5083和6082铝合金接头裂纹敏感性分析

采用X射线无损检测、扫描电镜和X射线衍射等测试方法分析了5083和6082铝合金接头裂纹敏感性的规律及影响机理。结果表明:在空气相对湿度60%的条件下, 5083铝合金与6082铝合金相比, 5083铝合金接头裂纹敏感性较小,其结晶裂纹的敏感性相对较大,液化裂纹倾向较小;焊缝组织相对粗大是5083铝合金接头结晶裂纹敏感性较大的主要原因; 6082铝合金导热能力比5083铝合金的导热能力强,热影响区内部分熔化的金属填充晶界的时间相对更短,同时焊后接头产生的内应力大,两者导致6082铝合金接头液化裂纹敏感性较大。     

基于焊缝熔深优化的7075铝合金等离子-MIG复合焊接热裂纹敏感性EI北大核心CSCD

通过一次回归正交实验,建立了7075铝合金等离子-MIG复合焊接参数与焊缝熔深之间的定量关系;利用Gleeble^(-1)500热模拟试验机对7075铝合金进行热塑性实验,确定了合金的脆性温度区间;采用鱼骨法对7075铝合金进行焊接热裂纹敏感性实验,并用SEM、EDS等手段分析了热裂纹的类型及产生原因。结果表明,7075铝合金脆性温度区间为470~620℃;当焊接热输入分别为2.52、2.95和3.42 k J/cm时,随着热输入的增加,焊接热裂纹敏感性呈先降低后升高的变化规律,裂纹类型由母材部分熔化区的液化裂纹转变为焊缝金属区的结晶裂纹,其中当热输入量为2.95 k J/cm时,焊接接头不仅获得最佳的焊缝熔深,而且其热裂纹敏感性最小,焊接热裂纹呈结晶裂纹方式。     

基于焊缝熔深优化的7075铝合金等离子-MIG复合焊接热裂纹敏感性

通过一次回归正交实验,建立了7075铝合金等离子-MIG复合焊接参数与焊缝熔深之间的定量关系;利用Gleeble~(-1)500热模拟试验机对7075铝合金进行热塑性实验,确定了合金的脆性温度区间;采用鱼骨法对7075铝合金进行焊接热裂纹敏感性实验,并用SEM、EDS等手段分析了热裂纹的类型及产生原因。结果表明,7075铝合金脆性温度区间为470~620℃;当焊接热输入分别为2.52、2.95和3.42 k J/cm时,随着热输入的增加,焊接热裂纹敏感性呈先降低后升高的变化规律,裂纹类型由母材部分熔化区的液化裂纹转变为焊缝金属区的结晶裂纹,其中当热输入量为2.95 k J/cm时,焊接接头不仅获得最佳的焊缝熔深,而且其热裂纹敏感性最小,焊接热裂纹呈结晶裂纹方式。     

6061铝合金焊接接头液化裂纹分析

6061铝合金角接接头存在裂纹缺陷,根据裂纹的分布特征、显微组织及断口形貌判断该裂纹为液化裂纹。分析认为,该裂纹缺陷有三个重要诱因:材料晶粒尺寸粗大;焊接热输入过高;电弧的磁偏吹导致焊缝形状向上偏离。通过选用晶粒细小的母材、降低焊接热输入、改善焊缝形状,接头液化裂纹的问题得以解决。     

2A14高强铝合金电子束焊接头缺陷分析

研究了2A14铝合金在电子束焊接中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和控制措施,为铝合金电子束焊接接头质量的提高提供了依据.结果表明,在铝合金电子束焊接头中的裂纹为结晶裂纹,增加电子束流搅拌以减少成分偏析,细化组织可减少裂纹的产生;彻底清除氧化膜、增加扫描频率、实施焊后重熔均可有效地减少焊缝气孔的产生;焊后重熔和增加搅拌同样对焊缝内的根部缩孔有一定的改善作用;在焊接结构上采取适当措施解决焊缝下榻;焊接接头的软化通过焊后热处理得到明显改善.     

电磁搅拌对AZ61镁合金TIG焊焊缝质量的影响

为了改善镁合金的焊接性,在对AZ61镁合金进行TIG焊过程中加入间歇交变纵向磁场,系统地研究电磁搅拌作用对焊缝中气孔、裂纹、焊缝显微组织及力学性能的影响,并用金相显微镜及扫描电子显微镜对其显微组织进行分析,发现外加磁场的电磁搅拌作用可以改变焊接熔池的结晶过程,促进气泡上浮,降低镁合金焊接热裂纹敏感性,抑制热裂纹产生;同时,细化焊接接头的一次结晶组织,使低熔点共晶物细化、球化、弥散分布,改善焊接接头的综合力学性能,有效防止焊接接头软化,进而提高焊接接头的质量。     

焊丝中Si元素含量对铝合金接头裂纹敏感性的影响规律及机理

使用扫描电镜、能谱、温度场实时采集等测试方法，研究了焊丝中Si含量对AA6063铝合金GMAW焊接头热裂纹敏感性的影响规律及机理. 结果表明，当焊丝为纯铝时，鱼骨试样的焊缝中心会出现细长的焊接裂纹；当焊丝中的Si含量为4.5% ~ 6%时，裂纹的长度变短，但是开裂距离明显增加；当焊丝中的Si含量达到11% ~ 13%时，试样焊缝无裂纹出现. 随着Si含量的不断提高，合金易出现裂纹的凝固温度区间先增大后减小；焊丝中Si含量的不同还会影响凝固后期金属液的流动性，使得焊缝晶界处的物相成分和形态都有明显的区别；同时，Si含量的提高会使得接头的冷却速度先增加后减小，从而导致应力状态改变，热裂纹敏感性先升高后降低.     

超声振动对6061铝合金焊接热裂纹影响

为解决硬铝合金焊接接头软化严重的问题,选用7075铝合金作为填充材料对6061铝合金进行高组配焊接.焊接接头硬度确有提升,但在焊接过程中产生了热裂纹.文中设计了一个超声辅助平台将超声振动引入到传统的钨极氩弧焊中,在确保焊接接头硬度的条件下解决焊接热裂纹的问题.结果表明,超声功率较低时热裂纹消失,但超声功率达到480 W时,热裂纹再次产生.随着超声功率的增加,焊接接头的晶粒尺寸和形状发生了变化,熔合区的柱状晶被打碎,转变为较为细小的等轴晶,焊缝中心的等轴晶也发生了细化,在功率640 W时焊缝中心的平均晶粒尺寸最小.焊接接头中的析出相数量也随着超声功率的增大逐渐增多,分布逐渐均匀,对焊接热裂纹造成影响,因此存在一个超声功率的范围,能够同时解决焊接接头软化和焊接热裂纹的问题.     

GH2132合金环缝结构件裂纹敏感性研究

针对轴承座底盘与螺柱TIG焊环缝结构,对不同硼含量的GH2132合金进行焊接工艺试验,检测焊接接头表面及横截面裂纹,结合接头显微组织形貌及XRD残余应力测试结果分析裂纹形成机理。结果表明,GH2132合金底盘与螺柱TIG焊接头具有焊接裂纹敏感性,裂纹出现在熔合线附近的粗晶区,沿晶界向母材扩展,为液化裂纹。焊接接头裂纹敏感性随焊接热输入的增大而增大,合金中硼元素含量对液化裂纹敏感性有较大影响,含硼高的合金裂纹敏感性高于含硼低的合金。焊接接头裂纹的分布与该构件结构特征密切相关。由于轴承座底盘有一个中心孔且螺柱靠近中心孔的边缘,焊接时螺柱外侧焊缝受到的拘束应力大于其内侧焊缝,裂纹多出现在螺柱环形焊缝的外侧。     

焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响

在不同环境湿度条件下制备了不同焊缝气孔率的A7N01铝合金焊接接头,并通过条件腐蚀疲劳强度和断口微观形貌研究气孔缺陷对焊接接头腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,当焊接环境的湿度由常湿增至70%时,焊缝的平均气孔率由0.07%增大为0.16%,接头的条件腐蚀疲劳强度由110 MPa降为100 MPa,焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头的腐蚀疲劳性能有明显影响。焊缝中的气孔会造成严重的缺口效应,引起应力集中,导致裂纹在气孔处优先萌生,并在应力和腐蚀介质的共同作用下形成沿晶与脆性疲劳条带的混合断裂形貌。     

表层组织状态对6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和高周疲劳试验,研究了表层组织状态对轨道交通用6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响.?结果表明,粗晶组织晶界附近第二相粗大,导致热影响区晶界液膜厚度达到8?～?10?μm,使得液化晶界抵抗拉应力的能力降低,从而对液化裂纹缺陷更敏感.?因表层粗晶组织形成的液化裂纹成为...     

铝合金焊接热裂缝断口形貌分析

本文用扫描电子显微镜及电子探针对Al—4.5Cu—Si—Mg合金焊缝金属结晶裂缝及多层焊时产生的液化裂缝断口进行了研究。同时,使用示波器测量并记录了结晶裂缝产生的温度,相应地分析了在不同结晶温度下开裂的结晶裂缝的断口形貌特征。对产生在焊缝金属中及近缝区基本金属中的液化裂缝断口形貌特征进行了分析。在此基础上,得出了从断口形貌上区分结晶裂缝与液化裂缝断口形貌特征。     

7075铝合金FSW接头腐蚀疲劳性能及断裂特征

以7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接头为研究对象，对其显微组织结构、3.5% NaCl(质量分数)溶液腐蚀疲劳寿命和腐蚀疲劳断裂特征进行了研究，分析了7075铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀疲劳性能及断裂过程.结果表明，7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀疲劳S-N曲线方程为lgN=5.845-0.014S，随着应力幅增大，腐蚀疲劳寿命大幅度降低；腐蚀疲劳裂纹起源于接头的热影响区，逐渐扩展最终断裂于接头的焊核区.腐蚀疲劳断口存在多个裂纹源，且受到应力集中作用的影响，裂纹源萌生于腐蚀坑处.高应力作用加剧了试样边角部分的腐蚀损伤，导致边角比平面位置腐蚀程度更严重.裂纹扩展区出现了明显的晶间断裂和疲劳辉纹；在腐蚀介质和交变载荷的共同作用下，裂纹扩展区腐蚀程度最重，晶界处产生了阳极溶解现象并产生了“冰糖块状”和“蚁巢状”的形貌特征；瞬断区产生了大量解理台阶和二次裂纹，为脆性断裂，在第二相粒子分布区域存在孔洞形貌特征.     

铝/钢微束等离子熔钎焊接头组织及力学性能

采用微束等离子焊接方法进行6010铝合金/镀锌钢对接熔钎焊工艺试验,在合适的工艺参数下获得成形良好的铝/钢熔钎焊对接接头,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、拉伸试验机等多种测试手段对所得接头形貌、微观组织及力学性能进行分析. 结果表明,所得接头焊缝正、背面铺展良好,无气孔、裂纹、夹渣等明显缺陷,为典型的铝/钢熔钎焊对接接头;接头界面处形成锯齿状的Fe₂Al₅金属间化合物,且金属间化合物层厚度和焊缝铺展宽度共同决定了接头强度,当焊接电流为38.5 A时,熔钎焊接头抗拉强度为193 MPa,为铝母材的79.8%,接头断裂形式为韧脆混合断裂.     

Weld cracking and joint strength of 2219 by MIG welding

Weldability of Al–Cu series alloy 2219 with MIG process was investigated in comparison with that of Al–Cu-Mg series alloy 2024. On weld cracking sensitivity, 2219 is superior to 2024 and as for the combination with filler metal, the decrease in Mg content in weld metal causes crack resistance to increase. And a liquation cracking in heat-affected zone was easily initiated in the case of Mg contents more than 1.6 mass% and Cu/Mg (ratio in mass%) less than 1.8 in weld metal. Welded joints were mostly fractured in weld metal even with reinforcement during tensile testing, so the intensification of weld metal is directly connected to the improvement in joint strength and fractured mode. The results of the investigation of correlation between the strength and chemical composition in weld metal revealed that the joint strength increased with an increase in magnesium and manganese but encouraged the weld cracking simultaneously. However, the author has also found that silicon was available for decreasing weld crack and the possibility of consistency with joint strength and crack resistance by control of these contents of Mg, Mn, and Si.     

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.     

Multicycle fatigue strength of welded joints of steel S500MC

Microcracking susceptibility in the dissimilar multipass weld metal of alloy 690 and low-alloy steel A533B was evaluated, and the effect of dilution on hot cracking (ductility-dip and liquation cracking) behaviour was investigated. In order to simulate the dissimilar multipass weld metal of alloy 690 to A533B steel, the A533B plate was welded under various dilution ratios using alloy 690 filler metal with different contents of P and S. Several weld metals, which had different alloy compositions at the fixed (P+S) content, were manufactured, and then ductility-dip and liquation cracking susceptibilities of the reheated weld metals were evaluated by the spot-Varestraint test. Ductility-dip cracking susceptibility heightened as the dilution ratio was increased even when the amounts of P and S were fixed. The increased dilution ratio (contamination of Fe into the weld metal) should reduce the tortuous character of the grain boundary (GB) due to inhibiting the constitutional supercooling (the instability of the solidification boundary), as well as enhance the GB embrittlement due to promoting the GB segregation of P and S. Furthermore, the liquation cracking susceptibility slightly heightened with an increase in the dilution ratio at the fixed (P+S) content. The increased liquation cracking susceptibility would be attributed to the enhancement of solidification segregation of P and S with increasing the dilution ratio.     

1561铝合金TIG深熔焊接头组织与力学性能

采用TIG深熔焊工艺,对1561高镁铝合金进行了焊接,并对接头的显微组织和力学性能进行系统分析.结果表明焊缝中无气孔和裂纹缺陷;打底焊道中部存在“∧”字形粗晶区,其上下部晶粒尺寸细小;双层焊经历第二道的盖面焊后,打底焊道晶粒明显长大,熔合区晶粒晶界发生重熔,焊缝软化现象仍有发生;焊缝和热影响区的显微硬度低于母材,但热影响区并没有表现出明显的软化现象.接头抗拉强度可达314 MPa,表明深熔焊工艺适合于1561高镁铝合金的焊接.