爆炸焊接的桥梁钢-奥氏体钢界面的组织特征

将5 mm厚的321奥氏体不锈钢板与23 mm厚的Qd370q D桥梁钢板进行了爆炸焊接。采用透射电镜研究了焊接界面的显微组织。结果表明,爆炸焊接的321钢板-Qd370q D钢板界面存在大量的非晶相和纳米晶,纳米晶具有液态调幅分解的特征。此外,界面附近有较多的M23C6和渗碳体。探讨了纳米晶及渗碳体的形成机制。     

321钢/Qd370qD钢爆炸焊接界面纳米晶组织

利用透射电子显微镜研究321钢/Qd370qD钢爆炸焊接界面附近的纳米晶组织。结果表明,界面附近出现液态合金的调幅分解现象。过冷度越大,调幅分解的波长越小,形成的纳米晶越小。调幅分解波纹内的有序原子集团通过合并长大,形成初生的小晶体。     

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 文章利用透射电子显微镜研究了321/Qd370qD爆炸焊接界面附近纳米晶与单晶的电子衍射。解释了纳米晶与单晶复合电子衍射谱的特征。分析了纳米晶衍射环与单晶衍射斑点强度的变化，根据强度可以定性判断纳米晶与单晶的相对含量。     

321不锈钢在蒸馏装置常压塔顶腐蚀行为分析

考察了蒸馏装置常压塔顶321不锈钢的腐蚀情况,通过对挂片进行断口分析、金相分析及电子探针微区分析,得出321不锈钢在常压塔的腐蚀破坏原因为应力腐蚀开裂,开裂类型为穿晶和沿晶的混合型开裂。     

不同热处理态的304和321奥氏体不锈钢在氯化铵环境中的应力腐蚀行为对比研究

目的 对比研究原始、固溶和敏化态的304和321奥氏体不锈钢在模拟加氢催化氯化铵环境中的应力腐蚀（SCC）行为及机理。方法 将304和321奥氏体不锈钢经过热处理制备成固溶和敏化态试样,采用U形弯试样在模拟加氢催化氯化铵环境中浸泡的应力腐蚀试验方法对其进行研究,通过观察U形弯弧顶的腐蚀形貌和开裂时间,并结合腐蚀及裂纹的SEM照片和电化学测试结果进行分析。结果 原始和固溶状态304不锈钢U形弯试样在氯化铵溶液环境中开裂时间为25 d左右,断口形貌分别为穿晶断口和沿晶断口;敏化态试样18 d后发生开裂,断口形貌为穿晶和沿晶的混合断口。原始和固溶态321不锈钢U形弯试样在该环境中经过39 d均无应力腐蚀裂纹;敏化试样经30 d后产生宏观开裂。电化学测试结果显示,不同热处理态的304不锈钢在氯化铵溶液中均具有明显的点蚀敏感性,321不锈钢在该环境中耐点蚀和应力腐蚀的能力优于304不锈钢。结论 不同状态的304不锈钢在高温氯化铵环境中具有较强的应力腐蚀倾向,特别是敏化态试样;321不锈钢在该环境中的应力腐蚀敏感性相对较小,但敏化处理显著增加了其沿晶应力腐蚀倾向,而固溶态试样具有明显的沿晶腐蚀特征。     

定向凝固Al-12.5Si合金的共晶界面形貌

通过调整合金中Sr和Mg的加入量、温度梯度和凝固速度,对Al-12.5Si合金进行一系列定向凝固试验。结果表明,Sr可以对共晶Si进行变质,得到规则界面,也可以引起界面失稳,因为和Mg一样,其溶质分配系数k01,增加了成分过冷。随Sr或Mg含量增加,共晶界面的演化过程为平界面→胞状晶→树枝晶→等轴晶;随凝固速度增大和温度梯度减小,界面前沿成分过冷变大,界面形貌经历了从失稳到胞晶、树枝晶和等轴晶的转变。     

压焊

Qd370qD爆炸焊接界面渗碳体特征 利用透射电子显微镜研究了321／Qd370qD爆炸焊接界面附近渗碳体微观结构。结果表明，321／Qd370qD爆炸焊接界面奥氏体侧存在大量的渗碳体，靠近界面处的渗碳体内存在大量亚片层团．尺寸大小约几个纳米。这些亚片层互相平行，有的亚片层团互相交叉大约呈70．5°，亚片层团之间符合一定的晶体学取向关系，     

压焊

Qd370qD爆炸焊接界面渗碳体特征 利用透射电子显微镜研究了321／Qd370qD爆炸焊接界面附近渗碳体微观结构。结果表明，321／Qd370qD爆炸焊接界面奥氏体侧存在大量的渗碳体，靠近界面处的渗碳体内存在大量亚片层团．尺寸大小约几个纳米。这些亚片层互相平行，有的亚片层团互相交叉大约呈70．5°，亚片层团之间符合一定的晶体学取向关系，     

相场法模拟Al-4.5%Cu枝晶生长参数的优化

用相场法模拟了Al-4.5%Cu合金的等温枝晶生长过程,分析了网格尺寸、各向异性强度和界面厚度对枝晶生长过程的影响.计算结果表明:随着网格尺寸的减小,二次枝晶臂发达、枝晶尖端光滑;较低的各向异性会削弱枝晶生长的方向性,而较大的各向异性则导致误差噪声;界面厚度增加,则在二次枝晶臂上产生侧枝,但较小的界面厚度枝晶的生长服从于尖锐界面条件.本文给出了各参数的优化值.     

强界面能各向异性下二元Ni-Cu合金枝晶生长过程的相场法模拟

基于Wheeler模型和Eggleston修正强界面能各向异性的方法,建立耦合溶质场和温度场的相场模型,模拟强界面能各向异性下Ni-Cu合金枝晶生长过程.结果表明:在强界面能各向异性作用下,界面方向枝晶生长不连续且枝晶出现棱角;由于枝晶尖端温度梯度和溶质梯度较大,枝晶生长迅速.当界面能各向异性强度低于临界值时,枝晶尖端生长速度随界面能各向异性强度的增加而增大;当界面能各向异性强度等于临界值时,枝晶尖端生长速度下降4.34％;当界面能各向异性强度大于临界值时,枝晶尖端生长速度随界面能各向异性强度的增加先增大到极大值后逐渐减小.当无量纲热过冷度较小时,晶体平衡形貌为类矩形;随着无量纲热过冷度的增加,晶体平衡形貌向枝晶转变,枝晶尖端生长速度先呈幂指数增加,然后呈线性增加,枝晶生长由扩散控制转变为动力学控制.     

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利用透射电子显微镜研究了321/Qd370qD爆炸焊接界面附近基板内的组织。结果表明,基板珠光体铁素体内部存在大量的调幅分解组织。调幅分解主要有波长为2 nm和4 nm的波。利用二次衍射分析了调幅分解的电子衍射花样,并且得出调幅分解波上存在两种取向的纳米组织。     

321-15CrMoR爆炸焊接复合板结合界面区的显微组织分析

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和显微硬度计,对爆炸焊接321-15CrMoR复合板结合界面进行了研究,探讨爆炸焊接过程的金属物理学机理.结果表明,界面呈波形;界面附近基体组织产生了剧烈的塑性变形;321一侧存在绝热剪切带(ASB),ASB在局部发展成为微裂纹,波峰存在一薄层"白亮带",ASB和"白亮带"均由细小等轴晶粒组成;界面附近原子存在短程扩散和熔化长程扩散现象;界面区显微硬度显著提高.这些特征保证了复板和基板之间的快速优质冶金结合.     

Filling friction stir weld keyhole using pin free tool and T shaped filler bit

A keyhole produced by friction stir weld bead on plate (4·7 mm thick 1060 Al plate) technique was filled using a method like rotational extrusion process, in which a pin free tool and a T shaped filler bit was used. As compared with the case using a simple cylindrical filler bit, in which all of the filled samples fractured at the initial periphery interface, the beneficial effect of T cap on improving filling quality was demonstrated by higher and more stable fracture load and fracture location away from initial periphery interface, although small gaps were present at the lower periphery interface and the bottom interface. To further eliminate the small gaps mentioned above with liquid phase, Zn braze foil was preplaced at the bottom of the keyhole. As expected, with the aid of the extruding and torquing effects of the pin free tool, intimate contact was achieved well by filling and alloying effects of molten Zn.     

The effect of upsetting conditions on flash weld toughness. Study on toughness improvement of flash welded joints in high strength steel

An investigation was carried out of the factors influencing the toughness of flash welded high strength steel plate.¹ It was explained that the major factors for toughness degradation can be summarised by the following: there is an inclusion factor, that is oxides which remain at the weld interface and act as the starting point for fracture and the inclusions within steel which tend to be parallel to the weld interface due to metal flow; there is a microstructural factor, that is degradation of the microstructure due to coarsening of former g grains, a localised softened layer at the weld zone centre and the texture formed where there has been heavy rolling. Consequently, in order to secure toughness, a reduction of oxides at the weld interface and an improvement of steel material purity are required for the former case and the post weld heat treatment is required for the latter.     

核电321不锈钢旋转电弧窄间隙GTAW工艺

采用旋转电弧窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)新工艺对核电321不锈钢进行窄间隙焊接试验,根据工业生产实际对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程温度场和应力场分布展开研究,发现在填充焊过程中,近焊缝区域最高温度可达600 ℃,此时奥氏体不锈钢处在敏化温度区间,在此温度长时间停留可能导致不锈钢耐蚀性能下降。在垂直于焊缝方向,近焊缝区域呈现拉应力,应力值略高于材料的屈服强度,随着与焊缝距离的增加,应力值逐渐降低,在一定位置处,拉应力转变为压应力。沿焊缝方向上,板材中间区域应力值较高,两端应力较低。创新点： 采用旋转电弧NG-GTAW新工艺,能够在满足焊接热输入要求的同时,提高焊接效率,减少填充量,为核级不锈钢焊接提供了一种高效率、高质量的焊接新方法。     

Sn-Cu系无铅钎料的研究进展及发展趋势

以Sn0.3Ag0.7Cu为钎料,纯Cu板为基板,采用过渡液相扩散焊工艺制备Cu/Cu₃Sn/Cu₆Sn₅/Cu₃Sn/Cu多层结构全金属间化合物焊点,通过扫描电子显微镜和能谱仪分析了焊点的组织形貌和成分,测试了焊点的抗剪强度,研究了界面金属间化合物的生长机理。结果表明,由于温度梯度的影响,冷端Cu₆Sn₅生长速度大于热端。回流时间为5 h时,焊缝形成全金属间化合物,焊缝界面较为平整且无缺陷,抗剪强度由32.16 MPa降至21.29 MPa,降低了33.8%,断裂模式由塑性断裂最终演变为脆性断裂。

     

几种典型接合界面对声发射信号衰减的影响

为研究声发射信号经过各种不同接合界面的传输衰减特性,设计了声发射信号经过螺栓紧固联接面、大小界面接合面、焊接面、法兰连接面等四组典型接合界面传播时的模拟试验来分析研究其声衰减特性。试验结果为实际应用中分析不同接合界面对声发射信号衰减的影响提供了重要参考。     

SUS321不锈钢和6061铝合金激光搭接焊接头的组织和力学性能

焊接参数对钢铝异种接头质量影响明显。主要研究不同的激光功率和焊接速度对SUS321不锈钢和6061铝合金焊缝成形的影响,分析异种接头的微观形貌特征及组成,并对接头的断口形貌和力学性能进行了试验研究。结果表明,不同焊接速度和激光功率对于焊缝成形有着重要影响:当激光功率为2 200~2 400 W,焊接速度为30~35 mm/s时可以获得质量较高的焊缝;在焊接过程中,接头界面形成了FeAl、Fe_2Al_3和Fe_3Al等金属间化合物,它们的存在影响了接头的力学性能;接头在拉伸试验中发生韧性断裂,且裂纹最先在金属间化合物中萌生,并沿着钢铝反应界面进行扩展,直至整个接头发生断裂。     

Optimizing Friction Stir Welding via Statistical Design of Tool Geometry and Process Parameters

This article considers optimization procedures for friction stir welding (FSW) in 5083-H321 aluminum alloy, via control of weld process parameters and tool design modifications. It demonstrates the potential utility of the ??force footprint?? (FF) diagram in providing a real-time graphical user interface (GUI) for process optimization of FSW. Multiple force, torque, and temperature responses were recorded during FS welding using 24 different tool pin geometries, and these data were statistically analyzed to determine the relative influence of a number of combinations of important process and tool geometry parameters on tensile strength. Desirability profile charts are presented, which show the influence of seven key combinations of weld process variables on tensile strength. The model developed in this study allows the weld tensile strength to be predicted for other combinations of tool geometry and process parameters to fall within an average error of 13%. General guidelines for tool profile selection and the likelihood of influencing weld tensile strength are also provided.