不同取向激光增材制造GH4169合金电子束焊接头组织和性能

对具有不同晶体取向(0°、45°和90°)的激光增材制造GH4 169合金进行真空电子束对接焊接实验,分析了两侧母材不同晶体取向差情况下的焊缝金属组织和力学性能.结果 表明:GH4169合金电子束焊缝组织的枝晶有明显择优取向,焊缝组织依托母材晶体连续生长,焊缝枝晶择优取向随母材晶体取向的变化而变化,0°和90°取向差焊...     

固溶处理对选区激光熔化AlSi10Mg合金激光焊孔隙缺陷的影响

针对选区激光熔化成形AlSi10Mg铝合金焊接过程中氢气孔敏感性高的问题,采用固溶脱氢与真空固溶脱氢的方法对比了脱氢处理对合金激光焊接接头孔隙缺陷的影响,分析了不同状态下激光焊焊缝气孔分布、组织演变及力学行为。结果表明,固溶处理能够有效减少选区激光熔化成形AlSi10Mg铝合金激光焊焊缝气孔率,且真空固溶处理效果最好,气孔率从沉积态激光焊接焊缝的2.64%降到真空固溶态焊缝的0.14%;通过对接头组织的演变与基板物相形态、成分的变化分析阐述了孔隙出现的原因,揭示了真空热处理是解决由于基板中预先存在的较高含量的氢导致焊缝氢气孔形成的有效方法。固溶后母材硬度明显下降,各试板焊缝的平均硬度为80HV,较为一致;固溶态试板焊接接头抗拉强度为143MPa,低于沉积态接头,但延伸率增加到了24%,表现为韧性断裂特征。     

CMT-Pin增材制备GH4169高温合金柱形阵列成形工艺和组织特征

采用Φ1.2 mm的ER-GH4169焊丝,通过CMT-Pin增材技术在5 mm厚Q235碳钢基板上制备柱形阵列结构,研究了Pin针成形工艺和组织特征。结果表明：当Ball/Cyl Adaptation参数为负时,Pin针头型为平头;当Ball/Cyl Adaptation为非负时,Pin针头型为球头;Altitude Adaptation控制Pin针生长的高度,获得Pin针高度在2.30-4.96mm之间。Pin针的微观组织分为Pin轴区、熔合区、母材区。Pin轴区分布着大量的柱状晶,沿轴向外生长;在熔合区,沿Pin轴往上柱状晶由细晶转变为粗晶,熔合区为一条极细的熔合线,晶间析出大量条状的Laves相;在母材区,存在组织明暗交接分层。     

冷却方式对1Cr13Ni马氏体不锈钢组织和性能的影响

为了获得冷却方式对1Cr13Ni马氏体不锈钢显微组织和性能的影响,分别对经过钎焊热循环后的试样进行水冷、油冷、空冷和炉冷处理,研究钎焊热循环后不同冷却速度对1Cr13Ni马氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明:1Cr13Ni马氏体不锈钢水冷淬火组织主要是马氏体、铁素体以及残余奥氏体。冷却速度越快,马氏体晶粒越细小,数量越多;试样的强度与硬度均随着冷却速度的增大而增大,伸长率与断面收缩率随着冷却速度的增大而减小。当冷却速度较慢(炉冷)时,大量碳化物和部分铁素体沿奥氏体晶界析出,马氏体数量较少,材料的硬度、抗拉强度、伸长率均较低。水淬后抗拉强度最大,为1638 MPa。空冷后的伸长率最大,为22.48%。     

Effect of rotary direction and speed on mechanical properties in friction stir spot welding of A6061 sheets e

Friction stir spot welding of A6061 sheets was conducted using a tool with thread pin. The hook geometries, hook formation and mechanical properties of the joints welded with different rotary directions and speeds were investigated. The results show that the hook in the joint welded in clockwise was curved upwards and that in anticlockwise was curved downwards. The hook formation was related to the plastic material flow in the joint. With increasing the rotary speed in clockwise direction, the hook moved upwards and far way from the center of the keyhole, resulting in an increase in the effective weld width and a decrease in the effective sheet thickness. Three types of fractuces were observed and they were affected by the hook geometries. The tensile shear load increased firstly and then decreased when the rotary speed increased in clockwise direction, which was related to the hook geometries.     

旋转摩擦挤压加工CNTs/Al复合材料的线材组织和性能EI北大核心CSCD

采用旋转摩擦挤压加工方法制备体积分数分别为0、3.8%、4.5%和5.3%(体积分数)的碳纳米管增强铝基复合材料线材,进行复合材料线材显微组织观察和力学、电学性能分析。结果表明:经旋转摩擦挤压后,复合材料线材的晶粒较搅拌摩擦加工试样有所拉长和长大,但仍为超细晶结构;复合材料线材中的碳纳米管沿着挤压方向呈取向排列均匀分布于铝基体中。随着碳纳米管体积分数的增加,复合材料线材的显微硬度、抗拉强度以及电阻率均逐渐增加,且均高于同CNTs体积分数的搅拌摩擦加工块体复合材料试样,但塑性有所降低。     

轴肩形貌对铝合金搅拌摩擦焊焊缝金属流动的影响

采用轴肩凹面内渐近线凹槽个数分别为0,2,4,6的搅拌头,并结合镶嵌标示材料方法进行焊接试验,分析轴肩形貌对焊缝金属流动影响.结果表明,随渐近线凹槽数增加,焊核区尺寸及其两侧标示材料向上迁移最大高度先增大后减小,同一焊缝中前进侧标示材料迁移高度始终大于返回侧.使用渐近线凹槽数为4个的搅拌头焊接时可使焊缝中的疏松缺陷消失,且焊核区面积、宽度及其两侧标示材料向上迁移高度最大.适当增大渐近线凹槽数,可增大金属塑化程度及其向下迁移量,改善焊缝成形质量.     

GH3039大功率光纤激光焊接接头组织及力学性能研究

对2 mm厚的高温合金GH3039薄板进行光纤激光焊接,采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计以及拉伸试验机研究了焊接速度对焊缝成形的影响以及焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:在聚焦距离250 mm、输出功率2500 W、离焦量0 mm、斑点直径0.42 mm、波长1060 nm和焊接速度为4 m/min情况下,可获得成形良好且无宏观缺陷的焊接接头。在焊接接头凝固初期,靠近熔合线附近的熔化区形成胞晶组织,随着凝固过程的进行,焊缝组织以柱状晶的形式向焊缝中心生长。焊接接头中心区域会出现一定程度上的软化,焊缝区域显微硬度的平均值高于母材。接头抗拉强度最高可达到母材的93.7%,伸长率最高可达母材的58%,焊缝中心为接头的薄弱部位。焊接接头的断裂形式为脆性和韧性混合断裂,并没有在晶界析出大量的难熔Nb、Mo等元素的脆性化合物。     

高致密度激光选区熔化Inconel 718合金中的微小孔隙缺陷和拉伸性能

本文采用激光选区熔化技术制备了高致密度Inconel 718合金试样，研究了工艺参数（激光功率，扫描速度）对合金试样致密度的影响规律，分析了孔隙缺陷的形成原因，对比研究了微小孔隙缺陷存在条件下的拉伸性能变化，并比较了热处理对不同致密度合金力学性能影响。实验结果表明：工艺参数的改变决定了激光与粉末相互作用的模式，在较高激光功率、低扫描速度条件下发生了“匙孔”模式，气孔较多，致密度降低；当功率减小或者扫描速度增大会由“匙孔”模式向“热传导”模式转变，气孔较少，致密度会升高；但是当激光功率过小或者扫描速度过大时产生未熔合孔隙缺陷，使得材料的致密度出现大幅度减小的现象。拉伸测试结果表明，激光选区熔化成形Inconel 718合金的强度并不会随着致密度的增大呈严格单调增大的变化趋势，微小孔隙缺陷的形貌、数量和尺寸也会对拉伸性能产生影响。SIDA热处理可以大幅提高激光选区熔化成形Inconel 718合金的显微硬度及抗拉强度，但塑性呈显著降低。     

La2O3含量对搅拌摩擦加工制备Ni /Al复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工方法在Al基体中添加不同La₂O₃含量的混合粉末(Ni+La₂O₃),制备 (Ni+La₂O₃)/Al复合材料。采用SEM、EDS、 EPMA及XRD对复合区微观结构及相组成进行分析,采用室温拉伸试验对 (Ni+La₂O₃)/Al复合材料力学性能进行了测试。结果表明,随着La₂O₃含量的增加,(Ni+La₂O₃)/Al复合材料的组织和性能先变好后变差。当La₂O₃添加量达到5%时,复合材料中Al₃Ni增强颗粒分布均匀、颗粒数量最多,块状的Ni粉团聚减少,其抗拉强度达到最大值215MPa,相比Ni/Al复合材料(抗拉强度176MPa),其抗拉强度提高了22%;当La₂O₃的添加量为7%时,复合材料中Al₃Ni增强颗粒含量减少,块状Ni粉团聚重新出现,抗拉强度下降至201MPa。