搅拌摩擦微连接设备及工艺研究

由于已在航空航天及电子领域广泛应用的铝、镁合金难以实现超薄板焊接,研究设计了基于Mach3软件控制系统的搅拌摩擦微连接焊机。利用该设备进行焊接作业,宜采用轴肩直径为6～8 mm的搅拌工具针对厚度在1 mm内的薄板进行施焊,且可进行3D成型搅拌摩擦微连接,焊接热输入、焊件变形小,焊缝成形美观。Mach3软件控制系统具有优秀的兼容性、可操作性和稳定性,操作简单、维护方便并具有开放性,搅拌摩擦微连接焊机体积小、质量轻、安装方便,焊机整体稳定性高、可操作性强。     

高氮奥氏体不锈钢氮化物析出及其对耐蚀性影响的研究进展

介绍了高氮奥氏体不锈钢的优异性能,综述了高氮奥氏体不锈钢敏化处理时氮化物析出机理以及氮化物析出对耐蚀性的影响。最后,指出了在高氮奥氏体不锈钢氮化物析出及其对耐蚀性影响中存在的问题。     

ABS热塑性高分子材料的电阻热铆焊工艺

采用铝铆钉连接热塑性塑料ABS,利用电阻点焊机快速加热使铆钉两端变形形成铆头,同时熔融塑料对被连接ABS板材起粘接作用,该方法兼具铆接、胶结及焊接的工艺特点。在试验焊接电流2.5 k A、3 k A、3.5 k A、3.7 k A、4 k A条件下,分析通电过程中由于焦耳效应,不仅铆钉发热变形,受热传递影响铆钉周围塑料熔化,在压力作用下向板间铺展,形成塑性熔合区;研究不同参数下接头拉伸载荷和断裂形式分析接头的连接机理,确定最佳工艺窗口;通过光电子能谱分析接头粘接界面母材成分及化学结构变化。     

大截面铸铝-铸钢摩擦焊接接头显微分析

采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铸铝与铸钢异种金属进行了焊接试验,通过电子探针、透射电镜、X射线衍射分析及微区硬度测试,进行了铸铝与铸钢异种金属焊接接头的显微分析.结果表明,大截面铸铝与铸钢间具有良好的摩擦焊接性;主要元素以界面为起点向对偶面扩散,Fe原子扩散距离稍小于Al原子的扩散距离;次生摩擦面对碳诱导形成碳化物;在焊缝区,既存在晶体,又存在非晶;接头焊合区两侧硬度均略高于基材.     

镁合金微弧氧化过程中局部烧蚀现象的研究

镁合金微弧氧化处理过程中存在一种局部烧蚀现象,一旦出现这种现象就会一直持续下去,很快烧蚀镁合金基体.造成处理工件报废.以镁舍金AM60B为研究材料,分析了镁合金试样和镁合金摩托车轮毂在进行微弧氧化处理过程中出现局部烧蚀现象的形成机理,通过大量不同工艺条件下的试验和观察,发现局部烧蚀现象的形成原因是多方面的,分为诱发因素和外部影响条件,危害元素的存在和试样表面状态等是形成局部烧蚀现象的诱发因素;溶液状态、溶液成分、电压和电流密度等是形成这种现象的外部影响条件.     

Ag对热电耦合作用下铝/钢摩擦焊接头界面组织演变的影响

目的 解决铝/钢摩擦焊接头在热电耦合后失效的问题,探究过渡元素对热电耦合后接头力学性能与界面组织的影响机理。方法 采用刷镀法在Q235钢棒端面添加过渡元素Ag并与1060纯铝棒进行连续驱动摩擦焊接,与未添加Ag的接头一起开展为期56 d、静载40 kg、高温300 ℃、直流60 A的热电耦合实验,对比分析热电耦合影响下未添加Ag与添加Ag两种接头力学性能与界面微观组织的变化。结果 经过热电耦合处理后的接头界面发生脆断,其抗拉强度为原始接头的96.2%,伸长量为原始接头的28.9％,界面金属间化合物出现裂纹、孔洞等缺陷。添加过渡元素Ag后,接头抗拉强度为原始接头的98.2%,断裂部位为铝母材并出现颈缩,界面金属间化合物层未出现裂纹、孔洞等缺陷。结论 在为期56 d、静载40 kg、高温300 ℃、直流60 A的热电耦合作用下,添加过渡元素Ag的铝/钢接头可以维持原始接头的力学性能和界面组织。     

铝与钢的摩擦焊接接头分析

对铝与钢进行了摩擦焊接试验,通过光学显微镜对焊接接头显微组织进行了观察,结合电子探针(EPMA)及XRD对焊接接头进行了分析。铝和钢摩擦焊接所得到的接头在焊缝处铝侧有飞边,而钢侧没太大变形,对该焊接接头进行整体拉伸试验,接头在铝侧发生断裂,接头抗拉强度Rm=96 MPa,表明接头强度高于铝基材的强度,形成了良好的焊接接头。通过分析发现,铝与钢摩擦焊接接头结合方式属于机械及冶金结合,且焊接接头处钢侧晶粒细小,并发生了明显的变形,距离焊缝越近铝侧的晶粒越细小。     

间距可调式钢筋网焊机焊接回路的设计

针对目前同种钢筋网焊机只能焊接网格间距固定钢筋网架的局限性,设计出一套焊接气缸和下电极可以左右移动的焊接机构。该机构通过移动焊接气缸与电极的方式来调节改变钢筋网架的网格间距,根据钢筋网焊机网格间距可调的特点对焊接变压器与导电铜排进行合理的设计布局。综合考虑焊接回路中电阻和感抗等因素对回路进行优化设计,然后用测量大网格钢筋网焊机焊接回路参数的方法对比计算出所要设计的间距可调式网焊机焊接回路阻抗的大小,根据回路中阻抗的大小选择合适的焊接变压器,从而使所设计的焊接电路能够满足网焊机网格间距可调的要求。     

Study of joining mechanism of ABS polymer and steel/aluminum by resistance spot welding

The joining of metal and polymer is an increasingly important method to get lightweight components in the development of manufacturing industry nowadays. In this article,metal and polymer lap joint was achieved by means of resistance spot welding( RSW)and ultrasonic assistance welding( UAW). The joining mechanism of lap joint was analyzed by OM,TEM on microstructure at the interface of lap joints and XPS and IR spectra was discussed based on the following different ones: mechanical-interlocking,diffusion bond and coordination bond. The results showed that it was the combined action that played an important role in the effective joining work. Besides,ultrasonic assistance was used in the study to aid welding process based on its high-frequency ultrasonic vibration,which made joints shaping better and improved tensile strength visibly contrast to joints with the same lower heat input parameters.     

钛种板与铜耳的电阻钎焊技术

为实现钛种板与紫铜铜耳的焊接,采用自行改制的交流电阻焊机,使用银基钎料对钛板与紫铜进行电阻钎焊工艺试验.结果表明,选择合理的电阻钎焊工艺参数,可以实现钛与紫铜的良好焊接.焊缝微观结构通过光学显微镜、EPMA等进行分析,发现焊缝结合紧密连续,无明显焊接缺陷,钎料和母材元素相互扩散充分.另外对焊接电流、焊接时间、焊接压力等参数对接头力学性能的影响进行研究,结果在最佳工艺参数下得到的接头抗剪强度可达70 MPa以上.现有条件下使用功率为200 KVA的电阻焊机可以实现搭接面积为70 mm ×50 mm的钛种板和铜耳的焊接,并满足一定条件下的使用要求,直接应用于工业生产.