航空高强钢电子束焊接研究现状

文中就航空高强钢电子束焊接接头的成形规律、微观组织演变规律、力学性能评估、组织与性能调控等进行了详细评述；指出航空高强钢电子束焊接由于匙孔中气体和液体运动轨迹复杂、材料裂纹敏感性强，容易产生气孔和开裂；接头各区由于受到的焊接热循环的不同使得组织存在较大差异，进而导致力学性能不均。研究的重点在于阻止裂纹的产生、解决热影响区的软化和提高接头的疲劳性能；最后对航空高强钢材料电子束焊接技术未来的重点研究方向进行了展望。     

搅拌针对FSSW-B接头界面组织与力学性能的影响

铝/镁异种金属复合结构在结构轻量化领域具有极大的应用价值。采用新型搅拌摩擦点焊-钎焊技术(friction stir spot welding-brazing,FSSW-B)对铝/镁异种金属进行搭接点焊,同时与搅拌摩擦钎焊(friction stir spot brazing,FSSB)工艺进行对比,研究焊接工具中搅拌针的存在对接头界面组织与力学性能的影响。FSSW-B接头界面中间层分为明显上下2个部分,上层界面主要为MgZn₂相,下层界面主要为Mg₇Zn₃相;FSSB接头主要为MgZn₂相。接头的断裂模式主要为界面剥离断裂,由于搅拌针的存在,出现了眉状断裂模式。搅拌针的存在提高了接头的抗拉剪性能与疲劳性能,FSSW-B接头的最大抗拉剪力为7600 N,疲劳极限为3366.6 N;搅拌针使抗拉剪性能提升了53.5%,使疲劳性能提升了11.4%;FSSW-B中搅拌针的存在增加了接头疲劳性能的分散性。     

束流偏移量对IC10/GH3039电子束焊接头成型及性能的影响

对航空发动机整体叶盘所采用的GH3039高温合金和IC10镍基单晶高温合金进行了电子束对接实验,IC10单晶高温合金与GH3039高温合金母材成分上的差异以及两侧熔化量不同,导致焊缝中各元素比例变化,使得接头力学性能出现差异。因此,通过电子束偏束流焊接来控制焊缝区各母材熔化量,来改善接头的力学性能。分析了光束偏移对接头力学性能的影响及典型接头横截面的组织特征,综合分析了光束偏移对焊缝微观硬度影响。结果表明,焊缝横截面未见裂纹、气孔等缺陷,焊缝上下宽度相当,最宽处达到1.8 mm左右,中心熔宽在0.8 mm左右,呈典型的"I"形,并以电子束作用中心为基准对称分布,焊缝组织主要由两侧的枝状晶及中心的等轴晶组成;接头的显微硬度从GH3039侧经焊缝到IC10侧呈逐渐递增趋势,W和Co元素的固溶强化、γ'强化相的含量的增加、晶粒粗化是显微硬度上升的原因,其中最高硬度可以达到HV 450。     

BT项目监管之我见

BT模式是指业主授权BT承包商对项目通过融资建设,建设后整体移交给业主,业主用建设期间以及工程完成以后所募集的资金,以偿付企业的融资本金及利息的一种新型的项目管理模式。十堰市发展大道和北京路延长线正是采用这种BT模式来实施的。发展大道道路长度10.08km,30.5—42米,城市主干道Ⅱ级,沥青混凝土路面,东与北京路延长线及郧十一级路相接,西与建设大道相接,主要构筑物:凯旋大道立交     

NiTiNb箔片激光焊接工艺及其接头的组织与性能

采用Nd:YAG激光器实现200μm厚Ni47Ti44Nb9形状记忆合金箔片的焊接,并对激光工艺参数进行了正交试验。采用光学显微镜观察接头的显微组织,用精密拉伸仪测试了接头强度,并用精密硬度计测试了接头的显微硬度。结果表明:200μm厚Ni47Ti44Nb9形状记忆合金对接的最优激光工艺参数是平均功率为16.8 W,脉宽为4.4 ms,频率为4.5 Hz,此时,接头的抗拉强度为880 MPa,达到母材强度的95%。水平面呈均匀的鱼鳞纹状。横截面出现了分层现象,焊缝中心为超细等轴晶,热影响区为柱状组织。纵截面为等轴晶与NiTi-βNb伪共晶析出带交替分布,焊缝区的平均硬度大于母材的平均硬度。     

Ti、Sc对Al-Mg-Zr合金组织和力学性能的影响

通过向Al-Mg-Zr合金中单独及复合添加微量的Ti、Sc元素,研究了Ti、Sc微合金化对Al-Mg-Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-Mg-Zr合金中单独添加0.15%的Ti能显著细化合金的铸态组织,使合金的力学性能得到明显提高。复合添加0.15%的Ti和0.2%的Sc时,细化效果更加显著,合金的平均晶粒尺寸仅为43μm,抗拉强度和伸长率分别提高了约70%和16.4%。原因是Ti、Sc复合添加形成了Al3Ti、Al3Sc、Al3(Ti,Zr)、Al3(Sc,Zr)和Al3(Sc,Ti)等多种金属间化合物相,共同充当形核质点,细化了合金组织。     

CMT电弧熔丝增材制造AZ31镁合金组织与性能调控研究

冷金属过渡(CMT)电弧熔丝增材制造镁合金具有广阔的应用前景,但存在微观组织不均匀、力学性能各向异性等问题。文中以AZ31镁合金为研究对象,探索不同输入能量密度对宏观成形质量的影响,分析微观组织演化规律并对其力学性能进行调控。结果表明,在合适能量密度下可成形出表面平整、无明显宏观冶金缺陷的镁合金试样,沉积态试样的底部、中部和顶部微观组织存在显著差异。固溶热处理后,枝晶间的粗大组织得到消除,试样在水平和竖直方向上的强度和塑性明显提升,力学性能各向异性得到有效改善。研究结果为CMT电弧增材制造强韧性匹配镁合金提供了技术参考。     

Cu/SAC305/Cu微焊点的剪切蠕变试验及数值模拟

采用基于动态力学分析仪(DMA Q800,TA-Instruments)的精密蠕变试验,针对直径400μm、高250μm的Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu无铅微尺度焊点,研究了其在10 MPa恒定应力和不同温度(100℃、110℃、120℃)以及100℃恒定温度和不同应力(8 MPa、10 MPa、12 MPa)条件下的剪切蠕变。同时,借助有限元分析软件ABAQUS进行了焊点的剪切蠕变数值模拟。试验结果表明,在10 MPa下剪切蠕变激活能Q为114.5 kJ/mol,100℃下微焊点剪切蠕变应力指数n为6.12。模拟结果显示,在10 MPa下剪切蠕变激活能Q为105.49 kJ/mol,100℃下微焊点剪切蠕变应力指数n为6.67。结合试验和模拟所得的蠕变激活能、应力指数认为,焊点剪切蠕变机制以晶格扩散机制为主。焊点断口形貌显示,剪切蠕变断裂路径穿过钎料基体并靠近SAC305钎料/IMC界面区域,表现为典型韧性断裂。     

搅拌针形状对搅拌摩擦焊焊缝截面形貌的影响

采用镶嵌异种材料作为标识材料的方法,用不同搅拌针形状的搅拌头,进行了搅拌摩擦焊试验.结果表明,搅拌针形状影响焊缝塑化金属流动的行为,导致焊缝截面形貌发生变化.搅拌针表面的反螺纹使搅拌针周围塑化金属向下流动,迫使搅拌针端部周边金属向上运动,焊核中心处于焊缝横截面下部;正螺纹使搅拌针周围塑化金属向上流动,迫使轴肩下方及周边金属向下运动,焊核中心处于焊缝横截面上部.改变搅拌针形状及长度,可以改变搅拌针下方及附近区域塑化金属的流动形态,从而改变焊缝底部的成形及包铝层进入焊缝的深度.     

地方高校焊接专业“三三二”双创人才培养体系的研究与实践

针对当前地方高校创新创业教育存在的大学生接受创新创业教育的主动性不足、创新创业能力的个性化发展不足等问题,南昌航空大学与重庆科技学院将"党建+"理念应用于焊接技术与工程专业创新创业人才培养的第二堂课建设,强化第二课堂在创新创业人才培养中的地位和作用,通过构建"三三二"双创人才培养体系,着力提高大学生接受创新创业教育的积极性、强化双创教育的实践锻炼,提高焊接技术与工程专业大学生的双创能力。