低体积分数SiC_p/A356复合材料真空钎焊温度的确定

采用Ag47-Cu18-In17-Sn17-Ti1钎料,分别在560,570,580℃下保温30min对增强相体积分数为15%的SiC_p/A356复合材料进行真空钎焊,研究了钎焊接头的显微组织、显微硬度及抗剪强度,并确定了最优的钎焊温度。结果表明:在560~580℃温度区间进行真空钎焊获得的接头焊缝组织致密,钎料对基体铝合金和SiC颗粒都具有良好的润湿性,钎料中各元素在580℃下的扩散距离远大于在560℃下的;随着钎焊温度升高,焊缝中心及扩散区的显微硬度都逐渐下降;最佳的钎焊温度为560℃,在此温度下制备钎焊接头的抗剪强度可达51.8 MPa,焊缝中心与扩散区的显微硬度分别为99.4HV和110.7HV,接头的断裂方式表现为塑性断裂。     

纳米SiC颗粒对镁合金搅拌摩擦焊接头性能影响研究

为提高AZ31镁合金焊接接头的综合性能,文章分别研究了无纳米SiC-1道次、添加纳米SiC-1道次和SiC-4道次的搅拌摩擦焊焊接接头,通过光学显微镜、显微硬度仪和拉伸试验机分析了焊接接头的微观组织与力学性能;利用电化学工作站研究了接头的腐蚀行为,采用扫描电镜、EDS和XRD分析了接头的腐蚀形貌、元素成分和物相组成。结果表明,搅拌摩擦焊焊接接头成形良好、无缺陷;接头焊核区组织为均匀的等轴状晶粒,焊接道次的增加可有效改善SiC颗粒的分布情况,异质形核位点的存在起到了晶粒细化的作用,提高了接头的力学性能;在3.5%NaCl溶液腐蚀试验中,含SiC颗粒的接头耐腐蚀性能提升,其中SiC-4道次的接头耐腐蚀性能最佳。     

焊接温度对热镀锌钢/铝合金压力焊接头组织和拉伸性能的影响

使用热模拟试验机对热镀锌钢板和6061铝合金板的压力焊接试验进行模拟,研究了焊接温度(390~490℃)对接头组织和拉伸性能的影响,分析了不同焊接温度下接头界面层的微区成分。结果表明:随着焊接温度升高,界面层中的铝锌二元化合物逐渐减少,铁铝金属间化合物逐渐生成,接头的剪切力先减小后增大;当焊接温度为390℃时,界面层主要由铝锌二元化合物组成,接头的剪切力最大,为6.45kN;当焊接温度为430℃时,接头的剪切力最小,为4.39kN;焊接温度超过430℃后,界面层中的铝锌二元化合物完全消失,主要为铁铝金属间化合物,接头的剪切力又开始增大。     

正火温度对钢轨窄间隙自动电弧焊焊接接头硬度和组织的影响

采用自动电弧焊焊接得到了PD3钢轨的窄间隙焊接接头,对其进行了温度为800～975℃的模拟正火处理,通过显微组织观察和显微硬度测试,研究了正火温度对接头硬度和组织的影响.结果表明:焊后未经热处理的接头焊缝组织为晶粒粗大的下贝氏体,熔合区附近晶粒更加粗大,并有一定量的残余奥氏体;随着正火温度的升高,焊缝组织得到细化,马氏...     

工艺参数对6061-T6铝合金真空扩散焊接接头形貌和性能的影响

在不同工艺参数下对化学清洗去除表面氧化膜的6061-T6铝合金进行真空扩散焊接,研究了焊接温度(500~560℃)、焊接压力(1.0~5.0MPa)和保温时间(0.5~3h)对焊接接头界面形貌和剪切强度的影响,得到了优化工艺参数。结果表明:随着焊接温度的升高、焊接压力的增大和保温时间的延长,接头焊缝变窄并最终消失,剪切强度和焊合率增大;但当保温时间延长到3h时,焊缝附近晶粒发生粗化,导致剪切强度降低,且接头发生较大变形;不同工艺参数下接头的剪切断裂形式均为脆性断裂;较优的真空扩散焊接工艺参数为焊接温度540℃、保温时间2h、焊接压力4.0MPa。     

焊前预热对T2紫铜激光焊接接头组织和性能的影响

对2mm厚T2紫铜板进行了未预热和不同温度预热(100,150,200℃)的光纤激光焊接,研究了焊前预热对该焊接接头组织和性能的影响。结果表明:与未预热的相比,150℃预热激光焊接接头的熔深和熔宽较大,焊缝的等轴晶和熔合区的胞状晶粒均较粗大;预热激光焊接接头焊缝的电阻率与未预热的相比有所降低,焊前预热改善了焊接接头的导电性能;150℃预热激光焊接接头的显微硬度总体上高于100,200℃预热的,显微硬度均随距焊缝中心距离的增大先减后增,焊缝中心的最大;随着预热温度的升高,焊缝的自腐蚀电流密度先增大后减小,耐腐蚀性能虽先减小后增大,但相差较小。     

预热温度对X100管线钢焊接接头临界断裂应力的影响

选用E9010-G焊条,采用手工电弧焊在不同预热温度(80,120,160℃)下对X100管线钢进行了焊接,研究了接头热影响区(HAZ)显微组织和硬度,通过插销试验测试了其临界断裂应力,分析了接头冷裂敏感性。结果表明:焊接接头HAZ组织主要为板条状贝氏体-铁素体(BF),随着预热温度的升高,热影响区组织细化,脆性相M-A组元数量减少,BF板条束逐渐变窄且分布变紧密;焊接接头的临界断裂应力随预热温度升高而增大,HAZ硬度降低;在3种预热温度下,接头的临界断裂应力均大于0.75σs(σs为母材屈服强度),HAZ硬度均小于冷裂纹产生的临界硬度,接头的抗冷裂性能较好。     

喷射沉积SiC_p/Al-20Si-4.5Cu梯度复合材料的优化热处理工艺

采用喷射沉积技术制备了SiCp/Al-20Si-4.5Cu梯度复合材料,并对其进行致密化和不同温度、时间的固溶、时效热处理,通过对比硬度得出优化的热处理工艺参数;然后对热处理前后的试样进行拉伸试验,并观察拉伸断口形貌。结果表明:该复合材料优化的固溶温度为485℃,固溶时间为1.5h,时效温度为175℃,时效时间为7h;SiC颗粒含量的梯度变化导致复合材料时效速度呈梯度变化;高SiC含量的表层峰值时效后的抗拉强度最高,为432MPa,其伸长率为5.8%,此时沿SiC颗粒含量梯度降低方向上的复合材料则处于欠时效状态,塑性较好;梯度复合材料中高SiC含量表层的脆性断裂特征明显,沿梯度方向上随SiC含量的降低,复合材料拉伸断口上的韧窝增多,韧性断裂趋势增强。     

连接温度对T91／12Cr2MoWVTiB TLP连接接头组织和性能的影响

连接温度是完成瞬时液相扩散连接、保证焊接接头性能的关键参数,采用不同连接温度1210℃、1230℃和1250℃对T91／12Cr2MowVTiB进行瞬时液相扩散连接,连接压力为2MPa,保温时间为4min,结果表明,在1210～1250℃范围内,随着温度的增加,焊接接头的成分越来越均匀,连接区域的显微硬度分布逐渐趋于平缓,接头的力学性能也随之提高。     

焊接温度对钛/钢复合管瞬时液相扩散焊接头组织与性能的影响

以内衬为TA2工业纯钛、外套为20钢的复合管为研究对象,采用BNi₂非晶合金箔为中间层,在氩气保护下,在1 130～1 200℃焊接温度下对钛/钢复合管进行瞬时液相扩散焊接,研究了焊接温度对钛/钢复合管接头组织和性能的影响。结果表明：不同焊接温度下的接头均成形良好,无孔洞、裂纹等宏观缺陷。随着焊接温度的升高,钛侧焊缝等轴晶组织长大,发生α→α′+β相变,焊缝边界逐渐模糊;钢侧焊缝针状铁素体和珠光体变粗大,黑色脆性相逐渐消失,中间层元素和母材元素的扩散距离增加。不同焊接温度下接头在拉伸时均先在钛侧焊缝处断裂,随着焊接温度的升高,接头抗拉强度先升高后降低,在1 180℃时接头抗拉强度最高,为460 MPa,断裂方式为脆韧混合断裂。     

预热及保温对严寒环境X80钢管道全自动外焊焊缝组织与性能的影响

研究了-30 ℃严寒环境下采用不同预热及保温措施进行电弧焊接的X80钢,观察了不同焊接条件下接头各区域的显微组织特点,通过硬度测试、拉伸试验、低温冲击试验对接头的力学性能进行了表征。研究结果表明：严寒环境下焊接得到的X80钢焊缝以柱状晶为主,填充区主要由针状铁素体、先共析铁素体及少量魏氏组织组成,随着预热及保温温度升高,魏氏组织的尺寸和数量都有所减小;接头硬度的极大值与极小值分别出现在热影响区的粗晶区与不完全重结晶区,随着预热及保温温度的升高,接头的整体硬度降低,焊缝区域的低温冲击韧性增强,而抗拉强度先提高后降低;预热及保温是接头在严寒环境下获得具有良好综合性能的有效措施,预热及保温温度为100 ℃时接头性能最优。     

Ti-6Al-4V钛合金板与304L不锈钢网的扩散焊

分别在800℃、825℃、850℃焊接温度、30 m in保温时间,3 MPa焊接压力下,进行Ti-6A l-4V钛合金板与304L不锈钢网的真空扩散焊接。对接头组织结构与化学元素扩散进行了扫描电镜与能谱分析,并测试了接头的剪切强度。结果表明:不添加中间过渡层金属,可以成功地实现钛合金板与不锈钢网的扩散焊接,并使接头的剪切强度达到90 MPa以上。不锈钢网中的Fe、N、iCr扩散并固溶到钛合金中,稳定了β相,使钛合金在一定深度上,其组织由原来的α+β双相结构转变为单相的β相。不锈钢中的Cr,由于钛合金中Ti的扩散进入,而在界面发生了上坡扩散现象。这种Cr在不锈钢一定深度内的富集,形成窄长的富Cr区域,冷却后转变为硬脆的σ相。但在焊接接头中没有发现明显其它的金属间化合物或氧化物相的生成,使得接头的机械性能得到了很好的保证。     

Zn含量对Mg-9Al镁合金显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和万能力学试验机等设备研究了Zn含量对镁合金铸态和半固态显微组织变化的影响。研究表明,随着Zn含量的增加,合金的铸态显微组织得到了细化,合金的半固态组织的晶粒明显细小、圆整。当等温热处理温度为570℃、保温时间为30min时,半固态显微组织最好,其中,Mg-9Al-1Zn合金的颗粒尺寸为74μm,Mg-9Al-3Zn合金的颗粒尺寸为68μm,Mg-9Al-5Zn合金的颗粒尺寸为57μm。     

The tribological properties of bronze–SiC–graphite composites under sea water condition

Bronze–SiC–nickel coated graphite composites were fabricated by powder metallurgy technique (P/M). The tribological properties of composites sliding against AISI321 stainless steel pin were studied under sea water condition. The graphite is an effective solid lubricant in sea water environment. The SiC improved the hardness and tribological properties of composites. The friction coefficient of bronze–SiC–graphite composites increased with the increase of SiC. However, the specific wear rate of bronze–SiC–graphite composites decreased with increasing SiC. Bronze-2 wt% SiC-11.7 wt% nickel coated graphite composite showed the best tribological properties due to the synergistic effects of reinforcements.     

基于ANSYS的FeCrAl合金真空扩散焊模拟

运用有限元分析软件ANSYS的APDL语言,编写了电热合金材料FeCrAl的真空扩散焊过程的数值模拟程序。建立了真空扩散焊过程中三维热一结构耦合场有限元计算模型,对给定温度下施加不同的压力载荷,计算该组耦合场模型焊接过程中应力应变分布。通过比较这些模型的应力应变分布得出最佳的温度、压力参数组合。摸索出最佳固相直接真空扩散焊的焊接工艺参数为焊件施压7MPa,950℃保温30min,1000℃保温20min,停止加热后卸压,随炉冷却。焊后试件的气密性试验及微观晶相组织显示,该工艺参数获得了良好的焊接接头质量。     

High-temperature mechanical properties investigation of Al-6.5 % Cu gas tungsten arc welds made with scandium modified 2319 filler

The present study has investigated the influence of scandium additions on the structure and mechanical properties of AA2219 gas tungsten arc (GTA) weldments. Controlled amounts of scandium modified AA2319 fillers were introduced into the molten pool of AA2219 by predeposited cast inserts under different welding conditions in GTA welding. Full penetration GTA welds were prepared using alternating current. It was observed that grain size decreased with increasing amounts of scandium and gradual transformation from columnar to equiaxed grain morphology. The observed grain refinement was shown to result in an appreciable increase in fusion zone hardness, strength, and ductility. Room temperature hardness and tensile properties at different temperatures (room temperature, 100, 150, 200 and 250 °C) of weldments in the as-welded condition were observed and correlated with microstructure. The results show that the welds subjected to post-weld aging treatment have displayed superior hardness and tensile strength.     

Ultrasonic welding of dissimilar metals, AA6061 and Ti6Al4V

Ultrasonic welding of Ti6Al4V sheet and A6061 aluminum alloy sheet was conducted. The influence of ultrasonic welding parameters on the mechanical properties, the interface microstructure, the micro-hardness and the composition diffusion of the welded joint was investigated. It was shown to be possible to join Ti6Al4V sheet and A6061 aluminum alloy sheet through ultrasonic welding. After ultrasonic welding, the hardness of both the matrices increased, and there appeared to be some amount of diffusion across the welding interface. Various welding pressures and welding times were used and the strength of the welded joint was at its optimal value with a welding pressure of 0.4?MPa and a welding time of 170?ms.     

TiNi形状记忆合金与不锈钢钎焊接头的微观组织与性能

采用含Ag50％~68％、Cu10％~30％、Zn12％~20％、Sn0％~10％的银基钎料,通过激光钎焊,改变钎焊 有效热输入(激光输出功率和钎焊时间),研究了TiNi形状记忆合金与不锈钢异质钎焊接头的微观组织和性能。结 果表明:AgCuZnSn钎料对TiNi形状记忆合金和不锈钢的润湿性较好,钎焊接头界面平整、致密,与TiNi形状记 忆合金形成的界面反应层较窄,而与不锈钢形成的界面反应层较宽。钎焊有效热输入对TiNi形状记忆合金热影响 区组织和性能影响较大。钎焊有效热输入量过高,将导致TiNi形状记忆合金侧热影响区组织晶粒粗大、硬度降低、 塑性提高。严格控制钎焊工艺参数可以获得具有较高抗拉强度、形状记忆效应和超弹性的TiNi形状记忆合金与不 锈钢钎焊接头。     

淬火温度对40Cr13塑料模具钢耐腐蚀性能的影响

对40Cr13塑料模具钢进行不同温度(960,1020,1080,1140℃)淬火处理,研究了淬火温度对该钢组织与硬度的影响,然后进行200℃的低温回火处理,通过浸泡试验与电化学测试研究了其耐腐蚀性能。结果表明:不同温度淬火后,试验钢组织均为淬火马氏体、碳化物与少量残余奥氏体;随着淬火温度的升高,组织变得粗大,碳化物减少,当淬火温度为1140℃时,组织中存在沿奥氏体晶界析出的网状碳化物;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小。当淬火温度由960℃升高到1080℃,经回火后试验钢在FeCl₃溶液中的腐蚀速率减小,试验钢表面点蚀孔直径变小,数量增多,但深度变浅;试验钢在NaCl溶液中的自腐蚀电位增大,自腐蚀电流密度降低,腐蚀速率减小,腐蚀倾向降低;最佳淬火温度为1020℃,此时淬火马氏体组织较细小,硬度最大,回火后试验钢的耐腐蚀性能较好。