2205双相不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能

采用不同搅拌头转速,研究了搅拌头转速对4 mm厚2205双相不锈钢板材搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响. 结果表明,当焊接速度为50 mm/min时,搅拌头转速在600 ~ 800 r/min的范围内,均可获得表面成形良好且内部无缺陷的接头.接头搅拌区在动态再结晶的作用下组织得到细化,硬度值较高,热影响区在焊接热作用下组织粗化,硬度值较低.整个接头的铁素体含量在50% ~ 60%范围内,且随着转速的升高搅拌区的铁素体含量有所增加. 当转速为600 r/min时,接头的抗拉强度达到最大824 MPa,为母材的97.3%,断裂位置为接头的热影响区.     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能

对厚度6 mm的6061铝合金进行了搅拌摩擦焊对接焊,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及电化学工作站等设备对焊接接头的金相组织、断口形貌、拉伸性能和腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,当焊接速度为80 mm/min、旋转速度在600～1 500 r/min之间时,焊接接头的外观良好,无明显缺陷。随着旋转速度的增加,焊核区晶粒呈现出先减小后增大的现象。当旋转速度为1 200 r/min时,焊核区的晶粒最细小,焊接接头的抗拉强度和断后伸长率最高,分别为168 MPa和14.7%,焊缝强度达到了母材的81.9%,焊接接头的断裂形式为以韧性断裂为主的韧-脆混合断裂模式。随着旋转速度增大,搅拌摩擦焊接头的耐腐蚀性能呈现先上升后下降的趋势,当搅拌头旋转速度为1 200 r/min时,焊接接头的耐腐蚀性能最好,其腐蚀电流密度最小为2.4×10^-5 A/cm²。     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能

对厚度6 mm的6061铝合金进行了搅拌摩擦焊对接焊,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及电化学工作站等设备对焊接接头的金相组织、断口形貌、拉伸性能和腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,当焊接速度为80 mm/min、旋转速度在600～1 500 r/min之间时,焊接接头的外观良好,无明显缺陷。随着旋转速度的增加,焊核区晶粒呈现出先减小后增大的现象。当旋转速度为1 200 r/min时,焊核区的晶粒最细小,焊接接头的抗拉强度和断后伸长率最高,分别为168 MPa和14.7%,焊缝强度达到了母材的81.9%,焊接接头的断裂形式为以韧性断裂为主的韧-脆混合断裂模式。随着旋转速度增大,搅拌摩擦焊接头的耐腐蚀性能呈现先上升后下降的趋势,当搅拌头旋转速度为1 200 r/min时,焊接接头的耐腐蚀性能最好,其腐蚀电流密度最小为2.4×10-5 A/cm2。创新点： 研究了旋转速度焊接工艺参数与搅拌摩擦焊焊接头耐腐蚀性能之间的关系。     

Al-Zn-Mg铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与分层性能

采用搅拌摩擦焊方法对14 mm厚Al-Zn-Mg铝合金进行对接焊接,研究了沿厚度方向分层切片的横向拉伸和应力腐蚀性能,揭示搅拌摩擦焊接头分层力学和腐蚀性能的不均匀性。研究结果表明,焊核区为细小的再结晶组织,焊核区从上表层到下表层晶粒尺寸逐渐减小;接头两侧的热影响区存在明显软化区;接头分层的抗拉强度波动较小,在315～330 MPa之间,断裂位置均位于前进侧的软化区;接头上、下表层在四点弯曲试验中均未发生腐蚀断裂,接头上、下表层热影响区的腐蚀敏感性最高;晶内析出相发生粗化和晶界析出相连续分布,是导致热影响区力学性能和耐蚀性能降低的根本原因。     

转速对水下搅拌摩擦焊接铝合金组织性能的影响

采用水下搅拌摩擦焊接技术(SFSW)对2024-T4铝合金板材进行连接,研究了转速对SFSW接头焊核区析出相形貌和显微硬度的影响。结果表明:循环水冷具有明显的瞬时快冷作用,SFSW接头焊核区S-Al2CuMg相在热循环作用下发生析出长大。随着转速的提高,析出相的数量逐渐增多,且尺寸增大。S相粗化是导致焊核区显微硬度随转速增大而降低的主要原因。     

Mn含量对00Cr22Ni5Mo3Mnx双相不锈钢组织和性能的影响

以00Cr22Ni5M03Mnx双相不锈钢为研究材料,采用金相显微镜、万能拉伸试验机和冲击试验机等手段,研究了Mn含量对00Cr22Ni5M03Mnx双相不锈钢显微组织、力学性能及耐点蚀性能的影响规律.结果表明,奥氏体含量随Mn含量的升高而逐渐增加,在Mn含量为1.5％时,两相比例为1∶1;力学性能随Mn含量的增加先降低后升高;随着Mn含量的增加,耐点蚀性能先增强后减弱;当Mn含量在1.2％～1.5％时,00Cr22Ni5M03Mnx双相不锈钢的综合性能最好.     

RE含量对00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢组织和性能的影响

以00Cr22Ni5Mo3REx双相不诱钢为研究材料,采用金相显微镜、万能拉律试验机和冲击试验机等手段,研究了RE含量对00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢显微组织、力学性能及耐点蚀性能的影响.结果表明,奥氏体含量随RE含量的增加先增加后减少,在RE含量为0.3％时,两相比例约为1∶1,力学性能随RE含量的增加先降低后增大:随RE含量的增加,耐点蚀性能先减弱后增强;当RE含量在0.4％时,00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢综合性能最好.     

搅拌摩擦加工对WE43合金组织与性能的影响

采用搅拌摩擦加工工艺制备了WE43稀土镁合金,研究了旋转速度和行走速度对WE43合金显微组织和力学性能的影响,探讨了组织转变规律及其作用机理。结果表明,搅拌摩擦加工处理的WE43合金主要由α-Mg、Mg24Y5和Mg41Nd5相组成;WE43合金的最佳搅拌摩擦加工工艺为旋转速度800 r/min、行走速度600 mm/min;搅拌摩擦加工可以起到细化晶粒、破碎粗大第二相和提高合金强塑性的作用,其强化机制主要为：固溶强化、细晶强化和第二相强化。     

高温时效对2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

对2507超级双相不锈钢在920℃进行了不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了不同时效状态下的组织演变规律,通过硬度试验和冲击试验研究了时效时间对2507超级双相不锈钢性能的影响。结果表明,920℃时效处理时,大量的σ相沿γ/α及α/α晶界析出,并向铁素体内部长大,其形成机理为铁素体共析转变成σ相和二次奥氏体γ2;在时效5 min内σ相的析出速率最快,随着时效时间的延长,σ相的含量增加,但析出速率逐渐变小;σ相的出现严重降低了超级双相不锈钢的冲击韧性,并且使其硬度明显增加,冲击功和硬度值的大小与σ相析出量有关,当920℃时效30 min时,σ析出相的含量接近于28%,对应双相不锈钢的冲击功和硬度值分别为6 J和376 HB。     

2205双相不锈钢焊接接头组织与性能研究

采用氩弧焊焊接方法对2205双相不锈钢进行焊接,焊后对接头微观组织、力学性能和电化学腐蚀性能进行分析研究。结果发现,母材、焊缝及热影响区的奥氏体相比例均在40%~60%的合理范围内;弯曲试验后,试样表面没有裂纹产生;接头抗拉强度高于母材,硬度跟母材相当;接头的点蚀电位E-b为1.16 V,与母材相当,热影响区的电位差E_b-E_p高于母材和焊缝,自修复能力最弱;观察阳极极化曲线,热影响区的修复环面积最大,母材的修复环面积最小。     

Effect of Rotation Rate on Microstructure and Mechanical Properties of Friction Stir Processed Ni-Fe-Based Superalloy

In this work,friction stir processing (FSP) was applied to the high-strength and high-melting-point Ni-Fe-based superal-loy (HT700) for the first time with negligible wear of the stir tool.Different rotation rates were chosen to investigate the effect of heat input on microstructure and tensile properties at different temperatures of friction stir processed Ni-Fe-based superalloy.The results showed that with increasing rotation rate,the percentage of high-angle grain boundaries and twin boundaries gradually decreased whereas the grain size initially increased and then remained almost constant;the difference in tensile properties of FSP samples with rotation rates of 500-700 rpm was small attributing to their similar grain size,but the maximum strength was achieved in the FSP sample with a rotation rate of 400 rpm and traverse speed of 50 mm/min due to its finest grain size.More importantly,we found that the yield strength of all FSP samples tensioned at 700 ℃ was enhanced clearly resulting from the reprecipitation of γ'phase.In addition,the grain refinement mechanism of HT700 alloy during FSP was proved to be continuous dynamic recrystallization and the specific refinement process was given.     

慢速搅拌摩擦加工对工业纯钛摩擦磨损性能的影响

目的利用慢速搅拌摩擦加工,获得工业纯钛细晶组织,提高其耐磨性能。方法采用慢速搅拌摩擦加工对TA2工业纯钛退火板材进行表面处理,获得细晶结构。使用EBSD技术和显微硬度检测仪对表面微观结构及力学性能进行表征。采用球盘式摩擦磨损试验仪对搅拌摩擦加工前后的样品进行摩擦磨损性能测试,计算磨损率,并使用SEM及EDS分析磨痕特征。结果搅拌摩擦加工处理后,工业纯钛晶粒尺寸显著细化,小角度晶界比例较高,加工硬化程度高。搅拌摩擦加工样品氧化磨损较为严重,粘着磨损程度减小。搅拌摩擦加工后,样品主要磨损方式由粘着磨损和二体磨损转变为氧化磨损和三体磨损。经过180 r/min、25 mm/min处理的工业纯钛磨损率仅为未加工样品的1/4左右。结论慢速搅拌摩擦加工可同时提高工业纯钛表面硬度及耐磨损性能,较小的晶粒尺寸及合适的加工硬化程度可减轻粘着磨损和磨粒磨损。     

SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊接组织与性能

SAF2205、SAF2507采用SMAW焊接方式焊接,对焊接后母材、焊缝、热影响区的组织和性能进行了对比分析.结果表明:两种材料的焊缝区以及热影响区的组织形态差别较大,SAF2205焊缝区和热影响区的组织与SAF2507相比较粗大,并且显示有魏氏组织特征;SAF2507热影响区的相比例受焊接的影响较小,相比例更加稳定;SAF2205热影响区的力学性能受焊接加热影响较大;SAF2507母材、热影响区和焊缝的耐蚀性都远好于SAF2205对应区域.     

搅拌摩擦加工铸态铝铁合金组织和性能研究

采用搅拌摩擦加工技术对含铁3％(质量分数)铸态铝铁合金进行3道次往复搅拌摩擦加工,研究加工区显微组织和力学性能的变化.结果表明,铸态铝铁合金经搅拌摩擦加工后,粗大的针状Al3Fe相被破碎成细小粒状,铸态组织转变成低位错密度的再结晶组织,且基体中存在细小的含铁亚稳相.搅拌摩擦加工后,加工区的显微硬度较铸态区降低,但分布比较均匀;加工区合金的抗拉强度稍微下降,延伸率显著增大.经搅拌摩擦加工后,合金拉伸断口呈现出微孔聚合韧性断裂特征.     

时效对2205双相不锈钢组织和性能的影响

研究了时效处理对2205双相不锈钢性能的影响.结果表明:2205双相不锈钢在475℃进行时效处理会发生严重脆化现象:其原因是由于在时效处理过程中,δ-铁素体相的微观结构发生了剧烈的转变,从而造成了严重的时效硬化.     

固溶温度对铸造双相不锈钢组织和力学性能的影响

采用POLYVAR MET型金相显微镜、X-650扫描电镜、SIMENS-500X型X射线衍射方法及CSS万能电子试验机研究了固溶温度对一种新型铸造双相不锈钢组织及力学性能的影响，并对其在不同固溶温度下的断口形貌进行了分析。结果表明，在950-1050℃固溶处理后，均能获得α/γ双相组织，合金的强度随固溶温度的提高而增大：随着固溶温度的升高，试验钢的断口形貌从解理断裂变为准解理断裂。     

搅拌摩擦加工铸态AZ31镁合金组织与性能研究

采用搅拌摩擦加工技术对铸态AZ31镁合金进行单道次加工,研究加工区域的微观组织和力学性能。结果表明：搅拌摩擦加工过程中,材料发生了剧烈的塑性变形,粗大的β-Mg17Al12相显著破碎,形成细小、均匀的再结晶组织。XRD分析表明,搅拌摩擦加工导致大量的β相固溶到镁合金基体中,产生固溶强化作用。搅拌摩擦加工后的试样平均HV硬度值为810 MPa,高于铸态AZ31镁合金的硬度值,抗拉强度比铸态AZ31镁合金提高43 MPa,延伸率提高4.3%,拉伸断口表现为微孔聚合剪切断裂特征。     

强制冷却搅拌摩擦加工2024铝合金的组织性能研究

在强制冷却条件下对2024-T4铝合金板进行搅拌摩擦加工,分析了各区(母材区、热机影响区、搅拌区)的组织形貌特征,并研究了前进速度对加工区组织性能的影响。结果表明,从母材、热机影响区到搅拌区晶粒逐渐减小,搅拌区为均匀细小的再结晶组织,平均晶粒尺寸达1.9μm;母材大部分为大角度晶界,热机影响区主要为小角度晶界,搅拌区取向差分布呈双峰模态。搅拌区硬度和抗拉强度随前进速度增大而增大。     

Effect of Preaging Deformation on Aging Characteristics of 2507 Super Duplex Stainless Steel

In the present study, precipitation of sigma (σ) phase was investigated over the temperature range of 700-850 °C in undeformed and deformed (60% cold rolling) samples of 2507 super duplex stainless steel. The fraction of sigma phase formed as a result of the transformation α → σ + γ₂ increases with increasing time and temperature. The increase in sigma phase leads to increase in yield strength and decrease in ductility. Preaging deformation leads to accelerated precipitation of sigma phase. The activation energy for sigma phase precipitation in deformed sample is found to be lower than that in undeformed sample.