铝/钢异种金属焊接接头组织与性能

采用冷金属过渡(Cold Metal Transfer,CMT)熔钎焊方法对6061铝合金和Q235镀锌钢进行对接焊接,采用金相显微镜、显微硬度计对焊接接头微观组织和硬度进行观察.结果表明:CMT技术可获得成形良好的铝/钢接头.随着焊接速度的降低,焊缝宽度增大;焊缝区为等轴晶和树枝晶组织,熔合区为柱状晶组织.硬度测试表明:接头的维氏硬度(HV)比母材低,过渡区硬度最高,为180,焊缝硬度较低,约为80,钢侧热影响区硬度为152,熔化区存在一定的软化.拉伸试验表明:试样在拉伸过程中发生明显的塑性变形,接头抗拉强度为134 MPa,为铝合金母材的72%.     

22MnB5超高强钢焊接接头强化性能

以22MnB5超高强钢淬火状态焊接接头为研究对象,进行了焊接过程中的机械旋压强化处理工艺试验,测试并分析了焊接接头的力学性能、显微组织和显微硬度耐蚀性。结果表明:焊接接头经过机械旋压后,会在接头表面形成一层塑性变形层,晶粒在压头旋压的作用下会被压扁拉长,其分布会更加均匀致密;焊接接头抗拉强度会达到940MPa左右,相对未处理的焊接接头抗拉强度提高了约100MPa,其显微硬度有小幅增加,但耐蚀性能变化不大。     

Ni对金属粉芯型焊丝接头性能的影响

为了制备WQ960高强钢焊接所需的药芯焊丝,自行研制了Mn-Mo-Cr系金属粉芯型药芯焊丝,并在药芯中添加Ni粉来改善焊接接头的冲击韧性.利用拉伸试验、硬度试验和冲击试验等测试方法研究了Ni元素对焊接接头力学性能的影响.结合组织观察和化学成分分析方法,从组织结构的角度对Ni元素的影响机理进行了合理解释.结果表明,随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度增大,但伸长率减小.当温度为-60~25℃时,焊缝冲击功呈现先增大后降低的趋势.随着Ni含量的增加,焊缝及热影响区硬度增大,焊缝最高硬度值为329. 5 HV,热影响区软化现象有所缓解.焊缝金属中加入适量的Ni元素具有提高焊接接头冲击功的作用,且最佳Ni含量为1. 22%.     

镀锌钢板点焊焊接接头组织与性能

采用了合理的电阻点焊焊接参数对镀锌钢板进行焊接,研究了点焊参数对焊接接头组织和性能的影响,分析了焊接接头的硬度分布和拉伸断口断裂机理。结果表明,焊接接头的抗拉强度随着焊接电流和焊接时间的增加均呈先增大后减小趋势;焊缝区铁素体组织随着焊接电流的增大现象明显,而焊缝区铁素体组织却随着焊接时间的增加而变得细密;焊接接头的焊缝区的硬度均匀,且高出母材很多;焊接接头断口表现出明显的延性断裂特征。     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

带电顶锻时间对高强钢闪光对焊接头组织及性能影响研究

研究了带电顶锻时间(St)对高强钢闪光对焊接头组织及性能的影响规律。结果表明,接头界面区和过热区主要为贝氏体+铁素体组织,其突出特点是晶粒明显粗化并存在高密度的位错。随着St增加,焊接热循环高温停留时间增加,冷却速度降低,这导致接头组织粗化,界面区铁素体量增加,接头硬度有降低的趋势。接头弯曲裂纹主要出现在界面区,带电顶锻时间(St)对弯曲裂纹长度具有较明显的影响。在本试验条件下,选择St=0.3s、0.7s有利于明显改善闪光对焊接头的弯曲性能。     

6005A-T6/6082-T6铝合金FSW与MIG接头组织与性能研究

采用光学显微镜、拉伸试验机、显微硬度计和疲劳试验机对FSW及MIG焊接接头的微观组织及力学性能进行了研究。结果表明:FSW焊核区为细小的等轴晶,热机械影响区呈现为被拉长的畸变晶粒,热影响区的组织明显粗化;MIG接头焊缝区晶粒为明显的铸态组织,热影响区晶粒长大情况也比FSW严重。与MIG相比,搅拌摩擦焊焊接(FSW)接头的抗拉强度相对较高,最小硬度值出现在后进侧的热影响区;高周疲劳(Nf107)时,FSW的接头疲劳强度高于MIG接头疲劳强度,高出约14%。     

微量元素Cr对船用耐蚀钢焊接接头组织和性能的影响

为了探讨货油舱下底板模拟腐蚀环境下微量元素Cr对耐蚀钢焊接接头组织、力学性能和腐蚀性能的影响,分别使用不含Cr的焊丝和含微量Cr的焊丝焊接耐蚀钢,对所得焊接接头进行研究.对比分析无Cr及含微量Cr的焊接接头的组织及性能.结果表明,Cr元素的微量添加在一定程度上抑制了先共析铁素体,并且细化了针状铁素体.焊缝中微量Cr的存在对接头的力学性能影响大,无论添加与否接头的抗拉强度均比母材抗拉强度要高,且冲击水平也未发生大的改变,硬度分布相似.焊缝中添加微量Cr元素并未明显改善它的耐腐蚀性,相反,使得焊缝金属自腐蚀电位下降、腐蚀速率增高.     

10CrNi3MoV钢的机器人MAG焊焊接接头微观组织与疲劳性能

对20mm厚10CrNi3MoV钢用机器人进行多层单道熔化极活性气体(Metal Active Gas,MAG)保护焊焊接,采用光学显微镜(Optical Microsope,OM)观察焊接接头组织分布,采用硬度计和疲劳试验机分析焊接接头的硬度和疲劳性能.结果表明:焊接接头热影响区(Heat Affected Zone,HAZ)宽度小,其硬度比母材硬度高,HAZ没有造成焊接接头强度软化.二次热循环作用使得焊缝粗晶区晶粒显著细化,焊缝区维氏硬度(HV)谷值约为170,母材硬度约为250.焊接接头应力在屈服点80%时低周疲劳试验循环10 000次没有断裂,而在屈服点90%时循环3 254次后断裂,并且断裂发生在焊趾处.     

机械振动辅助铝合金CMT接头成形与组织

基于高频微振平台,进行6082铝合金机械振动辅助冷金属过渡焊接(CMT)试验,探究高频微振CMT工艺对焊接接头组织性能的影响.结果表明：施加振动后,焊缝余高略有增加,熔宽减小,熔深增大.当振动频率为1 119 Hz时,余高和熔深分别增加4.5%和23%.振动使热影响区宽度变窄,熔合线附近晶粒尺寸从原先的20μm减小到15μm.施加振动后,气泡逸出速度加快,柱状晶的生长趋势被抑制,晶粒细化,焊接接头软化区的硬度提高,接头硬度分布更加均匀.当振动频率为1 119 Hz时,焊缝软化区维氏硬度值达到最高为77.施加振动可以有效降低接头焊缝和热影响区残余应力.当振动频率为1 119 Hz时,焊接接头和热影响区最大残余应力平均值分别减小9.6%和6.3%,焊接接头力学性能得到提升.     

钢水液面自动拉钢系统的解决方案

本文一开始简述了塞棒自动拉钢系统的重要性,作者结合实际问题出发,介绍了控制系统改造的内容、原理,同时用大量的图表和数据验证了系统的运行效果。该系统利用钢水液面检测系统、采用高灵敏度的电动缸、先进的控制软件对结晶器液位实现良好的控制。尤其将拉速自动控制系统与塞棒自动控制系统的控制系统进行整合,自动化程度有了提高,为生产优钢创造了良好的设备条件,达到了系统优化的目的。     

超高强度钢与低合金钢的激光搭接焊性能

采用Yb:YAG激光器对超高强度钢EN10292 TL4225和低合金钢H340LAD进行了激光焊接试验,分析了不同焊接参数对接头质量的影响。利用光学显微镜观察了接头的微观组织,并通过硬度测试及拉剪试验对接头的力学性能进行了测试,最后采用扫描电镜(SEM,HITACHS-4300)对拉伸断口进行了研究。结果表明,采用优化的焊接参数获得的接头具有良好的接头组织和力学性能,焊接质量能够满足实际生产中的需要。     

Stainless steel binder for the development of novel TiC-reinforced steel cermets

Steel reinforced TiC composites are an attractive choice for wear resistance and corrosion resistance applications. TiC- reinforced 17-4PH maraging stainless matrix composites were processed by conventional powder metallurgy （P/M）. TiC-reinforced maraging stainless steel composites with 〉97% of theoretical density were fabricated. The microstructure, mechanical and wear properties of the composites were evaluated. The microstructure of these composites consisted of spherical and semi-spherical TiC particles. A few microcracks appeared in the composites, showing the presence of tensile stress in the composites produced during sintering. Typical properties, namely, hardness and bend strength were reported for the sintered composites. After heat treatment and aging, the increase of hardness was observed. The increase of hardness was attributed to the aging reaction in the 17-4PH stainless steel. The precipitates appeared in the microstructure and were responsible for the increase in hardness. The specific wear behavior of the composites was strongly dependent on the content of TiC particles, the interparticle spacing, and the presence of hard precipitates in the binder phase.     

大跨度钢结构重型钢柱吊装技术可行性研究

文章以某自动化立体库为例,重点对钢柱构件的安装与吊装技术进行了研究。提出了具体的施工技术措施,计算并验证了方案的可行性。     

Catenary action of restrained steel beam against progressive collapse of steel frameworks

The changing law of internal forces during the whole deformation development process was analyzed. The process was divided into five stages based on the internal force state of the beam and the assumptions of internal force relationship of five stages were proposed. Then, the formulas for determining the midspan deflection of the steel beam under distributed load, which was restrained both in rotational and axial directions, were obtained using restraint coefficient method and rigid-plastic mechanism, thereby the deformation development process was expressed accurately in a quantified way. Priority was given to the analysis of the process from bending to tension-bending, then the final state totally depends on tension to resist the external loads, that is the problem of catenary action of the restrained beam under distributed load. Additionally, finite element analysis was carried out with software ABAQUS6.7 on a restrained steel beam under distributed load with different axial and rotational restraint coefficients. The accuracy of the formulas presented was verified by the results of the behavior of the restrained beams. Finally, error analysis was conducted and some formulas were corrected according to the reasons of errors. The calculated results of corrected formulas match the FEM analysis results better, thus the accuracy of these formulas is improved.     

十字形钢管混凝土柱-钢梁节点抗剪性能研究

为建立侧板连接十字形钢管混凝土柱-钢梁节点的剪切屈服机制,揭示节点传力机理,按12比例设计新型节点抗剪受力模型,利用有限元软件ABAQUS建立低周往复荷载作用下的精细化数值分析模型,观察其破坏模式及传力机制,考察轴压比和侧板厚度对节点抗剪承载力的影响.结果表明:节点模型表现为节点核心区剪切破坏,核心混凝土受力符合斜压杆机理,节点的受力机理为钢桁架、混凝土主斜压杆和约束斜压杆的综合作用;轴压比和侧板厚度对新型节点受剪承载力有一定影响,增大轴压比或侧板厚度,节点受剪承载力提高,增加侧板厚度可以提升节点初始刚度;新型节点具有良好的延性及耗能能力,满足结构抗震设计要求.     

方钢管混凝土柱与H 型钢梁外环板刚接节点性能研究

通过对国标图集中方钢管混凝土柱与H 型钢梁外环板刚接节点模型以及3 组相应衍生模型 的有限元计算分析, 研究了外环板刚接节点在静力荷载下的受力性能以及影响节点刚接性能的各 项因素.分析结果表明:现有标准节点偏于保守, 外环板外伸宽度可减小约25 %;增加外环板外伸 宽度和增加外环板厚度均能提高节点弹性极限承载力, 后者更加经济有效;随着钢柱壁厚的增加, 柱角内侧环板应力增加, 外侧环板应力减小, 高应力区域向柱角内侧偏移, 节点弹性极限承载力随 板厚增加而提高, 但增幅较小.有限元分析和近似试验结果比较表明, 两者吻合良好, 有限元分析能 较好地模拟试验过程.     

钢锭、坯、材的热循环新工艺

总结了冶金厂钢锭,钢坯,钢材的去应力退火,去氢退火,球化退火,正火等热处理新工艺及环形炉,均热炉,步进式炉的钢锭和钢坯加热新工艺,总结了新的热循环理论和计算机应用.改进冶金厂热循环工艺可显著提高经济效益.     

外粘钢加固钢管技术的数值模拟

采用有限元方法对外粘钢板加固钢管柱受力性能进行数值模拟,并与试验结果进行比较. 结果表明,在胶层的作用下,外粘钢板能与原钢管有效地联合工作,且胶层不会发生脱胶现象,同时外粘钢板能提高原钢管柱的强度和刚度,从而间接地提高构架的承载力和整体稳定性,验证了试验结果的正确性,且合理选用有限元模型可以较好地模拟试验情况.     

Effect of weld on design of steel moment-resisting connection reinforced with steel plates

The foreign experimental and FEM research of steel moment-resisting connection reinforced with steel plates are introduced. The effect of weld on the connection design is studied in two ways including weld detail and geometrical detail of steel plates contrast to the reference drawing of connection design in China. The research shows that the weld plays an important role in the design of connections. The welds connecting reinforced plates and beam/ column flange and the plate geometry have direct influence on the performance of the connections reinforced with plates. The study is helpful to the application of design of steel moment-resisting connection with steel plates.