船用5083铝合金厚板搅拌摩擦焊接工艺研究

研究了30 mm厚铝合金5083板材双面对接焊不同焊接速度和旋转速度的焊接参数组合对焊接接头成型质量及力学性能的影响,结果表明,当焊接参数处于旋转速度为400 r/min~600 r/min,焊接速度为80mm/min~120 mm/min的工艺参数窗口内时,可以获得焊缝成型质量与抗拉性能优异的焊缝。     

钛合金T形接头双面双弧MIG焊工艺

首次将双面双弧熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)应用到大厚度的钛合金T形接头的焊接上,针对焊接工艺参数对T形接头成形及缺陷形成的影响规律展开系统研究。结果表明,焊枪间距过大或过小都会导致焊接气孔增多,气孔主要为工艺气孔;打底焊时应尽量减小焊枪角度α1,而填充焊及盖面焊时应适当增加α1;焊枪角度α2为60°左右时气孔发生率最低;单枪焊接热输入越大,熔池高温停留时间越长,气孔数量越少;焊接电流I/焊接速度v对焊缝成形情况有重要影响,随着v的增加,I与v的匹配性得到改善。与普通单枪TIG焊相比,使用双面双弧MIG焊接工艺制备的 “十字形”接头的冲击吸收能量AKV明显提高,接头塑、韧性更高,综合性能优良。     

铜钢复合板弯片成形数值模拟与成形试验

铜钢复合钢板HALF弯片弯曲半径小,冲压成形变形量大,易出现复合界面开裂、脱层问题。采用ABAQUS三维有限元软件对HALF弯片热成形过程进行数值模拟,分析了600℃、700℃、800℃、900℃成形温度下弯片应力、弯片厚度及复合界面选定点应力,并进行了铜钢复合板HALF弯片热成形试验,测定复合界面结合率与剪切强度。结果显示:成形温度升高可以降低弯片成形应力和复合界面应力,对弯片厚度变化影响不大;铜钢复合板弯片经900℃加热冲压成形后,复合界面结合良好无脱层。      

钛合金换热管的阵列涡流检测

设计制作了钛合金管材对比试样,并采用穿过式涡流、阵列涡流和旋转涡流3种方法对其进行检测.从检测灵敏度、周向分辨力、轴向分辨力、检测盲区和胀接区检测能力等方面对检测结果进行了比较.结果表明,阵列涡流的综合检测能力优于穿过式涡流和旋转涡流的,在钛合金换热管的涡流检测中有广阔的应用前景.     

铝合金搅拌摩擦对接焊接头组织与性能研究

研究了5083铝合金搅拌摩擦焊(FSW)焊接接头组织与性能,采用金相显微镜观察焊接接头各区域的微观组织,并对接头显微硬度和力学性能进行了测定。结果表明,5083铝合金搅拌摩擦焊焊核组织为动态再结晶生成的细小组织,强化相均匀分布;热机影响区由于动态再结晶和焊接热循环的双重作用,组织变化较大,晶粒有一定程度的长大,强化相有所细化;热影响区仅仅受到热循环作用,使得晶粒粗化和强化相出现聚集现象。搅拌摩擦焊接接头中心硬度与母材基本相当,热机影响区和热影响区由于焊接热输入的原因,使得硬度有所降低。搅拌摩擦焊室温拉伸性能和冲击性能不低于母材的,其中拉伸试样均断裂于母材,焊核室温冲击值达到母材的1.5倍以上,热影响区冲击值与母材的相当。     

5083/6063异种铝合金焊接头的低温拉伸性能研究

采用拉伸试验机,研究了5083/6063异种铝合金对接焊焊接头低温拉伸力学性能,通过扫描电子显微镜,对拉伸断口的组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:实验温度为298 K、113 K、77 K时,抗拉强度依次为129 MPa、175 MPa、220.5 MPa,抗拉强度随温度降低而增大,延伸率随温度降低有稍微提高。对低温断口的微观形貌分析,断口呈现韧窝形貌,断口分析为韧性断裂。     

60Si2Mn弹簧钢退火过程中的组织与性能变化

采用金相分析、能谱分析、力学性能检测等方法研究了60Si2Mn热轧弹簧钢在略低于奥氏体初始转变温度Ac₁退火过程中的组织和性能变化。研究发现,退火过程中试验钢的强度、硬度随退火时间的延长先下降后升高,试样的塑性、韧性则先升高后降低。金相分析结果显示,试样在退火过程中首先珠光体中的渗碳体片层不断增厚、间距增大,然后渗碳体片层发生断裂、球化,球化率随时间的延长不断提高;当退火时间达到10 h之后试样中出现“岛状组织”,并且随着退火时间的延长,“岛状组织”体积分数不断增多,30 h达到20%。经过进一步分析检测,“岛状组织”为马氏体,马氏体组织中的Si含量显著低于基体组织,而Mn含量显著高于基体组织。