Cu／Al真空扩散焊接显微组织分析

采用真空扩散焊工艺方法,对Cu与Al扩散焊接头的组织性能进行了试验,利用扫描电镜（SEM）、电子探针9EPMA）、显微硬度等测试焊接过渡区及基体组织和性能进行了分析。试验结果表明：采用真空扩散焊工艺,在加热温度530－540℃,保温时间60min,压力11．5MPa时,在Cu/Al界面处形成明显的扩散过渡区,扩散区域宽约40μm。在铜侧过渡区中产生金属间化合物,会出现显微硬度高峰区,控制Al的扩散浓度可避免或减少界面处金属间化合物的产生。     

真空电子束焊接在NbTi/Cu超导线材制备中的应用与装备实现

NbTi/Cu超导复合无氧铜包套封焊是超导线材制备的关键工序,传统的氩弧焊等焊接方法无法满足其严格的焊接要求。本文首先讲述了NbTi/Cu超导复合无氧铜包套焊接的特殊要求以及电子束焊接的特点,在此基础上介绍了电子束焊枪的结构及工作原理,讨论了用于铜包套真空电子束焊接的设备实现,并在装备基础上讨论了满足焊接质量的真空度、焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数,最终提出了一套适合无氧铜包套焊接的完整工艺,不但确保了超导铜包套封焊的质量和性能,而且缩短了加工周期,提高了成品率。     

TC4/OFC真空扩散焊接研究

对钛合金（TC4）与无氧纯铜（OFC）异种金属在真空条件下进行直接扩散焊接,可形成良好的TC4/ OFC焊接接头。测量其焊接强度及进行微区分析的结果表明,随着温度升高,焊接接头的抗拉强度先升高后下降,最佳焊接工艺参数为：焊接温度800 ℃,保温时间30 min,焊接压力5 MPa。在TC4/ OFC焊接接头的界面上形成了元素成分逐渐变化的互扩散层。由元素分析和断口的XRD分析结果可以看出,界面处生成的物相有Cu3Ti2、Cu4Ti3、CuTi、Cu4Ti等金属间化合物,断口的形貌表明接头断裂主要发生在接头的金属间化合物弱结合处,结合处的孔洞与铜钛金属间化合物的种类、厚度决定了TC4/OFC直接扩散焊接接头的强度。     

不锈钢真空钎焊接头力学性能分析

对1Cr18Ni9Ti不锈网真空钎焊(采用4种不同钎料)接头的力学性能进行分析。结果表明：钎缝接头的力学性能与其显微组织有关。在本试验条件下，使用BNi-2钎料钎焊，由于钎缝组织出现了大量的化合物相，故其力学性能较差。采用其余3种钎料钎焊时，因钎缝中只有少量的化合物相，其力学性能较好。     

BEPCⅡ储存环真空盒的焊接

对BEPCⅡ储存环真空盒的焊接工艺进行了研究,分析了真空盒的焊接要点;提出焊前准备、焊接工装以及焊接过程控制的工艺方法和真空盒的焊接特点;有效解决了焊接变形和焊接密封问题,在实际生产中获得了满意的焊接效果.     

空心阴极真空环境焊接研究进展

空心阴极真空弧方法能够在低气压条件下形成电弧放电,作为一种真空焊接或太空焊接的工艺方法已经引起了国内外的研究.文中综述了空心阴极真空弧焊技术的研究进展,从真空弧的热物理性能、焊接工艺等方面归纳分析了空心阴极真空弧焊过程产生机理的研究现状,介绍了空心阴极真空弧焊的基本特征以及焊接工艺性能,对于进一步揭示空心阴极真空弧焊接机理及控制焊接质量具有重要意义.     

不锈钢真空保温器皿的焊接

分析了不锈钢真空器皿的特点和要求以及不锈钢薄板焊接特点，阐述了焊接方法，焊接操作，焊接缺陷的防止及相关工艺等一套完整的工艺路线。     

ITER无氧铜TIG焊电弧预热方案焊接可行性分析

装置内部真空线圈系统(internal vacuum coil system,IVCS)的内部线圈超导导体接头由于其工作环境恶劣,故对焊缝质量要求较高,接头性能的好坏将直接影响到内部线圈能否正常运行.由于真空室空间受到限制以及对周边环境的要求,最终铜管焊接接头选择采用钨极惰性气体保护焊(tungsten inert gas welding,TIG).为了验证电弧预热焊接无氧铜铜管的可行性,采用开放式机头,利用机头本身对无氧铜铜管进行电弧预热,以达到铜管焊接时所需要的温度,通过对无氧铜铜管的焊接接头进行无损检测、宏观和显微检查以及焊缝、热影响区和母材的硬度测量,系统地评估了电弧预热对热影响区的影响.结果表明,热影响区与母材硬度无显著差异,焊缝金属硬度稍高,但显微组织有明显差异,在观测范围内电弧预热对热影响区并无显著影响,证明采用电弧预热的方案是可行的.     

Ta-W12的真空电子束焊接工艺研究及缺陷分析

研究了真空电子束焊Ta—W12时接头力学性能及焊缝区的金相组织；探讨了电子束焊接Ta—W12时在焊缝中产生的焊接缺陷主要是气孔，同时分析了气孔的成因和防止措施。结果表明，在采取一定的焊接工艺措施后，接头中的气孔等缺陷可得到很好地控制，同时也能保证一定的力学性能强度，可以满足设计使用要求。     

焊工考试冷弯试样开裂原因分析与对策

焊接是锅炉压力容器、压力管道制造、安装及捡维修中的一种主要工艺,焊接质量的优劣直接影响锅炉压力容器和压力管道的质量、安全运行和寿命,而焊工资格是保证焊接质量的基本条件之一.焊工通过培训和取证考试合格后,方可取得相应的焊工资格证.板状试件的考试是焊工取证考试中最基本的项目,在此针对板状试件考试不合格,分析了焊工取证考试中板状试件焊接接头冷弯试验试样开裂的主要原因,同时采取了相应的措施,明显提高了冷弯试样合格率.     

真空电阻凸焊过程的有限元模拟分析

采用真空电阻凸焊进行MEMS器件的封装,可以提高成品率,降低成本.针对MEMS真空电阻凸焊过程建立热、电、结构三场耦合的有限元模型,通过分析得到凸焊筋的压溃过程、焊核的形成过程等一系列结果.结果表明,凸焊筋的压溃主要发生在通电过程的前半部分时间内,而以后的通电时间主要是凸焊筋部分金属熔化,最终形成凸焊焊核的过程.在此基础上分析凸焊筋角度对焊接质量的影响,凸焊筋角度为60°时得到的焊核较大.最后进行焊接以及焊后拉伸试验,试验结果与模拟结果一致.     

不同焊条对钢材冷焊修复的影响

通过对3钢种的精密部件进行冷焊修复并分析试样焊接接头,结果表明:从金相显微组织图中发现该区域发生了一定程度的固态相变,其中熔合区和焊缝还获得大量树枝晶和板条马氏体等力学性能较好的组织,同时晶界还弥散分布着碳化物颗粒渗碳体,保证了焊接接头良好的力学性能;从显微硬度曲线得知同种材料冷焊后力学性能最好,M2与CMC-M2冷焊后焊缝硬度高达680 HV,而GCr15与异种钢CMC-M2的冷焊焊缝硬度为600 HV.同种钢材焊条对冷焊的性能差异影响最小.     

10Ni8CrMoV钢的冷裂纹敏感性分析

通过插销试验方法对10Ni8CrMoV高强钢的冷裂纹敏感性进行了分析.通过在不预热、预热100℃、预热150℃和预热150℃并后热200℃×2 h四种焊接工艺条件下测定其插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并对插销断口进行扫描电镜观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性.结果表明,随着预热温度的提高,10Ni8CrMoV钢插销临界断裂应力不断增大,韧窝状断口在整个断裂面上的比例增大,最后断裂形式有从沿晶→穿晶→韧性断裂转变的趋势,这说明10Ni8CrMoV钢对焊接冷裂纹有较强的敏感性,通过预热及焊后后热处理能明显改善该钢的焊接性.     

新型多功能真空焊机的研制

多功能真空焊机是集真空扩散焊、真空钎焊、真空空心阴极电弧焊及真空充氩TIG焊为一体的精密焊接设备。该设备充分利用真空资源，大大降低4种焊接方法的总体设备成本；同时利用真空空心阴极小电流条件下的电弧特点，为工件扩散焊前的表面处理提供了一种新的工艺手段；该焊机独特的串联双气缸加压系统可对被扩散焊零件进行分阶段加压与脉冲式加压，实现了钛合金分层实体制造过程中的精密连接。     

数值计算模拟工艺参数对电子束焊接残余应力的影响

电子束焊接残余应力的实测需要花费大量成本,因此采用数值模拟其焊接残余应力的大小和分布具有重要意义.利用三维有限元分析程序,建立了TC4钛合金板电子束焊接温度场和残余应力场的有限元分析模型,着重分析了高压和中压两种工艺参数对其接头焊接残余应力的影响.旨在探讨不同工艺参数对电子束焊接过程的影响规律,从而优化工艺,降低成本.计算结果表明,采用中压参数焊接的电子束焊接接头残余应力的峰值比采用高压参数的接头残余应力峰值高;而且其残余应力分布更集中于焊接接头中段.     

含焊接缺陷构件的疲劳可靠性评定

在试验的基础上,应用模糊集理论,综合评定了焊接缺陷对于构件疲劳强度的影响,综合考虑了缺陷种类、大小、位置、缺陷间的相互干涉四个因素,得出了一个评定焊接缺陷对构件疲劳强度危害程度的特征参量μ(X)。将特征参量μ(X)与质量带理论结合,做出了含缺陷构件的μ-S-N-P图。运用μ-S-N-P图,初步解决了构件中已知缺陷形态如何进行构件的可靠性评定等工程上关心的问题。特征参量μ(X)与作者提出的主疲劳源模型相符合。     

ITER校正场线圈盒真空电子束焊接分析

校正场线圈是ITER大型超导磁体系统的重要组成部分,在线圈盒焊接过程中,若线圈盒内表面与对地绝缘接触部分的温度过高,将影响校正场线圈的超导绝缘性能。文中应用有限元焊接模拟软件SYSWELD对线圈盒的电子束焊接过程进行了数值模拟,利用双椭球热源与3D高斯热源的组合热源模拟真空电子束焊独有的钉形热源,得到了与实际较为相符的熔池形貌;确定了接触点上的温度分布,并分析其对校正场线圈的影响;同时,对比了不同线圈盒结构的温度场分布,从而得到能够保护对地绝缘的合理肩部尺寸。     

铸铁冷焊的弧焊电源的研制

介绍了将ZX5-250弧焊电源改制为脉冲电源进行铸铁冷焊的方法。经实验试焊证明，改制后的电源能完全满足铸铁冷焊的要求。