E36钢光纤激光焊与光纤激光-MIG复合焊接头组织及性能分析

分别采用光纤激光焊接和激光-MIG复合焊接方法焊接6 mm厚E36钢板,研究焊接接头的显微组织、力学性能和腐蚀性能。结果表明:在不同的焊接方法下均可获得全熔透的接头,单激光焊接获得的接头呈现典型的"匙孔型"特征,激光-MIG电弧复合焊时获得的接头呈现复合焊特有的"高脚杯"特征。激光焊接时焊缝区组织主要由板条马氏体组成,激光-MIG复合焊接时,接头焊缝区有侧板条铁素体产生;激光焊接和激光-MIG复合焊接时,焊接接头热影响区组织的物相主要由铁素体、珠光体和少量粒状贝氏体组成。不同焊接方法下接头的抗拉强度和屈服强度变化不大,焊接接头最高硬度均出现在焊缝处。同一焊接方法下,焊接速度为2.1 m/min时焊接接头焊缝区的耐蚀性均比2.4m/min时焊接接头耐蚀性好。     

等离子熔覆CoCrCuFeNiMn高熵合金组织研究

采用等离子熔覆技术在Q235钢基体上制备了fcc结构的Co Cr Cu Fe Ni Mn高熵合金熔覆层,并研究了熔覆层的组织结构以及合金元素在基体中的扩散。结果发现,熔覆层显微组织为树枝晶,枝晶间为富Cu面心立方固溶体,晶格常数为0.3597 nm,有纳米编织组织析出。枝晶内为多种元素固溶的面心立方固溶体,晶格常数为0.3664 nm。高熵组元元素在熔合线靠近热影响区一侧形成元素的过渡区,过渡区宽度约为10μm。临近熔合线的热影响区内出现了大约70μm宽的铁素体带,该区域的珠光体因脱碳分解生成铁素体,Co在该区域扩散的距离最远。     

喷涂工艺及其粒子状态对涂层结合强度的影响

热喷涂涂层结合强度是评价涂层质量、满足使用要求的关键指标之一,针对电弧喷涂涂层结合强度较低的问题,以典型Ni Al材料为研究对象,从喷涂工艺和粒子状态方面探讨了其对涂层结合强度的影响。研究结果表明,随着喷涂距离在一定范围内增加,粒子飞行温度和速度相差不大,但涂层界面氧化明显加剧,弱化了变形粒子的结合能力,使得涂层平均结合强度从39.8MPa下降到28.9MPa,此时粒子氧化程度的加剧是导致涂层结合强度降低的主要因素。采用氮气雾化保护后,粒子氧化得到有效控制,但雾化粒子尺寸明显增大,同时飞行粒子的平均温度和速度大幅下降,严重降低了粒子的铺展变形能力,使得涂层平均结合强度由33.2MPa下降到23.8MPa,此时粒子扁平率减小是导致涂层结合强度下降的主要原因。     

等离子原位合成VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层微观组织研究

目的在廉价钢材表面制备原位自生碳化物增强高熵合金基熔覆层,研究熔覆层的微观结构及性能,为进一步探索高熵合金及其复合材料在表面工程中的应用提供实验范例和理论依据。方法利用等离子熔覆法在Q235钢表面原位制备出VC增强的CoCrCuFeNiMn(VC)x(x=0、0.1、0.2,摩尔比)高熵合金基熔覆层,采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计,对熔覆层的相结构、微观组织以及硬度进行分析。结果 CoCrCuFeNiMn(VC)x(x=0.1、0.2)熔覆层由高熵固溶体基体相(FCC1+FCC2)以及VC增强相组成。VC呈颗粒状或花瓣状,主要在基体的枝晶间偏聚,少量在枝晶内析出。透射电子显微镜实验结果显示,原位自生VC与基体之间的界面洁净,未发现明显的反应产物,符合原位自生复合材料的界面特征。在一定范围内(x=0~0.2),熔覆层的硬度随着VC含量的增加而升高。结论在Q235钢表面采用等离子熔覆法可以原位制备出VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层,熔覆层与基材呈冶金结合,原位自生VC对基体起到了强化作用。     

W含量对选区激光熔化W-Cu组织与热物性的影响

为获得适用于电子封装的W-Cu材料,对60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu合金进行选区激光熔化实验,研究了W含量对合金微观组织、致密度、热导率、热膨胀系数、表面粗糙度、硬度的影响。结果显示:4种W-Cu合金的成形表面均存在球化现象;当W的质量分数低于70%时,致密化机制为重排致密,W相间几乎不发生连接与团聚,热传导优先在铜相中进行;随着W的质量分数上升到75%,致密化机制主要为固态烧结,热传导路径由以W相为核心、边缘由Cu相包裹的结构单元组成;随着W含量增加,W-Cu合金的热导率和热膨胀系数与理论值的偏差增大,合金的表面粗糙度、硬度均增加。最终获得60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu、80W-5Ni-15Cu成形后的致密度分别为97.9%,94.5%,91.6%,91.9%,热导率分别为210.4,176.8,152.7,121.3 W·K~(-1)·m~(-1),热膨胀系数分别为11.05×10~(-6),9.33×10~(-6),8.17×10~(-6),7.02×10~(-6)℃~(-1),表面粗糙度分别是9.2,13.7,15.2,15.4μm,显微硬度分别是183,324,567,729 HV。     

激光-电弧复合焊接工艺参量的研究进展

激光-电弧复合焊接足近几年在国际上得到迅速发展和廊用的焊接前沿新技术,是材料优质高效连接的最佳熔焊工艺.激光-电弧复合焊接结合了激光焊和电弧焊两种工艺,影响焊接过程的参量较多,而这些因素的设置对焊接过程的稳定性、焊接接头的质量都有重要影响.从激光器类型的选择、辅助电源类型的选择、焊接方向、激光离焦量、激光-电弧之间距离...     

Sn对铜合金激光选区熔化微熔池组织及性能的影响

优化激光选区熔化(SLM)功率、扫速、扫描间距参数调控策略,使Cu-5%Sn、Cu-15%Sn和Cu-24.6%Sn(质量分数)合金成形致密度分别达99.2%、99.7%和99.7%。发现该SLM成形凝固相转变行为与显微组织均有非平衡凝固特征,α相Cu-5%Sn合金中主要为α-Cu(Sn)固溶体相,α相Cu-15%Sn合金中为α-Cu(Sn)与δ-Cu_(41)Sn_(11)两相,β相Cu-24.6%Sn合金中β相不完全分解而析出γ与δ相。Sn含量由5%增至15%,抗拉强度由384 MPa增至695 MPa,但断裂总延伸率由22.7%降至12%,α相中未见明显择优取向,β相Cu-24.6%Sn合金中有织构与SLM堆积方向平行,拉伸性能呈现强各向异性。     

AP40生物活性玻璃陶瓷HVOF喷涂层的结构和性能

采用高速火焰(HVOF)喷涂技术,在Ti6Al4v基体上制备了AP40玻璃陶瓷涂层.利用光学显微镜、SEM和XRD对喷涂层形貌、显微组织结构和相组成进行了研究.探讨了热处理工艺对涂层组织结构及其性能的影响.按德国DIN EN 582—1994标准进行涂层的拉伸强度试验.结果表明:HVOF喷涂AP40玻璃陶瓷涂层具有层状结构,含有少量孔隙和未熔化的颗粒;涂层主要由羟基磷灰石、氟磷灰石、硅灰石、方石英及部分玻璃相组成,喷涂工艺对涂层的孔隙率有较大的影响;合适的热处理工艺可提高涂层的结晶度,使涂层变得致密,使孔隙明显减少,使涂层结合强度得到明显提高.     

等离子弧堆焊TiC增强NiTi合金的组织和耐磨性

利用等离子弧堆焊方法在Q235钢板表面制备了添加TiC颗粒的NiTi合金耐磨堆焊层,并对堆焊层的微观组织和耐磨性进行研究.结果表明,在湿砂橡胶轮磨粒磨损试验条件下,当TiC加入量为55％时堆焊层的相对耐磨性最好,为Q235钢的11倍.TiC含量为55％的堆焊层由TiC、Ni3Ti及NiTi组成,堆焊层组织致密、与基材之间结合良好.堆焊层具有优异耐磨性的主要原因是TiC和Ni3Ti具有高硬度高耐磨性,起到抗磨骨架作用,而NiTi对TiC和Ni3Ti起到了支撑作用.堆焊层的磨损机制主要为塑性切削和硬质相的脆性剥落.