Mo-3Nb单晶管定向电子束焊接的组织及性能北大核心

对外径为20 mm,壁厚为4 mm的Mo-3Nb单晶管进行电子束定向焊接。利用光学显微镜背散射衍射(EBSD)等手段分析焊缝区域的断口形貌及显微组织,利用拉伸试验机和维氏硬度仪检测焊缝抗拉强度和硬度。结果表明,采用定向焊接获得的焊缝基本呈单晶状态,存在少量小角晶界。显微特点为无热影响区,熔池线清晰连续。焊缝区为薄弱区,抗拉强度略低于母材。焊接接头各区域硬度基本无差异,焊缝区与母材硬度基本相同。1 600℃热处理后显微结构与硬度均没有变化。     

基于ANSYS模拟评估Mo单晶电子束焊接焊缝中的离散晶粒

以往的研究中发现在钼单晶电子束焊接焊缝中形成了离散晶粒。本研究基于有限元模拟对杂散晶粒在钼单晶焊缝中的产生行为进行了分析。利用ANSYS软件,采用双椭球3D移动热源,对钼单晶圆管的电子束焊接接头进行有限元数值模拟。使用了用以描述晶粒离散程度的参数Φ和熔池凝固前方温度梯度G、晶体生长速度V关系的模型。通过不同焊接工艺下的模拟结果提取温度和温度梯度数据,获得G和V,计算得Φ,获得焊接功率和焊接速度对钼单晶焊缝中杂散晶粒形成的影响。     

Mo-3Nb单晶管定向电子束焊接的组织及性能

对外径为20 mm,壁厚为4 mm的Mo-3Nb单晶管进行电子束定向焊接。利用光学显微镜背散射衍射(EBSD)等手段分析焊缝区域的断口形貌及显微组织,利用拉伸试验机和维氏硬度仪检测焊缝抗拉强度和硬度。结果表明,采用定向焊接获得的焊缝基本呈单晶状态,存在少量小角晶界。显微特点为无热影响区,熔池线清晰连续。焊缝区为薄弱区,抗拉强度略低于母材。焊接接头各区域硬度基本无差异,焊缝区与母材硬度基本相同。1 600℃热处理后显微结构与硬度均没有变化。     

镍基单晶高温合金钎焊接头的微观组织与性能

采用一种含B，Si的镍基合金钎料钎焊CMSX-4单晶高温合金，利用SEM，EPMA分析接头的微观组织与相组成，探究降熔元素B和Si的扩散机制及接头形成机理. 结果表明，不同间隙焊缝的微观组织相似，相组成相同，但随着间隙的增加，焊缝中的硼化物析出相增多，同时出现微孔等缺陷；对于相同焊缝间隙的接头，随着保温时间的延长，焊缝中的硼化物相的平均尺寸在一定程度上增大，且分布更加集中，母材与焊缝间的界面连接层厚度增加. 钎焊过程中，B元素集中分布于焊缝中心区，与Cr，W，Mo等元素反应，形成脆性硼化物相M₃B₂，B元素未向母材中扩散，近焊缝区中未见硼化物相析出；Si元素不仅在焊缝中心区形成镍硅化物相，也向母材中扩散，在近焊缝区形成含Si元素的镍基固溶体. 对不同焊缝间隙与保温时间的单晶钎焊接头在980 ℃/100 MPa条件下进行持久性能测试. 结果表明，单晶钎焊接头的持久寿命随着焊缝间隙的增加而降低，随保温时间的延长而升高，但当保温时间延长至30 min以上时，接头持久寿命没有显著增加.     

单晶叶片激光修复研究进展

单晶叶片激光修复技术为航空领域节约了大量成本,该技术以增材制造工艺为基础,以期在单晶基底上通过定向凝固生长出理想的单晶结构。目前,主流的单晶叶片修复技术包括以下两类：定向能量沉积技术（Directed Energy Deposition,DED）、粉末床熔融技术（Powder Bed Fusion,PBF）。本文综述了两种主要修复技术的研究进展,总结了修复过程中工艺参数的影响及单晶生长的机理,阐明了单晶修复技术在航空领域的应用潜力。此外,本文还讨论了单晶叶片修复目前面临的主要挑战,并对其未来发展趋势进行展望。     

DD6高温合金TLP焊接接头组织形成规律

采用镍基中间层合金,在真空钼丝炉中对第二代镍基单晶高温合金DD6进行了瞬时液相扩散焊(TLP焊)连接,焊接温度为1200℃、保温时间为12h。用标准热处理制度对其接头进行热处理,分析了热处理工艺对接头组织的影响规律。结果表明,设计的中间层合金熔点在1084~1095℃范围,组织细小均匀,满足DD6单晶的扩散连接需要;TLP焊焊缝组织由γ相和γ′相组成,无片状共晶组织形成;焊缝金属与母材结合良好,经标准热处理后γ′相发生明显的晶粒长大和立方化,并以典型的立方形形貌均匀弥散地分布于基体之中,形成了微观结构理想的扩散连接接头。     

单晶Cu-Al系形状记忆合金制备研究

设计单晶熔炼炉和单晶结晶器炼制单晶Cu-Al-Be和Cu-Al-Ni来减轻晶界影响。该装置的新颖性在于单晶结晶器从单晶炉的顶端自上而下通过整个炉膛完成选晶,并且保证单晶稳定生长。试验研究表明,自行设计制造的单晶定向凝固炉成功地拉制出了Cu-Al-Be形状记忆合金单晶试样。     

大尺寸钼-铌合金单晶的研制

报道了φ31mm×500mm大尺寸定向生长钼-铌合金单晶的研制情况,介绍了原料选用与制备时所必需遵循的原则,论述了坯料直径与生长单晶直径的关系,并分析了所研制的定向生长单晶的晶向偏角、力学性能和组织结构。     

钛合金压力容器的电子束焊接

通过对钛合金压力容器技术要求和TCA钛合金材料的焊接性分析,采用电子束焊接成功焊接了钛舍金压力容器,电子柬焊接的焊缝显微组织中针状亚结构更为细小,焊缝呈延性断裂形貌.     

应力应变、疲劳与脆断、断裂力学

薄板焊接残余应力尺寸效应，管对接全位置焊应力应变场三维有限元数值分析，焊接残余应力求解的边界元数学模型，镍基单晶合金TLP焊接件破坏特性研究，电弧超声对Q235A的SMAW焊缝组织和性能的影响，压力钢管安装焊接过程的变形分析。[编者按]     

单晶DD3与细晶FGH4095高温合金摩擦焊接头组织

对单晶DD3与粉末细晶FGH4095高温合金摩擦焊接接头,采用光学显微镜及SEM-EDS分析了接头组织、焊合区成分变化及接头连接机理.结果表明,焊合区两侧材料均形成了动态再结晶晶粒;连接界面位于两侧动态再结晶晶粒之间;连接界面两侧合金元素发生了扩散;两侧动态再结晶晶粒均有向对方弓形凸入长大的趋势,通过形成共同晶粒,实现两种异质材料的连接;FGH4095侧的动态再结晶晶粒向DD3一侧长大的趋势较大.DD3与FGH4095摩擦焊接过程中发生了摩擦面转移,实际的摩擦变形主要在DD3摩擦带内部,接头组织变化梯度大.     

单晶过渡液相扩散焊接头单晶化机理

为了探明单晶高温合金TLP扩散焊接头单晶化机理,采用扫描电镜（SEM）、背散射电子（BES）和背散射衍射（EBSD）分析接头微观组织.结果表明,接头内形成贯穿型晶界和等轴晶粒是接头无法实现单晶化的主要原因.在实际焊接过程中,应严格控制试样加工、中间层添加、装配、焊接等工序.在等温凝固阶段,液相依附于固态单晶基体以平面晶的方式外延生长,直至液相消失,界面上形成具有一致晶体取向的一块单晶,随着保温时间的延长,固态均匀化过程充分进行,冷却后将形成单晶化的接头.     

Formation of the substructure and crystallography of welded joints in tungsten single crystals

The authors describe the experimental results for the structure, crystallography and properties of welded joints produced by electron beam welding with the speed of 5 to 95 m/h in single crystal tungsten plates with the orientation {100} 〈100〉 and {100} 〈110〉. The results show that welding can be used to produce welded joints in which the density of the dislocations in the weld metal and the misorientation angle at the sub-boundaries do not exceed the values permissible for the single crystals. The dependence of the mechanical properties of the metal of the welded joints on the welding conditions and the resultant structure and crystallography of the welded joints is determined.     

双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法

为优化双丝脉冲MIG焊的焊缝成形质量,提出双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法,构建基于DSP的双丝脉冲MIG焊的双脉冲数字化交替相位协同控制系统,对双丝脉冲MIG焊的单脉冲和双脉冲焊接进行平板堆焊试验.结果表明,双丝脉冲MIG焊双脉冲焊接系统实现了稳定的双脉冲焊接过程,焊缝成形良好.对单脉冲和双脉冲焊接所得焊缝的横截面宏观金相对比分析结果表明,双脉冲对焊接熔池有很强的搅拌作用,双脉冲焊接所得焊缝晶粒比单脉冲焊缝晶粒更小,说明双脉冲具有细化晶粒的效果,证明在双丝脉冲MIG焊中应用双脉冲有一定的优化作用.     

单面焊双面成形技术在集装箱生产中的应用

钢制干货集装箱生产中薄板自动焊焊接质量一直不稳定，客户投诉较多。经过现场分析和调研，将加垫板的单面焊双面成形焊接工艺改为自由成形的单面焊双面成形焊接工艺，同时制定了相应的焊接规范。实践证明，通过改变焊接工艺．确保了自动焊焊接质量．尤其对焊前进行喷漆处理的薄板，更是一种行之有效的方法。     

铜与不锈钢的CMT熔钎焊及其微观组织

采用CMT熔钎焊对2.5 mm厚的QCr0.8铬青铜板与7 mm厚的S-06不锈钢板进行搭接焊,选择S201紫铜焊丝作为填充焊丝,共进行了9组参数的试验,经过试验设计与分析,焊接电流在180 A时,焊接速度在40 cm/min时,能得到良好的焊缝成形。焊缝组织为粗大的柱状晶,热影响区(HAZ)组织为粗大的等轴晶。熔钎焊区铜钢界面处存在一层过渡层,该过渡层由两部分组成,靠近钢一侧的为Fe,Cu,Cr三种元素组成的物质,靠近铜一侧的为Fe与Cr两种元素组成的物质。     

Microstructural development in single crystal nickel base superalloy welds

Abstract

The welding behaviour of alloy PWA 1480, a single crystal nickel base super alloy, has been investigated. The ability to successfully weld single crystal nickel base superalloys is desirable for fabrication procedures as well as for potential repair applications in both aircraft and land based turbine systems. The microstructural development in welds of this alloy was characterised and analysed using a geometrical model developed earlier in the study of Fe–Cr–Ni single crystal welds. The microstructural features in the nickel base alloy welds and, in particular, the dendritic growth patterns, were accurately described by this model. However, several potential difficulties with the welding of the nickel base superalloys were identified. First, there is frequent formation of stray crystals which result in the loss of the single crystal nature of the weld. Second, dendritic zones are formed in the weld and these may result in a degradation of the weld properties, even if the single crystal character of the weldment remains intact. In addition, extensive cracking was found in these welds and this subject is dealt with in a companion paper.     

取向匹配性对DD6单晶接头持久性能的影响

对4种不同晶体取向组合的DD6单晶试样进行了TLP扩散焊,包括连接面垂直或平行于单晶生长方向,二连接试样取自同一单晶试样且二者的晶体取向完全匹配或二连接试样取自不同单晶试样即二者的晶体取向有一定差别,并测试了接头持久性能.结果表明,连接试样的晶体取向对接头持久性能影响不明显,但其匹配性对接头持久性能有较大影响.当二连接...     

Effect of weld microstructure on weld properties in A-TIG welding of titanium alloy

1　INTRODUCTIONTheactivatingTIGwelding (A TIG)wasfirstlydevelopedbyPatonWeldingInstitute ,Ukraine ,inthe 196 0s[1,2 ] .Itisnotuntiltheendof 1990sthatA TIGweldinghasbeenwidelyresearchedinEuropeandUS ,forexample ,TWIandEWI[3] .Thefluxes ,whichweredevelopedbyEWI ,havebeenappliedintheUSNavyshipbuildingindustry[4 ] .Theprincipleofthistechniqueisthatathincoatingofactivatingfluxiscoatedonthesurfaceofthebasemetalbeforeweld ing .ComparedwiththeconventionalTIGwelding ,the penetrationca…     

铝合金激光双光点焊接工艺特性

对铝合金薄板激光单光点和双光点焊接(包括不填丝和填丝)的焊缝成形、对接间隙和准直度容许裕度以及气孔状况进行了比较,并分析了双光点能量分布的激光对铝合金焊接的影响.结果表明,与激光单光点焊接相比,激光双光点焊接铝合金所得焊缝表面质量更好,焊缝熔宽更大,对接间隙和准直度容许裕度明显放宽.激光双光点焊接铝合金可以显著减少焊缝中大气孔的数量,但对焊缝中小气孔数量的影响不明显.此外,填加焊丝可以进一步改善焊缝表面质量并放宽对接间隙和准直度容许裕度,但将增大焊缝产生大气孔的倾向,采用激光双光点焊接仍可使焊缝中大气孔的数量明显减少.