钛/钢异种金属焊接存在问题及研究现状

钛与钢由于物理-化学性能的差异较大,熔化焊时接头容易产生金属间化合物而使接头性能下降.分析了钛/钢异种金属焊接存在的问题,并总结了钛/钢异种金属采用熔化焊、固相焊以及钎焊连接的研究现状.采用固相焊和钎焊能够避免熔化焊时带来的问题,从而获得强度较高的接头,但熔化焊方法,特别是高能束焊接方法仍然是实现钛/钢异种接头可靠连接并满足实际生产需要的最有前景的连接方法.     

TA10合金厚板与钢爆炸焊接边界效应的产生与消除

根据Ti－Fe相田来看，这两种金属是完全不相容的，采用传统的焊接方法，不能得到牢固的钛钢接头．其原因是，在高温下，两种材料熔化界面会产生脆性的金属门化合物，严重影响两种材料的结合性能，导致钛钢接头不能正常工作．采用爆炸焊接法，可得到牢固致密的钛钢接头．而且由于爆炸焊接的显著特点——瞬时性和固相焊接，使接头不需要加热，钛、钢结合界面在焊接过程中来不及发生化学反应就完成了拉个结合过程．因此在其界面不会形成金属间化合物，可得到结合质量优良的钛钢接头．然而，在TA10与钢的用炸焊接过程中，总会出现一些令人不满…     

钛/钢异种金属电子束焊接技术的发展现状

由于电子束焊接具有高能量密度、精确可控的束斑尺寸和位置、低的焊接残余应力、无污染焊缝等优点,被认为是连接异种材料最合适的焊接方法。在分析钛/钢异种金属可焊性的基础上,归纳总结了电子束焊接钛/钢异种金属的特点,综述了国内外钛/钢异种金属电子束焊接研究进展,并对钛/钢异种金属电子束焊接的发展前景进行了展望。     

钛箔/钢爆炸焊接的界面结合性能

为减小钛/钢爆炸焊接钛层的使用量,以低爆速乳化炸药作为焊接炸药,食盐作为传压层,成功实现厚度200 μm TA1钛箔与Q235钢的爆炸焊接.通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对界面微观形貌进行分析,利用万能试验机对复合板试件进行拉伸、弯曲试验检测其结合性能. 结果表明,钛箔/钢界面呈规则的波形,主要以熔化层结合,具有良好的结合质量.靠近界面金属产生强烈的塑性变形,钢侧晶粒呈流线状.波后的旋涡内包含熔化块,未观测到孔洞、裂隙等缺陷.根据Ti和Fe元素原子比例,熔化块成分主要为FeTi,Fe₂Ti等金属间化合物.三点弯曲和拉伸试件的界面均未出现分离,复合板材界面具有良好的塑性变形能力和结合性能.拉伸试件断口两侧的钛层与钢层存在大小不一的韧窝,主要呈塑性断裂.     

钛/钢异种金属焊接的研究现状

实现钛与钢异种金属间的有效连接比较困难。为了探寻钛/钢的有效连接方法,在分析钛/钢异种材料的焊接性基础上,对钛/钢异种金属间的激光焊、电子束焊、激光-电弧复合焊等研究现状进行探讨。生成于接合界面的脆性金属间化合物是严重限制钛/钢异种金属接头性能的主要因素;选用合理的焊接工艺和添加适宜的中间层是实现钛/钢有效连接的重要途径。提出采用双层或多层金属的中间层来抑制界面金属间化合物生成是今后的研究方向。     

3 mm厚钛/钢复合板低爆速炸药稳定爆轰的研究

研究3 mm厚的钛/钢复合板在爆炸焊接工艺技术条件下,采用不同药量的低爆速炸药,通过从起爆端开始沿爆轰长度方向对结合界面进行波纹检测及氧化和熔化研究,研究低爆速炸药不同用药量时在钛/钢复合板的稳定爆轰长度,为长度≥4 m钛/钢复合板爆炸焊接工艺参数的制定建立基础.     

焊接工艺参数对Ti/Al异种金属磁脉冲焊接接头微观组织及力学性能的影响

钛/铝异种金属复合结构具有比强度高、耐蚀性好等优势,在航空航天、轨道交通领域具有广阔的应用前景;但是,钛和铝两者在物理、化学和冶金学上的特性差异较大,采用传统熔化焊时极易在焊接接头中产生裂纹、气孔以及大量的脆性金属间化合物,严重恶化异种金属焊接接头的力学性能,限制了钛/铝复合结构的广泛应用。磁脉冲焊接技术是一种固相焊接技术,焊接过程中被焊材料不发生熔化,能够有效避免由于熔化带来的各种冶金缺陷。为此,本文采用磁脉冲焊接的方法,对Ti6Al4V/纯Al异种金属进行连接,系统研究了放电能量和初始间隙对接头显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,放电能量是界面波形成的主要原因,而初始间距影响相同能量下的界面波形。初始间距1.5 mm,放电能量为24 kJ时,剪切载荷最大,为4820 N。磁脉冲焊接过程中的高速碰撞导致界面较母材发生了明显的晶粒细化。     

爆炸焊接Cu—Ti板材的组织和性能

爆炸焊接是一种通过爆炸力将2种或多种金属在高压下固态结合的工艺，广泛用于其它焊接方法不能接合的同种金属或异种金属的接合方法。     

钢与铜及铜合金的焊接研究现状

叙述了钢与铜及铜合金熔化焊、钎焊、固态焊的国内外研究现状。指出，研究适用于钢与铜及铜合金的固态焊接新工艺尤为必要。     

钛与其它金属的熔融焊接技术

钛因其优良的耐蚀性 ,常用于化工、电站等领域 ,近来又在尝试用作海洋结构物如跨海大桥的桥柱及超大型浮式海洋结构的防腐蚀衬板 ,衬板几乎都是用钛包覆钢 ,本文介绍用细铜丝将钛和钢直接焊接的衬焊技术。将钛焊接到钢板上的技术包括钛与钛之间的焊接和钛与钢的焊接 (连续缝焊和中间部分的固定焊接 )。前者可用传统焊接技术或其延伸技术 ,后者则使用细铜丝进行 MIG(熔化电极氩弧焊 )焊接。连续缝焊 (图 1 a)是在 1 2 mm× 75mm× 40 0 mm的 SS40 0钢板上把厚度 1 mm或0 .5mm的纯钛板用夹具压紧 ,在钛板端部进行 MIG焊接。焊丝使用 0 .…     

镁合金-钢异种材料熔化焊研究现状

镁合金-钢异种金属复合结构具有巨大的使用价值,特别是在船舶、汽车、航空航天等领域.由于镁与钢熔沸点差异巨大,Mg在Fe中不固溶,无法形成固溶体和金属间化合物等,因此,镁合金-钢异种金属熔化焊还存在较多问题.本文从镁合金-钢的焊接性与实现焊接的总体要求这两个角度出发,对镁合金-钢异种金属熔化焊的研究现状进行了讨论.重点分...     

低温钢的焊接(二)

四、低温钢的可焊性低温钢可焊性研究的主要着眼点,是焊缝缺口韧性的改善和焊接裂纹的防止。1、焊缝金属的材质变化(1)熔化凝固与缺口韧性由于焊缝金属是靠焊接热量而熔化的     

工业纯钛TA2/紫铜T2异种金属CMT焊接接头的微观组织和腐蚀性能

采用冷金属过渡技术(CMT)对工业纯钛TA2和紫铜T2异种金属薄板进行对接焊.焊接过程中,使焊丝偏向铜的一侧,铜母材和焊丝熔化形成熔焊接头,熔化的填充材料润湿钛母材,形成钎焊界面,实现钛和铜的熔钎焊连接.使用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和力学试验研究焊接接头的组织以及连接机理.在室温下10%HCl溶液中,研究钛/铜异种金属CMT焊接接头的腐蚀行为.结果表明,钎焊界面由TiCu,Ti₂Cu,AlCu₂Ti等多种金属间化合物组成;焊缝区由铜基固溶体和Ti-Cu-Al-Ni-Fe五元素析出相组成;接头的抗拉强度达到205 MPa;焊接接头在室温10%HCl溶液中腐蚀7天后,钎焊界面出现腐蚀沟槽,14天后自行断裂.     

基于焊缝金属高熵化的钛/钢焊材设计与制备

依据焊缝金属高熵化技术思路设计焊材成分,采用真空电弧熔炼、急冷快速凝固制备高熵合金焊材,以期获得简单固溶体微结构的高熵合金焊缝,提高钛/钢焊接接头力学性能。结果表明,焊缝高熵化的技术可有效抑制焊缝脆性金属间化合物产生,有利于钛/钢熔化焊接头性能的提高。应用真空电弧熔炼,单辊急冷快速凝固技术制备的高熵合金焊材组织细密,成分均匀,适于钛/钢的焊接。Ti-Fe-Cu-Ni-Al多主元高熵合金可实现钛与钢的高性能连接,形成的焊缝为bcc和fcc简单固溶体组织,电阻点焊TA2/Q235接头剪切强度最高达到144 MPa。     

紫铜与钢的焊接

在我厂的生产中,有不少紫铜与钢两种不同金属零件焊掳在一起的构件,经过几年实践,掌握了一些规律,介绍如下: 一、铜的可焊性紫铜的可焊性较差,对于厚度大、技术要求高的紫铜与钢的焊接就更加困难,主要原因是: 1.焊缝金属与母材不易熔合。原因是紫铜具有强烈的导热性。据一些资料指出,室温下紫铜的导热系数大约是钢的8倍,而在1000℃时大约为10倍,因此,如果采用与焊接低碳钢相同的焊接规范,则焊接区的热量不足,紫铜不能充分熔化,     

异种金属的焊接研究进展

本文对异种金属（铝-钢、铜-钢、钛-钢、Mg／Al、Ti／Al、Cu／Al）的焊接研究现状、异种金属的焊接应用、异种金属的焊接发展等方面进行了分析,希望对异种金属的焊接研究有所裨益。     

铝合金／钛合金超声波点焊热-机耦合分析

超声波焊接技术是一种通过施加压力和高频剪切运动来实现材料固态连接的方法。利用超声波焊接技术进行金属间的焊接能在低于金属熔点的温度下实现良好的冶金连接。因此可以应用于冶金性能差异较大的异种金属的焊接。本文针对超声波焊接过程中温度瞬间变化的特点，利用超声波焊接界面反应机理的研究结果，建立了超声波焊接铝钛异种合金的二维有限元模型。通过有限元数值模拟的方法得到了超声波焊接过程中瞬态温度和应力分布。为超声波焊接工艺的优化和制定提供了理论依据。     

从熔盐中电解制取金属钛

钛的生产成本高，使其应用受到了限制．如能从熔融盐中直接电解得到钛，就可减少成本．然而，从熔融盐中电解得到的固态钛很可能是树枝状晶，需要再经过真空电弧重熔．如果能得到液态钛，上述问题即可迎刃而解．但因钛的熔点高，高温活性大，保持其液态是非常困难的． ＥＳＲ（电渣熔炼）是钢的提纯工艺之一．在该工艺中，大电流通过电解槽时产生的热量将自耗电极熔化；电极周围温度可达２０００Ｋ．从自耗电极上得到的金属滴收集于金属熔池中，然后凝固在基板上．该工艺通常使用交流电，但也可用直流电．使用直流电，可以掌握电解效果．１…     

钛合金与不锈钢异种金属焊接的研究现状

钛合金和不锈钢异种金属焊接在石油、化工和航空等领域有着广泛的应用。由于它们的物理性能和化学性能存在诸多差异,焊接时难以获得优质的焊接接头。本文对钛合金和不锈钢异种金属焊接时存在的问题进行了分析,并从熔焊、钎焊和压力焊等方面对钛/钢异种金属焊接方法的研究现状进行了介绍。     

西北有色金属研究院的主要研究领域(之八、之九)——金属爆炸加工与焊接、有色金属选矿

本院设有金属爆炸加工与焊接研究室,从事稀有、难熔金属及复合材料爆炸加工与焊接技术研究和新产品开发。专门从事此项研究和生产的人员近百人,其中高级工程师三名,工程师九名。二十多年来,研制成功了钛-钢,钛-铜、钛-不锈钢、铝-钢、锆-钢、铌-钢、