直流横向磁场作用下钴基合金的组织及性能

为了提高堆焊层的性能,研究直流横向磁场对等离子弧堆焊层的组织和性能的影响.在低碳钢表面进行钴基合金粉末等离子弧堆焊时施加直流横向磁场,焊后对堆焊层进行硬度、磨损、显微组织以及X射线衍射分析,并系统地分析直流横向磁场对等离子堆焊层硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,施加磁场时堆焊层性能比无磁场时堆焊层性能好.当堆焊电流为1...     

Ar与H2混合气体保护下GTAW电弧特性数值模拟

针对Ar与H₂混合气体保护下GTAW焊接电弧的传热与流动特性,建立基于磁流体动力学的二维轴对称数学模型,结合麦克斯韦方程组与流体动力学理论对电弧的温度、电势、电弧压力以及电流密度等进行求解,又分别将传统氩弧与氩氢混合气体保护下电弧的阳极热进行分析与对比.结果表明,加入10%氢气后的电弧轮廓较传统氩弧略微收缩,电磁力增至约传统氩弧的2倍,温度、等离子体流速、电势、电流密度等都明显增大,导致更多热量传递给阳极,在一定程度上提高了焊接热效率.可为高效GTAW焊接工艺的进一步开发提供理论参考.     

6005铝合金手工MIG-背面水冷焊接头高周疲劳性能的研究

为了测定6005-T6铝合金焊接接头的疲劳极限,对4 mm厚6005-T6铝合金采用手工MIG焊焊接,并且焊后在试板背面进行通水冷却,使用高频疲劳试验机对焊接试件进行疲劳试验,并绘制了S-N曲线。对疲劳断口形貌和焊接接头的显微组织进行分析,研究了疲劳断裂的原因。结果表明:铝合金手工MIG焊接头在50%存活率情况下,其高周(10~7)疲劳极限应力为125 MPa,S-N拟合曲线为σ_(max)=701N_f~(-0.127)。不同应力状态下疲劳裂纹均萌发于试样的表面。高应力状态下,断口中很难发现扩展辉纹,与静态拉伸断口相似。低应力状态断口扩展区存在大量扩展辉纹。热影响区的粗晶区和晶界聚集的第二相对疲劳性能不利。     

Ti和N对Fe基耐磨合金组织和性能的影响

以Fe-Cr-C合金体系为基础,将Ti和N元素分别以钛铁和氮化铁形式与其他合金粉末一起配制成药粉,制作成药芯焊丝,通过堆焊机制备耐磨堆焊层。对堆焊层的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:在Fe-Cr-C-Ti-N药芯焊丝中,当高碳铬铁和氮化铁量分别为40%和27%时,钛铁添加量为12%时,堆焊层具有最高的洛氏硬度60.2 HRC,具有最小磨损量0.13g;增加药芯焊丝中氮含量使堆焊层中Ti N等硬质增强相增多。当堆焊层中氮化铁含量为22.5%,钛铁含量为12%时,该堆焊层具有最高的洛氏硬度,为57.4 HRC,磨损量为0.11 g。     

药芯焊丝中Cr含量对WQ960高强钢焊接接头力学性能的影响

采用自行研制的高强钢药芯焊丝对WQ960高强钢进行了焊接试验。通过拉伸试验、冲击试验和硬度试验等方法研究了药芯成分中Cr含量对焊接接头力学性能的影响,并结合金相组织观察和扫描电镜分析等手段对其影响机理进行了解释。结果表明:随着焊缝金属中Cr含量的增加,焊接接头的抗拉强度近似呈线性增加,但接头的塑性和冲击韧性呈下降趋势,当焊缝金属中含1.2%Mn和0.9%Cr时接头低温冲击韧性最佳。焊缝中Mn含量低时,焊缝金属的硬度值随Cr含量的增加呈线性增加;Mn含量较高时,硬度值呈非线性增加。     

Fe-Cr-C-B-Nb堆焊合金的显微组织和耐磨性

采用明弧自保护法制备Fe-Cr-C-B-Nb系耐磨堆焊合金,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段,分析堆焊层中的物相组成,探究熔池中硬质相析出顺序,研究B和Nb元素含量对其显微组织和耐磨性影响. 结果表明,制备的堆焊合金显微组织为马氏体+残余奥氏体+ M23(C,B)6+NbC,NbC先于M23(C,B)6生成. 当堆焊层中B元素含量为0.21%,Nb元素含量为1.44%时,可以使堆焊合金有较高的硬度和耐磨性. 洛氏硬度可达69 HRC±1.5 HRC,磨损量为0.037 6 g. 过量的B元素不利于NbC析出,而使Nb元素固溶强化硼化物和基体. 耐磨性试验结果表明,M23(C,B)6和NbC两种硬质相显著改善了Fe-Cr-C-B-Nb系堆焊合金的耐磨性.     

B元素对药芯焊丝焊缝金属针状铁素体形成的影响

利用金相组织观察、冲击试验和热膨胀试验,研究了B元素含量变化对高强钢药芯焊丝焊缝金属中针状铁素体形成的影响,得到了不同试验温度下焊缝金属冲击吸收功. 结合透射电镜分析和分级淬火试验从热力学和动力学的角度对B元素影响机理进行了分析. 结果表明,焊缝金属组织晶界中含有自由状态的B元素具有抑制晶界铁素体形核利于针状铁素体生成的作用;N元素含量增加会降低晶界B元素含量,并提高奥氏体向铁素体转变的温度,减少针状铁素体含量;针状铁素体是在以Ti元素和Mn元素的氧化物为核心,以Cu元素和Mn元素的硫化物为外层,以BN为过渡层的复杂结构上形核并长大的;针状铁素体含量的增加有利于提高焊缝金属冲击吸收功,–60 ℃冲击吸收功最大为70 J.     

Mg/Al固相连接镁铝元素扩散行为的分析

以AZ31镁合金和纯铝为研究对象,利用电子万能压力机在不同的加热温度下对镁和铝异种金属进行连接,并用扫描电镜、X射线衍射仪对Mg/Al接头界面组织结构进行了观察和分析。结果表明,当加热温度为440℃时,Mg/Al接头界面结合良好,Mg/Al接头过渡区附近主要形成Mg2Al3和Mg17Al12金属间化合物。     

合金元素对抗冲击磨损堆焊材料性能的影响

成功研制了一种适用丁抗冲击磨料磨损条件下的堆焊合金，合金系统为Fe—Mn—Cr—Mo—V，在受到较大载荷冲击后较焊态堆焊层硬度提高66％。因此陔堆焊合金的抗冲击磨料磨损性能和堆焊层金属的加工硬化效果都很优异。在保证堆焊层组织为奥氏体的前提下，系统地研究了合金元素Cr、Mo、V等多元复合强化提高抗磨料磨损的能力及其对堆焊层组织性能的影响规律。     

异种材质等离子弧粉末堆焊界面

为了有效提高铝青铜堆焊层在钢表面的力学性能,并为研究铜合空异种材质堆焊工艺参数的合理制订提供参考.本文采用反极性弱等离子弧,将铝青铜合金粉末堆焊到20g母材上.通过金相显徽、扫描电镜(SEM)、线扫描方法对堆焊层界面附近元素扩散的规律进行研究.研究表明,当堆焊电流为110A时,其组织为致密的α-Cu和网状结构的(α+γ...