铝合金超声搅拌复合焊接

铝合金的搅拌摩擦焊（FSW）通常在焊接区形成上高下低”浅漏斗状”的温度场,使焊缝厚度方向的组织性能差异较大．为了得到更好的焊接效果,文中提出超声搅拌复合焊思想,将超声波通过搅拌头导入焊缝纵深处,以改善焊缝组织性能．试验采用2．5mm厚的2219铝合金分别用上述两种方法进行焊接,并对焊缝的微观组织和力学性能进行了分析比较...     

Production and bond strength of similar-titanium ultrasonic welded joints

The joinability of unalloyed titanium and the bond strength of similar titanium welded joints by ultrasonic welding were investigated. It turned out that sound welded joints of similar titanium were obtained by using the jig for fixing both base metals. In the case of non-fixing and fixing the lower base metal, sound welded joints were not usually obtained due to the slip between the two base metals. Producing welded joints having sufficient bond strength required a certain threshold value of the ultrasonic energy. When the ultrasonic welding was carried out under the condition where the ultrasonic energy was higher than a threshold value (approximately 2000 W s), the welded joints were fractured within the titanium base metal but not at the interface. The values of the bond strength were associated with the fixing method and the surface roughness of the base metals. The bond interface was joined metallurgically for the most part, although some small voids were observed on the bond interface by SEM and EPMA observation.     

2195铝锂合金超声TIG焊的组织与性能分析

采用了普通TIG焊和超声复合TIG焊对2 mm厚度的2195铝锂合金进行了平板对接焊,并对两种焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究. 结果表明,由于超声的作用效果,超声TIG焊的焊缝具有更加致密的组织,熔合区附近的等轴细晶区区域较宽;拉伸性能测试表明,超声TIG焊接头具有较高的拉伸性能,接头强度系数比普通TIG焊提高6.7%,断后伸长率提高1.36%,拉伸接头均断裂在热影响区硬脆的晶界相内,显微硬度测试表明超声TIG焊接头受热影响软化区域较窄.     

超声功率对2219-T351铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用搅拌摩擦焊和不同功率的超声辅助搅拌摩擦焊对2219-T351铝合金进行焊接试验，测量焊接温度和焊接压力，对焊接接头的微观组织、显微硬度和力学性能进行分析，研究了加入不同超声功率后焊缝的组织性能和材料流动性. 结果表明，超声能降低焊接温度，随着超声功率增加减小的幅度越大. 加入了超声后，焊缝微观组织更加均匀，底部材料的流动情况得到改善，焊缝区有更多的强化相残留，焊接接头的显微硬度、抗拉强度及断后伸长率在加入超声后均有提高，在加入2.25 kW的超声功率时达到最高，最高拉伸强度为331 MPa，可达到母材的80%左右.     

中海拔地区钢轨焊接工艺及质量对比

以包钢U75V热处理钢轨焊接为对象,依据焊接接头型式检验结果,对比研究兰州铁路局中海拔地区基地闪光焊、现场移动式闪光焊、移动式气压焊及铝热焊接头性能。结果表明:基地焊接接头综合性能最佳,现场移动式闪光焊和移动式气压焊接头综合性能相近,铝热焊接头性能最差。     

Interface morphology and microstructure of high-power ultrasonic spot welded Mg/Al dissimilar joint

High-power ultrasonic welding technology, which has the excellent characteristics of low-energy input and high efficiency, can effectively shorten the welding time, reduce the formation of intermetallic compounds (IMCs), and improve the strength of Mg/Al dissimilar welded joints in the future manufacturing industry. Mg/Al dissimilar metal ultrasonic welded joints with favourable mechanical properties were obtained through reasonable selection of sonotrode patterns and optimisation of welding parameters. The connection mechanisms of joints were discussed based on the analysis of weld interface morphology, microstructure evolution, and the composition and distribution of Mg–Al IMCs that varied with welding energy. The mechanical interlocking phenomenon and discontinuously distributed Mg₁₇Al₁₂ with low thickness were observed at the weld interface, which helped to improve the joint performance.     

辅助电流对Cu/Al大功率超声波焊接的影响

为获得更高质量的Cu/Al异质金属接头，开展了Cu/Al电流辅助大功率超声波焊接工艺试验，研究了辅助电流对Cu/Al超声波焊接的界面温度、材料塑性流动、界面中间相分布及接头力学性能的影响。结果表明，复合焊件成型良好，其接头抗拉剪力为3030 N，接头的断裂模式为韧性-脆性复合断裂。在同样的焊接时间0.2 s内，随着电流的增大，Cu/Al界面温度增加，金属塑性流动以及界面扩散也随之增强，这说明辅助电流能明显促进界面冶金；相比长时间0.4 s的超声波焊接，辅助电流能在保证界面温度、材料塑性变形的前提下，能明显减薄了界面IMC层的厚度，这是电流增强Cu/Al接头的主要物理机制。研究结果为优化Cu/Al复合焊接头强度提供了参考。     

Special features of using backing tapes for shaping the ‘root’ layer of welded joints

The results of investigation of the formation of the ‘root’ layer of welded joints in different spatial positions using backing tapes as temporary shaping devices are presented. The parameters of the welding conditions and measures for producing high-quality welded joints preventing the formation of unacceptable defects are determined.     

Al/Ni异种金属超声波点动焊接工艺及界面组织分析

对1060铝合金和N4镍合金异种金属进行了超声波点动焊接,优化了焊接工艺,分析了接头界面组织,焊接接头组织微观形貌和力学性能.结果表明,超声波焊接能够实现1060铝合金和N4镍合金异种金属的有效连接,能够得到韧性和强度都很高的焊接接头;确定了铝镍异种金属超声波焊接的焊接工艺参数为焊接压力25.2~36.0 MPa,焊接时间75~85 ms;当焊接压力为32.4 MPa,焊接时间为85 ms时,抗剪强度超过铝侧母材.焊接接头界面的XRD和EDS分析结果表明,接头界面存在由Al,Ni两种元素互扩散而形成的2 μm厚的反应扩散层.     

7A52铝合金搅拌摩擦焊工艺优化

接头强度是搅拌摩擦焊接头性能的一个重要指标,通过搅拌头旋转频率、焊接速度和轴肩下压量等焊接工艺参数的不同组合制备了35个7A52焊接试板,对试板进行拉伸试验检测了接头的抗拉强度,建立并分析了焊接接头抗拉强度与焊接工艺参数之间的回归模型,搅拌头旋转频率n,焊接速度v和轴肩下压量d<,ta>单独变化时,接头抗拉强度都有峰值...     

提高间断鳍片管电阻对焊接头质量的研究

通过焊接工艺在数优化，设置辅助电极及理想导电条件的多项试验，系统研究了间断鳍片管电阻对焊接头质量问题，指出其主要影响因素是未焊透缺陷，通过采用强规范和设置辅助电极等工艺措施，可显著提高焊透率，保证接头质量满足技术条件要求。     

铝/铜异种金属电阻热辅助超声波缝焊工艺特性

1060纯铝箔作为中间层,通过电阻热辅助超声波缝焊的方式实现1 mm厚度6061铝合金和T2紫铜异种金属焊接,分析了焊接过程中电阻热对铝/铜焊接接头焊缝成形、界面形貌、温度场以及力学性能的影响. 结果表明,采用单独超声波缝焊焊接铝/铜异种金属时,因产生的焊接能量较小,接头连接界面处仅局部区域位置形成连接,接头拉剪强度为45 MPa. 但在电阻热辅助超声波缝焊过程中,电阻热的加入能够有效预热工件,令待焊材料表面发生软化,在高频振动作用下,接头连接界面处形成有效连接. 同时,引入电阻热提高了铝/铜界面处温度,由单独超声波缝焊的140 ℃增加至190 ℃,界面处原子扩散距离增加,获得焊接接头的拉剪强度增加至75 MPa,相对前者接头拉剪强度提高67%.     

Corrosion damage in welded joints in containers

The design of ultrasonic butt welded joints in rigid plastics with additional compressive force is investigated. Two methods of introducing the energy of ultrasonic oscillations in the immediate vicinity of the welding zone with the tangential introduction of the oscillations and the relative displacement of the welded elements in the joint plane and welding with two-sided tangential introduction of the oscillations are discussed.     

Effect of edge preparation on the weldability of plastics in ultrasonic welding

The kinetic mechanism of the formation of welded joints with ‘preferential penetration’ and ‘preferential melting’ in ultrasonic welding of plastics is described. It is shown that the preparation of weld edges in ultrasonic welding of rigid plastics increases the welding speed.     

2205DSS焊接腐蚀的研究现状与前景

    介绍了2205DSS常见的焊接性能及焊接工艺,阐述了焊接工艺与焊接参数对焊接接头腐蚀的影响.综合分析认为,改进焊接工艺与焊接参数将是提高2205DSS焊接接头耐腐蚀水平的重要手段,在以后的研究中,应更加深入的研究其对2205DSS焊接腐蚀的影响,以对现有焊接工艺与焊接参数进行有效改进.     

超硬铝合金搅拌摩擦焊全局动态鲁棒控制技术

针对7075超硬铝在传统熔焊过程中易出现热裂纹、气孔等焊接接头软化问题,建立基于搅拌摩擦焊接工艺参数变化与焊接接头强度间的动态鲁棒控制关系. 根据全局运动与焊接强度参数间的非线性关系,建立搅拌针运动动态鲁棒控制模型,对焊接接头的断后伸长率、抗拉强度、硬度等物理参数进行计算. 建立未来时刻焊接过程工艺参数的鲁棒动态进化优化模型,实现工艺参数实时优化控制. 根据模型进行的一系列焊接接头强度试验结果,该模型的预测结果可以满足工程需要,具有工程实用价值.     

高强钢Domex700MC焊接工艺及接头性能分析

采用不同的焊接方法对高强钢Domex700MC进行焊接，分析了焊接接头的力学性能和金相组织。结果表明：用CO2＋Ar气体保护焊和埋弧焊2种焊接方法对高强钢Domex700MC进行焊接，其接头性能都满足要求，但用CO2＋Ar气体保护焊得到的焊接接头性能更优良。     

基于TRIZ理论的超声辅助随焊滑台的设计

摘要： 针对现阶段超声辅助焊接过程中,存在超声能量衰减、人工手持超声波振幅杆进行冲击时很难控制冲击参数稳定、试件较多时容易引起工作疲劳等问题,提出了基于TRIZ理论的随焊滑台进行创新设计,利用功能分析法找到引起问题的根本原因,从而转化成矛盾矩阵,通过分析矛盾矩阵,选用合适的发明原理对现有设备进行改进与优化。文中以三维滑台代替了焊接平台,采用PLC进行控制,通过夹具将焊枪与超声波振幅杆连接,实现了超声辅助随焊。最后使用优化后的随焊滑台进行焊接试验,通过改变超声功率,检验随焊滑台运行能力,并对焊件进行了金相观察、力学性能测试。结果表明,基于TRIZ理论的随焊滑台进行焊接的试件,微观组织得到改善、焊接接头抗拉强度得到提高,其HAZ宽度均符合性能要求。文章所述随焊滑台采用三轴全伺服电机驱动,增加了焊接过程的稳定性与精度,通过在随焊夹具上安装气缸,保证了超声冲击效果,有效代替人工进行超声辅助随焊过程。 创新点： 将TRIZ理论与机械专业知识结合使用,并对样机进行试验测试,使设计过程更加合理。     

铝/镀镍钢焊接头的组织形貌及力学性能分析

采用超声焊接对0.1 mm铝/镀镍钢片进行焊接研究,调整焊接工艺并获得不同的焊接接头。利用力学性能测试、硬度测试和接头焊缝组织试验,观察分析接头强度和硬度的变化,总结了接头形成的机理。结果表明:焊接时间与焊接振幅相对于焊接压强对接头强度的影响较大;焊接振幅对接头硬度的影响程度大于焊接时间,说明焊接振幅可提高金属晶粒的细化程度;超声焊接可破碎金属表面氧化膜,且焊接结合区未发现严重的熔化现象,而结合面的金属键合作用和物理冶金反应对接头的形成过程起了关键作用,是实现固相连接的基础。     

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。