高氮奥氏体不锈钢Cr22Mn18NiN MIG焊接接头组织性能研究

高氮钢焊接技术是高氮钢应用的关键技术之一,采用熔化极惰性气体保护焊接(MIG)方法,选用自制高氮钢焊丝对16 mm厚高氮奥氏体不锈钢进行焊接,分析了焊接接头显微组织、硬度、力学性能。结果表明,氮气的加入能够影响焊缝的结晶行为,不同比例氮气保护气氛下的焊接接头,焊缝区硬度均低于母材,20%氮气的加入对改善焊缝区域显微硬度效果最为显著,高氮奥氏体不锈钢焊接接头抗拉强度随着氮气比例的变化呈现先增大后减小的趋势。     

高氮钢TIG焊接数值模拟及组织性能分析

采用TIG热源进行高氮钢焊接研究,通过设置合理工艺,高氮钢可实现无微裂纹、无气孔的良好连接。采用有限元方法对高氮钢焊接的热力过程进行模拟,结合光学显微镜和扫描电镜等表征方法对接头的微观组织进行分析,同时对接头进行抗拉强度测试。结果表明,高氮钢TIG焊接头平均拉伸强度可达950 MPa。焊缝微观组织主要为粗大的奥氏体枝晶及少量铁素体。拉伸结果表明该接头为韧性断裂,断口表面有多种尺度的韧窝。     

高氮钢电子束焊接接头组织与性能分析

高氮钢焊接技术的研究是高氮钢研制和应用的关键技术之一。采用真空电子束焊接方法,对4 mm厚的高氮钢进行了焊接,研究了焊接接头的组织和力学性能。研究结果表明高氮钢电子束焊接焊缝和热影响区的组织为奥氏体组织,当焊接束流为20 m A、焊接速度为6.5 mm/s时,接头抗拉强度最大为1 010 MPa,达到母材强度的92.7%。高氮钢电子束焊焊缝中氮逸失较少,氮含量下降不多,由0.74%下降到0.64%。     

中厚板铝合金双面双TIG弧机器人自动焊接系统研究

研究了一种新的中厚板铝合金双面双弧自动焊接系统,设计了双机器人双面双TIG弧自动焊接系统方案及同步通讯电路,系统集成了机器人、数字化焊机、变位机等模块,构建了双面双弧双机器人自动同步立焊焊接工作站。焊接试验结果表明,该系统可以实现中厚板铝合金双面双弧同轴打底焊自动工艺,大幅度提高了自动化焊接效率。试验结果同时表明,双面双TIG弧双机器人自动焊接系统具有焊接周期短,焊接过程稳定的特点,是前景广阔的中厚板高效化焊接设备。     

医疗器械用高氮不锈钢中厚板钨极氩弧焊接接头的组织与性能

采用钨极氩弧焊对7 mm厚的高氮不锈钢板进行了焊接,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊缝区和热影响区组织为奥氏体和δ-铁素体,当2%氮气加入保护气体时,焊缝强度明显提高,抗拉强度达到865 MPa,与母材(抗拉强度875 MPa)相当,且焊缝韧性也可获得提高;整个焊接接头具有良好的低温冲击韧性,-40℃时,焊缝区的冲击吸收功为70 J,熔合线附近的冲击吸收功为55 J,热影响区的冲击吸收功为60 J。     

高氮钢复合焊接接头组织与力学性能研究

热输入对焊接接头组织与力学性能有重要影响。采用激光-电弧复合焊接方法,研究了不同电弧能量和激光能量下的接头组织、焊缝氮含量、拉伸与冲击性能及接头显微硬度。研究表明：焊缝组织为奥氏体+少量δ铁素体,焊缝中析出的δ铁素体随热输入加大而增多;当电流达到200A后,熔池液态金属中氮的溶解近于饱和,即使焊接电流增大,焊缝氮含量依然趋于恒定;而当激光功率增至2.0kW后,焊接过程中的匙孔维持在稳定状态,焊缝氮含量也近于恒定;拉伸断裂位置均在焊缝区,当焊接电流为200A时,平均拉伸强度最高,达到967.58MPa,当激光功率为1.6kW时,平均拉伸强度可达962.88MPa;焊缝冲击功随激光功率的增大呈先降低后升高的变化趋势,但随电流的增大其变化趋势相反;熔合线的冲击功随着焊接参数的变化呈现出相同的变化趋势,焊缝和熔合线的最大平均冲击功分别为47.60J和62.85J;拉伸和冲击的断裂形式均为韧性断裂;焊缝区显微硬度最低,导致拉伸测试时均断裂于焊缝区。     

铝合金双面双弧同步立焊工艺特征与接头组织性能分析

采用双面双弧同步立焊工艺方法,对8 mm厚5083铝合金进行自熔试验,I形坡口一次熔透,焊缝成形美观。通过调节两侧电弧热量配比研究熔池成形规律,并从焊接接头的微观组织、力学性能分析其连接机理。研究结果表明,随着热输入的增加,双面双弧同步立焊热量加速集聚,熔深以三次幂函数的速度增大。双面双弧同步立焊接头轮廓呈“双曲线形”,而相同热输入下的单面焊接头则呈“倒马鞍形”。总热输入一定的情况下,双面双弧接头正面熔宽随能量配比系数的增大而增大,反面熔宽随能量配比系数的增大而减小,中间熔宽基本不变,熔化面积随能量配比系数的增大先增大后减小;能量配比系数一定时,随着焊速的增大,接头熔宽和熔化面积均减小。母材组织为条带状纤维织构,热影响区发生静态回复与再结晶,变形组织消失,产生新晶粒,焊缝区主要由α-Al固溶体、β相(Al8Mg5)质点和骨骼状的Mg2Si析出相组成。焊缝的抗拉强度随着能量配比系数的增大而减小,拉伸断裂形式为韧性断裂。热影响区出现软化现象,双弧交汇区硬度低于正面焊缝区。     

双面超薄不锈钢复合板激光焊接接头组织及耐腐蚀性能

采用同步送粉填充焊的方法,利用Nd:YAG固体脉冲激光对0.1mm+0.8mm+0.1mm不锈钢复合板进行了双面焊双面成形的实验研究。确定了激光焊接双面超薄不锈钢复合板的最佳工艺参数,利用金相显微镜观察分析了焊缝区各区的微观组织特征。结果表明,双面超薄不锈钢复合板填充粉末后激光焊接接头表面成形好,热影响区窄,焊接变形小;焊缝中心为细小的等轴晶,熔合线附近有细晶区,其他区域为柱状晶区,焊缝为残余奥氏体+马氏体+碳化物组织;在硫酸-硫酸铜腐蚀溶液中腐蚀16h后,焊缝表面与腐蚀前没有明显变化,对试板进行180°弯曲试验,未产生晶间腐蚀裂纹。     

奥氏体不锈钢件的等离子弧焊接工艺研究

等离子弧焊接技术是近年来发展起来的机械零部件焊接新技术。本文研究了等离子弧焊接技术在奥氏体不锈钢零部件损伤修复中的应用,提出了等离子弧焊接修复奥氏体不锈钢件的工艺及条件。     

TIG焊接触式引弧系统研究

在阐述了ＴＩＧ焊模拟型晶体管弧焊电源的优异控制性能与其功耗大、效率低的矛盾后，论述了开发接触式引弧系统的必要性及其实现所必须解决的技术关键──控制系统及钨电极／工件的粘连及污染。还就控制系统设计中的信息拾取、信息处理和抗干扰等问题进行了详细的分析，并描述了采用双电压比较器及延迟滤波器的必要性及其工作原理。对钨电极／工件的污染问题，也给出了定性及半定量分析的结论。无论从钨电极的极限引弧次数还是零件的渗钨量，接触式引弧都较高频引弧为好。并对研制的接触式引弧系统的动态品质进行了解析求解和操作试验，证实了设计系统的可行性及可靠性。     

激光-电弧复合焊接下高氮钢的焊接接头力学性能

采用激光-电弧复合焊接方法,获得材质为Cr_(18)Mn_(18)N的高氮钢板材的焊接接头。然后,对该焊接接头分别进行拉伸、硬度和弯曲等力学性能试验。结果表明,焊接接头的硬度和强度均高于母材,且焊接接头的弯曲试验满足ISO 5173标准。     

热输入对电子束焊接头组织与性能的影响研究

研究了不同热输入对30Cr Mn Si Ni2A超高强度钢电子束焊接接头组织与性能的影响。研究结果表明:不同热输入可以得到不同的焊缝截面形貌,焊态下焊缝区域组织以粗大的板条马氏体为主,并有少量的残余奥氏体,热输入对焊态下的组织形貌没有明显的差异影响。经过900℃油淬和低温回火后,利用扫描电镜观察发现焊缝和热影响区的显微组织主要为回火马氏体和残余奥氏体,且随着热输入的增加导致晶粒尺寸稍微增大,焊缝和热影响区相比,组织细且均匀。同时进行了抗拉强度、冲击韧性和显微硬度检测,数据说明随着焊缝热输入的增加接头的强度、冲击韧性会随之降低且数值趋于稳定,显微硬度值有下降的趋势但不明显。     

不预热焊接工艺焊接X70管线钢接头的组织与性能

分别采用焊前预热和不预热的两种焊接工艺对X70管线钢进行焊接,采用光学显微镜、拉伸试验机和冲击试验机研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和冲击性能。结果表明:焊前预热接头的组织多为细小的针状铁素体、多边形铁素体等,而不预热接头的组织中晶粒明显长大,出现粗大粒状贝氏体和少量马氏体;焊前预热的焊接接头其抗拉强度和冲击韧性较不预热的好些,但不预热焊接工艺焊接的接头仍能满足性能要求;考虑工程到建设成本方面,不预热的焊接工艺可用于X70钢焊接。     

热处理工艺对BCu58ZnMn钎料钎焊接头组织与性能的影响

研究了焊后冷却方式、固溶后冷却速率及时效工艺对BCu58ZnMn铜基硬钎料显微组织和硬度的影响,在此基础上分析了淬火、回火工艺对其钎焊YG13C硬质合金和42Cr Mo钢钎焊接头剪切强度的影响。结果表明:焊后快冷将使钎料的硬度增大,焊后固溶时效热处理可显著改善钎料的组织,提高其硬度;焊后缓冷钎焊接头的剪切强度明显高于快冷的,焊后空冷及高温回火后的钎焊接头能够保持理想的剪切强度(190.4 MPa),优于相关标准规定的指标要求。     

Effect of Thermal Cycling on Properties and Microstructure of SnAgCuCe Soldered Joints in QFP Devices

Increasing global concern about the environment is bringing regulatory (European directives) and consumer (green products) pressure on the electronics industry in Europe and Japan to reduce or completely eliminate the use of lead (Pb) in products. Among all lead-free solder alloys, SnAgCu solder system, which has better thermo-mechanical properties compared with those of SnPb solder, is proven to be one of the promising candidates for electronic assembly. Previous work also revealed that adding a small amou...     

含孔洞缺陷焊接接头电磁热强化及组织与性能分析

通过自制的ZL-2型超强脉冲放电装置对含孔洞缺陷的A356铝合金焊接接头进行了电磁热强化实验,采用金相显微镜对强化前后焊接接头各区域微观组织和孔洞附近组织进行了对比分析,利用微机控制万能实验机对强化前后试件的拉伸性能进行了测试,并用SEM扫描电镜对拉伸断口进行了分析,采用型号为FM-700的显微硬度计对强化前后试件进行了硬度测试。结果表明:合适的脉冲电流有较好的晶粒细化效果,强化后的焊接接头各区域组织得到细化,焊接接头的力学性能得到改善,经脉冲放电后的抗拉强度平均提高了11%,延伸率平均提高了14.2%,且强化后接头的硬度明显较强化前高。     

20#钢管全位置A-TIG焊接接头组织及性能的研究

采用A-TIG焊接技术对20#钢Ф57mm×5mm的管子进行全位置焊接,对得到的焊接接头进行射线探伤和力学性能测试,结果表明,接头质量均达到标准要求,接头的显微组织优于普通TIG焊接接头。A-TIG这一新型高效的焊接技术对于管子焊接安装、提高效率、降低成本具有极大的工程意义。     

TC4钛合金等离子弧焊接接头组织及性能

采用等离子弧焊接工艺焊接TC4钛合金,通过室温拉伸、显微硬度测试、金相分析及X射线衍射试验,对TC4钛合金等离子弧焊接接头的显微组织和性能进行了研究。实验结果表明:TC4钛合金等离子弧焊接接头焊缝的组织为针状马氏体α'相和残余β相,组织形态为粗大柱状晶,过渡区和近焊缝区中的组织为细小的针状α相和β相、少量的α'相,组织形态为较粗大的等轴晶;接头焊缝熔化区的硬度最高;接头断口的主要微观特征为韧窝,属于延性断裂,但部分区域韧窝很浅,趋向于脆性断裂。     

FV520(B)钢异种钢焊接接头的组织和性能研究

通过拉伸试验、示波冲击试验和硬度试验,对两种焊后热处理（850℃油淬＋560℃时效、850℃油淬＋600℃时效）下的沉淀硬化不锈钢FV520（B）/低碳调质钢18CrMnMoV异种钢焊接接头的组织和力学性能进行了研究,结果表明：两种焊接接头中,焊缝组织粗大,硬度最高,韧性最低;600℃时效处理后的焊缝和两种母材的硬度均低于560℃时效处理后的焊接接头的相应位置的硬度,但前者的韧性高于后者;在两种焊接接头中的FV520（B）母材侧热影响区均存在软化区,这是导致两种焊接接头在拉伸试验中均断裂于该位置的主要原因;600℃时效的焊接接头具有比较合理的综合力学性能。