6061-T6铝合金高速高功率CO_2激光填丝焊接性的研究

为实现6061-T6铝合金薄板的高速高功率CO2激光填丝焊接,选用了ER4043,ER5356两种焊丝进行了焊接性试验。利用鱼骨状试样对两种焊丝的激光焊接铝合金6061-T6的热裂纹敏感性进行了分析;利用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计以及万能材料试验机分析了焊接接头的组织与性能。研究结果表明,与填充ER5356焊丝相比,填充ER4043焊丝的焊接接头热裂纹敏感性较低,焊接速度可达6 m/min。焊缝主要是柱状晶、等轴晶及少量树枝晶,显微硬度在60~80 HV,拉伸强度可达240~262 MPa,弯曲性能良好。     

激光立体成形Ti60-Ti2AlNb梯度材料的组织与相演变

采用激光立体成形技术制备了沿沉积方向成分渐变的立墙式Ti60-Ti2AlNb梯度材料,研究了沉积态Ti60-Ti2AlNb梯度材料的相与显微组织的演变规律.随Al和Nb含量的增加,梯度材料中呈现α+β→α+α'→α'→α+β→α+β/B2+α2→β/B2+α2→β/B2+α2+O→B2+O→B2的相演变趋势,α相在Ti60到Ti60-60%Ti2AlNb(质量分数)的成分范围内一直存在.梯度材料的硬度同样随着Al和Nb含量的增加而增加,并随着B2+O相的形成达到极大值,不过随着在Ti2AlNb端部全B2相的获得,硬度急剧降低.基于钛合金富Ti区非平衡相图,结合Al和Nb元素对α,α2,β/B2和O相稳定性的影响分析,及考虑激光立体成形所具有的反复回火/退火和热积累效应,对梯度材料在激光立体成形过程中呈现的相演化规律进行了解释.     

2060铝锂合金搅拌摩擦焊工艺与微观组织研究

研究了不同焊接工艺参数条件下,2060铝锂合金接头的宏观形貌和微观组织特点。结果发现,焊核区为细密的等轴晶组织,热影响区组织粗大,热机影响区组织发生畸变;焊缝前进侧界面清晰,后退侧模糊,当热输入因子较大时,前进侧界面也变得模糊起来。对焊缝进行无损和微观组织分析,均未发现焊接缺陷。拉伸测试结果表明,接头静强度达到母材强度的82%以上,较高的热输入利于拉伸强度的提高。以上研究表明:该合金具有较大的工艺窗口。     

机身壁板结构双光束双侧激光焊工艺及设备研究进展

激光焊作为一种高质量、高精度、低变形和高速度的焊接方法,在航空制造业中的应用越来越广泛.机身壁板由铆接改为焊接,可以提高生产效率,极大地减轻构件的重量,同时具有更良好的气密性.采用双光束双侧激光焊接工艺生产的客机机身壁板蒙皮长桁连接结构整体壁板,已被空客多种成熟机型大量采用.文中主要介绍双光束激光焊接工艺以及相应的大型激光焊接平台的系统结构、特点和功能,从而对国内建设类似的大型激光焊接平台进行探讨性分析与建议.     

MICROSTRUCTURE AND PHASE EVOLUTION IN Ti60--Ti2AlNb GRADIENT MATERIAL PREPARED BY LASER SOLID FORMING

采用激光立体成形技术制备了沿沉积方向成分渐变的立墙式Ti60--Ti₂AlNb梯度材料, 研究了沉积态Ti60--Ti₂AlNb梯度材料的相 与显微组织的演变规律. 随Al和Nb含量的增加, 梯度材料中呈现α+β→α+α' →α' →α+β→α+β/B2+α₂ →β/B2+α₂→β/B2+α₂+O →B2+O → B2的相演变趋势, α相在Ti60到Ti60--60%Ti₂AlNb (质量分数) 的成分范围内一直存在. 梯度材料的硬度同样随着Al和Nb含量的增加而增加, 并随着B2+O相的形成达到极大值, 不过随着在Ti₂AlNb端部全B2相的获得, 硬度急剧降低. 基于钛合金富Ti区非平衡相图, 结合Al和Nb元素对α, α₂,β/B2和O相稳定性的影响分析, 及考虑激光立体成形所具有的反复回火/退火和热积累效应, 对梯度材料在激光立体成形过程中呈现的相演化规律进行了解释.     

MICROSTRUCTURE EVOLUTION OF Ti-20wt%Ni ALLOY IN LASER SOLID FORMING

Ti-20%Ni(质量分数)合金激光立体成形组织由β-Ti枝晶和枝晶间(β-Ti+Ti2Ni)层片共晶及棒状共晶组成. 随着激光能量密度D　e减小, 枝晶特征尺寸F减小. 枝晶特征尺寸及共晶间距的变化规律分别与枝晶生长KGT经典模型和共晶生长TMK经典模型吻合较好.     

铝合金搅拌摩擦焊搭接焊的研究概述

对搅拌摩擦焊搭接接头特征、缺陷、接头的防腐蚀密封等方面的研究进展进行了综述,并指出搅拌摩擦焊搭接焊接在航空制造应用方面待解决的问题.     

工艺参数对铝锂合金搅拌摩擦焊搭接接头力学性能的影响

通过对铝锂合金搅拌摩擦焊搭接接头组织与力学性能测试,分析了不同焊接工艺参数对搭接接头拉伸性能的影响.结果表明,搅拌针的长度对接头性能影响最大,搅拌针长度从2.8 mm变为2.5 mm时,所有接头强度和塑性均有明显增加.旋转频率/焊接速度(η)对接头性能也有影响,随着η小幅度增加,接头的强度和塑性都有一定提高.在旋转频率为800 r/min、焊接速度为200 mm/min(η=4)条件下,接头的强塑性最佳,抗拉强度达到467 MPa,为母材的94％,断后伸长率为3.18％.从断口形貌观察发现,拉伸试样从前进侧搭接界面的“钩状”位置起裂,沿热影响区扩展至母材发生断裂.     

铝锂合金搅拌摩擦焊接接头的组织与力学性能

针对铝锂合金Al-Li-S-4进行对接搅拌摩擦焊,通过拉伸试验、微观组织观察、硬度测试等手段考察了铝锂合金对接接头的搅拌摩擦焊性能。结果发现,随着工艺参数热输入量R(转速/焊速)的增加,接头力学性能包括抗拉强度、伸长率等逐渐下降,当R10时,下降趋势更加明显。R=1.5时其抗拉强度达到母材的83%。同时,热输入量的增大造成了微观组织的变化。材料的流动性增强,焊核区和热机影响区的界限变得模糊,晶粒更加粗大。硬度测试表明,接头区域的硬度低于母材,并且随着热输入量的增大,接头受到热循环影响的软化区域变宽,力学性能受到影响。     

2060搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相分析

选用Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金2060,开展搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相演变规律研究.搅拌摩擦焊对接接头,呈现典型的母材、热影响区、热机影响区和焊核区四区分布特点.母材为双向板条组织,在α板条中有大量三角形AlCu2Mn化合物析出,但在其它相区,当受到热影响时,该相消失;热影响区组织粗大,热机影响区晶粒受到机械力作用,前进侧拉长,后退侧破碎;焊核区为等轴晶组织,出现了高温析出相AlxCuxMn,均布于整个焊核区域.接头显微硬度在母材区最高,热影响区最低,焊核区低于母材,稳定在115 HV.