定工艺条件下，添加中间层金属进行真空扩散焊接的可行性，通过对接头显微组织、断口形貌、显微硬度和成分的测试与分析，发现在一定的工艺条件下，扩散焊接接头处原子扩散充分，形成了良好的冶金结合；采用铜中间层金属可以获得组织均匀的焊接接头；采用镍中间层能使接头处原子通过相互扩散形成金属间化合物强化相，可适当提高接头强度。     

TiNiNb合金激光焊接接头的组织与性能

试验研究了TiNiNb宽滞后形状记忆合金Nd:YAG激光焊接的组织与性能.通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、硬度测试和拉伸试验对母材和焊缝的微观组织、元素分布、相组成以及接头力学性能进行了研究.结果表明:焊缝主要是由TiNi基体相和β-Nb相组成的共晶组织,β-Nb在TiNi基体相晶界和晶内分布不均匀;接头各区域的显微硬度均高于母材;室温下表现出较高的抗拉强度.用Nd:YAG激光焊接TiNiNb形状记忆合金是一种较理想的焊接方法.     

Mg/Al异种材料脉冲TIG焊接头的组织结构

采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和X射线衍射(XRD)等测试方法,对用脉冲钨极氩弧焊(EMP-TIG)获得的Mg/Al异种材料焊接接头区的组织结构进行了研究.试验结果表明,用脉冲钨极氩弧焊焊接的Mg/Al接头组织性能良好,焊缝组织形态为细小的树枝状晶,熔合区存在柱状树枝晶、等轴树枝状晶和柱状晶三个明显的结晶过渡区.Mg/Al熔合区附近的显微硬度变化不大,通过控制工艺参数可以获得无明显高硬度脆性相的焊接接头.     

同/异种合金焊接接头旋压成形研究现状及展望

针对同/异种合金焊接接头的旋压成形是制造航空航天零件的重要加工方式,主要综述了近年来国内外同/异种合金焊接接头旋压成形的研究进展,总结了同种合金焊接接头的旋压成形的工艺过程和微观组织演化规律,探究了不同工艺参数条件对成形的影响.结果表明:对于同种合金,先焊接后旋压有助于降低焊接接头组织的不均匀性,在一定程度上提高焊接接...     

S275NL钢焊接接头热影响区显微组织分析

用自动TIG焊在不同的焊接工艺条件下对S275NL低合金高强钢进行焊接。利用光学显微镜分析了焊接接头热影响区(粗晶区)金属的显微组织;测试了焊接接头热影响区的显微硬度。结果表明,如焊前不预热,焊后不保温缓冷,焊接接头热影响区(粗晶区)的组织比较粗大,硬度较高,不利于提高热影响区的冲击韧度;焊前进行150℃左右预热,焊后保温缓冷,且采用合适的焊接热输入(2.31 k J/cm),焊接接头热影响区(粗晶区)组织细小,分布均匀,且为等轴晶,硬度分布合理,有利于提高热影响区的冲击韧度;在不同焊接条件下,S275NL钢焊接热影响区均存在硬化现象。     

微观组织对2A12铝合金熔焊接头力学性能的影响

采用TIG焊对2A12铝合金薄板进行焊接,并对接头的组织及力学性能相关性进行分析.金相观察发现焊缝及熔合区内晶粒粗大且不均匀,焊缝从边缘的柱状晶向中心的等轴晶过渡,熔合线附近出现粗细晶混杂分布.采用显微硬度及拉伸试验研究了焊接接头力学性能不均匀性.结果表明,硬度最小值处于焊缝的熔合区,拉伸试样亦断裂在该区,与组织分布相...     

激光功率对冷凝管用紫铜板材焊接接头性能的影响

将光纤激光焊接应用于冷凝管用紫铜板材焊接。选用2mm厚T2工业紫铜板作为研究对象,进行了紫铜的激光焊接实验,研究不同的激光焊接参数对焊接接头的组织和性能的影响。结果表明:激光功率对焊接接头的微观组织、显微硬度、导电率及耐蚀性等性能都会有明显的影响。焊缝区都形成了细小的等轴晶组织,熔合区形成了胞状晶组织;焊缝区出现显微硬度最大值,由焊缝到母材硬度呈先减小后增大的趋势,在热影响区出现了最小硬度值;适当的焊接参数会显著提高焊接接头的耐蚀性。     

TC4钛合金焊接接头中压电子束局部热处理技术

电子束局部热处理技术是对整体热处理的一种有益补充,针对TC4钛合金进行中压电子束局部热处理研究。电子束局部热处理后TC4钛合金接头的组织形态与电子束焊态基本相同,但焊缝区的晶粒组织略有细化,焊缝区显微硬度也得到了改善,电子束局部热处理后焊接接头的拉伸力学性能均高于焊态。优化的电子束局部热处理工艺完全可以使TC4钛合金接头的组织力学性能超过焊态。     

Effect of post-weld heat treatment on joint properties of dissimilar friction stir welded 2024-T4 and 7075-T6 aluminum alloys

The effect of post-weld heat treatment on dissimilar friction stir welded AA7075 and AA2024 joints was studied. After welding in constant parameters, solution heat treatment and various aging treatments were given to the welded joints. Microstructural and phase characterizations were done using optical microscope, SEM, FE-SEM, XRD and EDS techniques. Finally, mechanical properties of post-weld heat treated joints were evaluated and compared with as-welded joints. Results show that both 2024-T6 and 7075-T6 post-weld heat treatment procedures considerably improve the mechanical strength of the welded joint, with higher strength obtained for the 7075-T6 procedure, in comparison with the as-welded joint. This is explained by the formation of fine precipitates during the aging process, despite the abnormal grain growth. Fracture occurs at the interface between thermo-mechanical affected zone (TMAZ) and heat affected zone (HAZ) on the retreating side (AA7075) of as-welded joint, while by applying post-weld heat treatment fracture location shifts towards the stir zone (SZ) of the welded joint. Also, for post-weld heat treated samples, fracture surface is predominantly inter-granular, while in as-weld joint, fracture surface is mostly trans-granular. This is explained by dissolution and coarsening of precipitates within grains in post-weld heat treated joints.     

Subsection method of fatigue design for welded joints treated by ultrasonic peening

Concerning the notable difference between the S-N curve slope of welded joints treated by ultrasonic peening treatment （UPT） and that of as-welded joints, the subsection method is put forward for fatigue design of welded joints treated by UPT, using the design method of nominal S-N curves. Results show that, in medium life zone, strength grade of the fatigue design curves for UPT welded joints is two grades higher than that for as-welded joints. Furthermore, in medium life zone, strength grade of the fatigue design curves for UPT welded joints is three grades lower than that in long life zone. Conclusion of the comparison is that as for different joint types in different life zones, fatigue design should be processed according to different S-N curves respectively.     

TC4-DT焊接接头组织及酸洗钝化后氢含量分析

观察和测量了TC4-DT钛合金电子束焊接接头的显微组织结构及显微硬度,分析了焊接接头不同区域经不同酸洗钝化工艺后氢含量的变化。结果表明:焊缝区硬度最高,达310 HV,热影响区硬度次之,达295 HV,基体硬度值最低,为280 HV;氢含量的测试结果显示,酸洗时间较短时,氢含量随钝化时间的延长先降低后增大;酸洗时间较长时,氢含量随钝化时间的延长先增大后降低;经过相同时间的酸洗处理后,焊接接头不同部位(热影响区、焊缝区及基体)氢含量随钝化时间的延长,变化趋势基本一致;不同酸洗钝化时间焊接试件各个部位的氢含量均满足标准规定钛合金材料内部氢含量的要求。     

7075铝合金变极性等离子弧焊接头组织与性能

采用ER5183焊丝对厚度10 mm的7075铝合金进行变极性等离子弧焊,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和显微硬度仪对焊缝的显微组织和焊接接头的力学性能进行了分析和测试. 结果表明,7075铝合金变极性等离子弧焊接头成形良好,无明显的熔合区;热影响区的组织粗大,焊缝处和热影响区的硬度分别为120.9和125.9;焊缝处的抗拉强度为367.6 MPa,约为母材强度的62.4%,为焊接接头的薄弱环节.     

焊后热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头组织和性能的影响

通过钨极氩弧焊方法,对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢实施焊接,并对焊接接头整体进行焊后热处理。采用OM、SEM对2Cr13与1Cr18Ni9Ti钢热处理前后的焊接接头组织进行分析,利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13钢焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残留奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织为回火索氏体,而且碳化物析出量也明显增多。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂的部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,热处理前后焊接接头的抗拉强度分别约为635.56、649.44 MPa;焊缝区的显微硬度分别约为276、222 HV0.5,热处理后焊接接头的整体显微硬度比热处理前的明显降低。     

高温运行对镍基焊缝异种钢接头显微组织的影响

采用光学金相、显微硬度等试验方法，对12Cr1MoV和0Cr17Ni12Mo2两种管材的镍基焊缝异种钢接头显微组织，进行焊后状态和高温运行后状态对比分析试验。结果表明，高温运行后，在12cr1MoV侧母材、热影响区，显微组织中出现了碳化物的球化倾向。焊后状态12Cr1MoV侧熔合区存在马氏体层和异相界面，高温运行后出现了明显的碳迁移现象：12Cr1MoV侧半岛熔合区存在的马氏体层，高温运行后也发生碳迁移。高温运行后12Cr1MoV侧熔合区以及半岛熔合区各处显微硬度明显下降。该结果与组织中碳化物的析出和碳迁移、应力松弛以及珠光体中碳化物的球化倾向等不利因素有关。     

2195铝锂合金电子束焊接头的焊后热处理

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等微观分析手段,研究不同热处理工艺条件下2195铝锂合金电子束焊接头焊缝区的显微组织演变,探讨接头的焊后热处理强化机制。结果表明,焊后热处理可显著改善接头区域的显微组织,促进强化相的析出,有利于提高接头的力学性能。经过焊后固溶+双级时效热处理,焊态下接头熔合线附近存在的等轴细晶区消失,β′、θ′和T₁等强化相在接头焊缝区析出,与单级时效处理工艺相比,双级时效处理的析出强化效果更为显著。力学性能测试表明,经过双级时效热处理后,接头的抗拉强度达到492.5 MPa,为母材强度的90.4%。接头拉伸断口表面存在许多小韧窝,并伴随出现解理面,接头呈韧-脆混合型断裂特征。     

钛合金激光填药芯焊丝接头组织性能

通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_p相、α_s相集束及点状分布的残留β相构成,没有发现焊态焊缝中的α’马氏体组织;热处理态焊接接头强度降低但断后伸长率和常温冲击韧性增加;热处理态焊接接头拉伸断口由大量撕裂唇包围,韧窝深且均匀,呈微孔聚合韧性断裂.通过XRD测试发现焊态焊缝中主要由α’马氏体组成,还有少量极弱的多角度α相衍射峰,而热处理态焊缝中α相衍射峰中心角度位置与焊态焊缝中α’马氏体一致,另外还发现了较为明显且尖锐的β相(110)衍射峰.     

电站锅炉用HR3C新型奥氏体耐热钢的激光焊接

超(超)临界电站锅炉用新型铁素体、奥氏体耐热钢对传统焊接技术提出了挑战.激光焊接技术作为一种可靠高效的先进焊接方法,为此类钢的焊接提供了经济可行的解决办法.采用窄间隙激光填丝焊接技术,研究了10 mm厚HR3C新型奥氏体耐热钢管的激光焊接性,并对接头显微组织及高温持久强度进行了分析.试验采用3 500 W Slab CO2激光器,填充焊丝为T-HR3C.结果表明,通过优化激光焊接工艺参数,可以获得X射线探伤和渗透检验合格的焊接接头;焊缝具有明显的沿中心对称形态,以细小的柱状晶为主,混夹着少量细小的等轴晶;热影响区晶粒没有明显长大,焊缝与母材的显微硬度相当,没有明显的软化区;焊态下的激光焊接接头高温持久强度较固溶处理的热丝TIG焊接头有明显提高.