硬质合金与工具钢的扩散焊接

探讨了过渡族金属作为过渡层金属时,其焊接工艺条件对硬质合金和合金工具钢在扩散焊接时,对结合部的强度的影响。同时还研究了过渡层金属的种类、厚度及线膨胀系数对接合强度的影响。     

追求新功能的表面处理技术

钢铁是能赋予各种功能的材料。由于能提供各种强度、尺寸规格和材质，因而是经济性、供应性最优的材料。表面处理技术集部件性能、成型技术和接合技术的关键组合技术。表面处理钢板的相关技术领域涉及电化学、合金化扩散技术、热化学、腐蚀学、化工学、界面学、涂敷学、薄膜学等多学科进行镀层、涂敷、不锈钢板的高性能材料。部件性能涵盖部件刚度、疲劳强度、冲击强度、抗压强度、耐蚀性、声音振动、功能性、创意性。成型技术包括有限元解析法、新成型法、硬化技术、热粘合技术和润滑技术等。接合技术包括激光技术、点焊、电弧焊接、等离子焊接、机械强度。新日铁的强项在于其常年对材料开发所积累的技术和满足各种性能要求的经验及业绩。     

浅述覆盖件冲模焊接修复工艺技术

覆盖件冲模焊接修复过程中极易出现白口组织、气孔裂纹、咬边等缺陷,导致覆盖件的方振降噪性能降低,影响汽车整体流线感。本文立足于常见缺陷问题产生的原因,总结了覆盖件冲模焊接修复工艺,认为在焊接修复过程中要根据模具损伤状况进行焊接方式的选择,尽可能选用与母材基本一致的焊接材料,且焊接材料的强度等要接近母材的强度,可以有效的提升焊接修复质量。     

近红外光和蓝光激光焊接Ti/Cu异种金属工艺研究

Ti/Cu异种金属结构能兼具两者优势，满足结构低密度、高比强度和高导热需求。由于Cu等有色金属材料对近红外光(NIR)波长激光的高反性，使近红外波长的激光焊接Ti/Cu异种金属结构存在极大的难度。使用不同波长和多波长复合的激光对TC4钛合金/T2纯铜进行焊接试验，研究激光波长对焊缝结构和性能的影响，并使用3D表面轮廓扫描分析仪、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等设备对焊缝表面形貌和界面显微组织开展评价分析。结果表明：蓝光促进了Cu对激光能量的吸收，使焊缝的结构成型更优。在复合光源偏置光斑的最优焊接参数条件下，获得了最高拉伸强度为204.51 MPa的接头，其平均拉伸强度(196.82 MPa)达到T2 Cu母材(230 MPa)的85.57%。界面分析表明，最优参数下的Cu侧的熔化大于Ti侧，焊缝中以Cu元素为主，仅形成了由Ti扩散导致的12μm厚的金属间化合物层。拉伸断口分析表明，Ti₂Cu,TiCu和TiCu₂等金属间化合物是影响接头力学性能的主要原因。研究所发现的现象对提升Ti/Cu异种金属激光焊工艺的开发及...     

铝和氮化硅直接固体接合

日本大阪大学焊接研究所的荒(田吉)明所长、大森明付教授等用简单的装置,使铝和氮化硅陶瓷直接以固体状态接合,且接合强度很高。该法是以金属与金属靠近时的扩散接合法为基础的固体反应接合法。具体方法如下:首先将铝和氮化硅表面弄光滑,然后在电炉内约1千气压的压力下、500～600℃,加热10分钟,这样界面形成了氮化硅层,使两者牢固地接合起来。3cm见方的试验片接     

新能源动力电池中铝铜激光焊接研究进展

文章梳理了国内外学者对铝/铜异种金属激光焊接研究中金属间化合物对接头强度的影响,功率调制、脉冲形状和扫描路径对焊接接头质量的影响,不同搭接组合形式对接头组织性能的影响等方面获得的研究进展,并进一步展望了微米级铝/铜激光焊接的发展趋势,旨在为后续研究提供借鉴和参考。     

铝硅焊丝成分对铜铝异种金属焊接接头性能影响分析

随着社会的发展,对焊接接头的性能要求越来越高,其中焊接材料是影响其性能的关键因素之一,但由于传统焊接材料落后,导致焊接接头表面凹凸不平,存在不饱满的缺陷,影响美观。因此为满足人们工作的需要,文章研究在焊丝中加入铝硅成分后,对铜铝异种金属焊接接头性能产生的影响。结果表明:对焊接材料进行调整、优化可以改善焊接接头的质量。与传统的焊接材料相比较,利用铝硅焊丝焊接的接头,包括焊缝、熔合区和热影响区都比较平整和饱满,没有出现较大的缺陷,更重要的是焊接接头较密实,质量较高。     

金属与陶瓷的摩擦焊接

陶瓷与金属的接合向来是一道难题。联邦德国弗朗哥福应用材料研究协会开发了一种金属与陶瓷的摩擦焊接工艺,用这一技术生产铝-陶瓷复合体,能达到工业生产的质量要求。 将被焊接体置于转动器上,另一元件反向压上,加热焊接区,精心操作控制器,使压缩件产生     

S275铁素体钢板窄间隙激光焊的缺陷形成机理及影响因素

针对30 mm厚的S275铁素体钢板开展窄间隙多道激光焊研究,旨在深入了解激光焊接缺陷的形成机理和影响因素,以期优化焊接工艺,避免形成裂纹、未熔合、气孔等缺陷。结果表明:适当提高热输入,可降低熔池冷却速度,抑制焊接裂纹产生。在热输入为0.9 kJ/mm时,接头处存在2.3 mm深的纵向表面裂纹,当热输入增加到1.05 kJ/mm时,纵向表面裂纹的深度降低为0.8 mm;当热输入达到1.2 kJ/mm时,接头处未发现裂纹。选择较小的光丝间距可以保证熔融金属与焊接熔池接触,避免侧壁未熔合缺陷;当光丝间距为1 mm时,坡口侧壁未发现未熔合及飞溅情况;当光丝间距为3 mm时,发现存在侧壁未熔合现象;当光丝间距为5 mm时,在焊接坡口侧壁上方发现熔敷金属。采用直径15 mm的管道在坡口顶端输送保护气体时,可以避免产生大量气孔,采用6m/min的送丝速度可以获取力学性能更好的焊接接头。     

论层状复合材料性能稳定性的提高

使用 2层及多层材料的已知爆炸焊接工艺方法来复合难焊接金属往往是不合理的 ,或者说是完全不适用的 ,因为这样得到的焊接接头强度差异很大 ,存在大面积断裂现象。焊合材料层间结合强度下降 ,在某些极端条件发生分层 ,都是由于层间界面存在未焊合区、缩孔、带有裂纹和不带裂纹的高硬度熔化区等缺陷的缘故 ,产生这些缺陷原因是 ,焊接时金属的最大位移量与各接触层的最佳位移量存在偏差。研究表明 ,为了提高焊接接头的强度和可靠性必须进行 :热处理 ,以减少或完全消除高硬度熔化区对接头断裂的影响 ,使残余应力场重新分布 ;轧制或锻造 ,通过塑…     

6系铝合金TIG焊前激光清洗与化学清洗对焊缝成形质量对比研究

6061铝合金在空气中易产生氧化膜,氧化膜吸附的水分在TIG焊熔焊的同时产生氢气,这些氢气来不及析出,会影响零件机械性能.激光清洗技术能有效去除铝合金表面的氧化膜,对于6061铝合金航空薄壁焊接件,首先要确定激光清洗对6061铝合金材料的损伤以及性能影响,同时提出激光清洗对比化学清洗对焊缝质量的影响.结果 表明:激光清洗在焊接接头深度方面的传递未造成接头材料下部组织和结构的改性,未对焊接接头产生性能损伤.     

灯内钨电极激光焊应用研究

通过焊接处外观、电子显微组织、焊接牢度、弯折强度及制灯后的使用情况,对比研究灯内钨电极激光焊和电阻焊两种焊接方法的优劣,探讨研究了灯内钨电极激光焊取代电阻焊的可行性。结果表明:激光焊接方法的焊接处外观质量良好,未出现明显表面焊接破损;激光焊焊接处的热影响区小、晶粒较小,焊接牢度较电阻焊更稳定,焊接处弯折强度与母材弯折强度相当,高于电阻焊焊接处弯折强度。激光焊质量、生产效率显著高于电阻焊,验证了灯内钨电极激光焊取代电阻焊的可行性。     

铝合金焊接接头的数值模拟及实验分析

随着科学技术的发展,铝合金材料的使用越来越广泛。传统的铝合金材料在进行焊接过程中主要使用高亮激光焊接方法,但是这种方法热循环过程足以造成焊接接着强度的降低。为此,文章主要对高强铝合金激光焊接接头进行了研究,结果表明,使用激光焊接铝合金,气孔倾向小但是裂纹倾向大。铝合金焊接接头温度较高,呈开裂状,表面在焊接过程中状态严重影响焊接效果。在进行二次时效强化时,GPB区演变成较微小针状S相,析出强化硬度高于母材。     

Ti-6Al-4V合金脉冲激光抛光微裂纹产生机理与尺寸特征研究

正脉冲激光抛光是一项新兴的材料表面处理技术,可实现复杂型面的精密抛光、微区与选区抛光。在抛光过程中,金属表面瞬时熔化后凝固,温度场变化剧烈,金属材料内部及表面产生显著残余应力,导致抛光表面产生微裂纹,严重影响金属抛光件的使用性能。为研究脉冲激光抛光过程中微裂纹产生机理及抛光主要参数对微裂纹尺寸特征的影响规律,     

钛合金连接异种材料新技术的研究应用

钛合金作为新型结构材料,具有简单的耐热性、高比强度和韧性,已不能满足航空航天军工等飞速发展的高科技领域,与异种材料连接组成低成本、综合性能优异的结构件是匹配高要求的捷径。异种材料间性质,如熔点、热传导率、表面抗氧化能力等的差异是较好实现连接两者的难点,选择不同焊接技术则是解决问题的关键。传统的电弧焊、氩弧焊、CO2保护焊等对原材料污染严重且焊接强度低,而新型的搅拌摩擦焊、瞬间液相扩散焊、高能束流焊等可以克服异种材料间性质的差异,同时针对钛合金表面极易氧化的缺点,利用真空环境及保护气体很好地提高了焊接接头强度,而且环保节能。重点分析利用搅拌摩擦焊、瞬间液相扩散焊等新型技术实现钛合金与非金属及金属异种材料连接过程中,不同技术存在的优劣,总结研究现状,并提出了未来钛合金连接异种材料的发展方向。     

新技术

脉冲焊接提供没有变形,不需退火,没有斑渍的焊接,同时加热区极小,没有电极冷却。脉冲焊接部件保持原公差,不用清洗或精加工就可以组装。脉冲焊接可焊接不同尺寸的片材到棒材上;也可焊接如铜和钢热传导系数各异的材料而能达到母体金属的强度。脉冲焊接的热量集中时间短(ms),可以焊接靠近热敏感部分的部件,在焊接界面处形成     

激光焊接技术

激光焊接技术能够显著提高板带轧制过程中焊缝的可靠性,降低断带率,具有其它焊接方法无法比拟的优越性。激光焊接主要利用聚焦后的激光束照射到金属工件的表面,利用其巨大的功率密度,使工件对接部分金属瞬时气化并在束流压力和蒸     

利用硫层接合金属

日本科学技术厅金属材料技术研究所开发出用比以前温度低数百度的接合金属技术。其要点是接合前在金属表面复盖极薄的硫层,防止表面污物影响接合。由于接合温度低,故可用普通方法冷却且变形小,能制作可靠性好的合金。新技术是接合前将金属材料在真空中预加热,去除表面氧化膜,使金属中的硫渗出     

YG20硬质合金/45~#钢激光焊缝的显微组织与腐蚀行为研究

利用5kW光纤激光作为热源,实现4mm厚的YG20硬质合金与45#钢的激光焊接。通过分析焊缝组织分布特征,观察焊缝在HNO_3、H_2O_2、村上试剂中浸蚀后的表面形貌,讨论了激光扫描速度对热胀系数差异较大的异种金属焊接后焊缝成形的影响规律。结果表明:当被焊材料厚度为4mm时,在激光功率为3.84kW、激光扫描速度为0.96m/min及离焦量为-8mm的条件下,可获得冶金结合良好的YG20硬质合金/45#钢焊接接头。     

马自达开发铝、钢板接合技术

马自达汽车公司近日开发成功利用摩擦热将铝板和钢板接合的技术。接合时将铝板放在镀锌钢板的上面，接合处用圆形工具将焊头夹住，一边加压一边旋转焊头，工具底部和铝板的摩擦热可使铝板加热到400～500℃，并使铝发产塑性变形。当进一步加压时，下面的钢板表面镀层被加热的铝熔化后挤向四周，露出的钢板边与铝板实现了原子水平的结合。此前很难通过焊接将铁和铝等非同类金属焊接在一起。而新技术优化了旋转工具的形状和焊接条件，通过在铁质材料方面使用镀锌钢板，便可将铁和铝合金材焊接在一起。而且。镀锌还可起到防止因非同类金属而产生的腐蚀。