高速列车用6005A合金焊接接头组织与性能研究

采用进口5356焊丝对国产6005A铝合金进行熔化极惰性气体保护焊，对焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明，6005A铝合金焊接接头的力学性能低于基体的性能，热影响区内的软化区是焊接接头的最薄弱环节，强化相粒子发生过时效而粗化是形成软化区的根本原因。     

国产A6N01铝合金型材MIG焊接头的微观组织与力学性能

利用金相观察、显微硬度测定、拉伸和弯曲性能测试等方法研究了A6N01-T5铝合金型材MIG焊接接头的显微组织和力学性能.结果表明：焊接接头焊缝中心金属为明显的激冷形成的铸态组织,呈等轴晶状;熔合区靠近焊缝侧的结晶形态为沿散热方向排列的柱状晶,邻近熔合区的热影响区晶粒粗化.焊缝中心处具有较高的显微硬度,在距离焊缝中心10~12 mm处的热影响区显微硬度值最低.国产A6N01-T5铝合金型材焊接接头抗拉强度达到欧洲标准DIN EN 288-4的要求.     

焊后热处理对6061-T4铝合金焊接接头组织和性能的影响

以6061-T4铝合金作为研究对象,对焊后的6061-T4铝合金焊接接头部分采取不同的热处理制度,通过硬度测试、光学显微组织分析及扫描电镜分析等手段,研究不同的热处理制度对6061-T4铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明:适当延长6061-T4铝合金焊接接头的焊后人工时效时间可以改善其焊接后的力学性能。T4焊后重新固溶、时效的综合力学性能低于T4焊后时效处理,但焊接接头组织不均匀性和强化相分布得到改善,热影响区软化消失,焊接接头强度得到恢复。     

Al-12.7Si-0.7Mg合金焊接热裂纹倾向性研究

在不填丝的情况下,采用自动TIG焊对Al-12.7Si-0.7Mg合金热挤压型材进行鱼骨状裂纹试验.通过目测、金相观察、EDS分析、显微硬度测定等方法研究了该合金的焊接热裂纹倾向性及焊接接头显微组织与硬度分布.结果表明:焊缝表面与内部均未发现裂纹,合金焊接热裂纹倾向性低.焊缝区是母材在焊接热作用下熔化后激冷形成的铸态组织,主要由α-Al、Al-Si共晶相以及少量Mg2Si、含Fe相等金属间化合物构成。经T6处理后,焊缝区中呈密集纤维状的共晶硅粒状化.显微硬度测试结果显示焊态接头焊缝区硬度最高,熔合区急剧下降,在热影响区达到最低,经T6处理后,接头各区显微硬度整体提升,且波动较小.     

5083-H111铝合金轧制板焊接性能及组织研究

随着铝合金轧制板材的广泛应用,轧制板材的焊接性能也成为关注的热点。通过对焊后试样进行拉伸、弯曲和硬度试验以及显微组织观察试验,研究了铝合金5083-H111 (5 mm)轧制板的焊接性能。试验结果表明,确定焊接接头性能良好,满足检验标准要求,且热影响区（HAZ区）不存在明显的软化区,验证5083-H111材质的轧制板材最佳焊接工艺,为生产此类材质产品提供依据。     

铸造铝合金A356焊接接头组织和性能研究

以A356铸造铝合金作为研究对象,进行了显微组织、力学性能和硬度检测,并对焊后试件进行了固溶+时效热处理和力学性能检测。结果表明,铸造铝合金A356焊接接头强度可达到160MPa,断裂在热影响区,固溶+时效热处理后强度可提高到289MPa;焊接熔合线处存在部分熔化区,凝固后形成比以前更致密的共晶组织,接头硬度最低值为76HV1,位于距离焊缝中心12mm的热影响区。     

7003铝合金TIG焊焊接接头的组织与性能

采用显微硬度及电导率测试,剥落腐蚀及电化学腐蚀试验,光学显微镜(OM)及透射电镜(TEM),研究经ER5356焊丝钨极氩弧焊(TIG)的7003铝合金型材焊接接头各部分的微观组织与性能。结果表明:在离焊缝中心30 mm左右的热影响区位置形成硬度较低的软化区,这是由于η′(Mg Zn2)相的长大粗化;焊接接头的耐蚀性依次为焊缝区过时效区母材区淬火区,其原因是淬火区的晶界析出相连续分布,形成连续阳极腐蚀通道,增大了应力腐蚀及剥落腐蚀倾向,使得腐蚀性能很差;而过时效区和母材区的晶界析出相不连续,耐蚀性较好。     

TB2钛合金电子束焊接接头组织与性能的试验研究

分析了TB2钛合金电子束焊接接头的显微组织结构，结合焊接接头的显微硬度分布规律以及力学性能试验结果，分析了焊接接头不同区域的性能。结果表明：TB2钛合金具有良好的可焊性，焊接接头强度系数高于0．95，塑性低于母材，采用炉冷方式可获得较好的延伸率，空冷次之，水冷最差；焊缝区内有弥散α析出的β晶粒，热影响区晶粒长大不是特别明显。焊缝区硬度最高，塑性差，且焊缝热影响区较窄。     

不同焊丝对6005A铝合金焊接接头组织和性能的影响

以6005A-T6铝合金作为研究对象,采用ER4043和ER4047焊丝进行MIG焊接,研究不同4xxx系焊丝对6005A-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明,ER4047焊丝焊接接头焊缝区组织较ER4043的细小,熔合区与热影响区组织无明显差别;ER4043与ER4047焊丝的焊接接头抗拉强度与延伸率差别不大,为205MPa和12%左右,接头断裂位置都在热影响区;ER4043与ER4047两种焊丝焊接接头硬度分布均沿焊缝中心对称分布,ER4047的焊缝区硬度要高于ER4043焊缝区的硬度,热影响区硬度差别不大。     

QP980淬火-配分钢MAG焊接头组织及力学性能

QP980淬火-配分钢属于第三代先进高强钢，具有强塑积高、成形性好等优点而成为汽车轻量化发展的重要材料。对国内某公司生产的1.5 mm厚的QP980淬火-配分钢采用机器人MAG焊(熔化极活性气体保护焊)进行焊接，分析焊接工艺参数对其焊接接头组织和力学性能的影响。考虑到焊接的淬火作用以及焊接接头的等强匹配原则，采用ER50-6焊丝作为填充材料。研究结果表明，在合适的焊接工艺窗口内，减小焊接热输入有利于提高焊接接头的强度，但对其塑性有不利影响。焊接接头横截面的组织和力学性能变化非常大，焊缝金属区主要由铁素体和珠光体组成，硬度较低，但能达到原始母材的硬度值；靠近焊缝的热影响区主要是完全相变区，该区是由原始母材组织发生奥氏体转变后冷却产生的以板条马氏体为主的组织，硬度较母材有较大提升，该区成为焊接接头的硬化区，而靠近母材的焊接热影响区主要包括两相区和回火区，两相区中部分组织发生了奥氏体转变，冷却后转变的组织较原始组织中的马氏体含量有所降低，硬度略有下降，而回火区是由原始组织中的铁素体、少量奥氏体以及发生了回火的马氏体组成，由于马氏体的回火作用，硬度也略有降低。在该钢的MAG焊中，焊接接头软化现...     

Si-Mn系超高强度热成形淬火钢板的点焊性能

 采用不同的点焊工艺参数对研发的1700MPa级Si-Mn系热成形淬火钢板与低碳钢板DC04进行异种材料之间点焊,并对焊接接头的拉伸性能、显微硬度分布及微观组织特征等进行了分析。结果表明,焊接电流对点焊接头熔核直径和抗剪强度具有显著的影响,而焊接时间的影响相对较小。超高强度钢板侧的热影响区存在两个明显的软化区和硬化区,即在靠近母材处存在一个硬度明显低于母材的软化区,其组织为回火马氏体;在靠近熔核处存在一个硬度明显高于母材的硬化区,其组织为细小的马氏体。点焊接头熔核部位为柱状粗大马氏体组织,其硬度明显低于超高强度钢板母材且远高于低碳钢板母材。低碳钢板热影响区低的硬度和明显粗化的铁素体组织,使得点焊接头单向拉伸时均从低碳钢板的热影响区一侧破断。     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊方法(FSW)对6 mm厚的6061-T4铝合金板材进行对接,焊后利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析、对比了焊接接头和母材的显微组织和断口形貌特征,并测试了其室温拉伸性能和显微硬度。实验结果表明:选择了适合于6061-T4铝合金板材搅拌摩擦焊的工艺参数:焊接时搅拌头旋转速度为1200 r.min-1,工件的进给速度为300 mm.min-1,在此参数下获得了与母材等强度、韧性接近于母材的焊接接头,为此种合金应用于汽车关键零部件提供了可靠的工艺方法。FSW板材接头焊核区的组织和性能明显优于其他区,热影响区是接头最薄弱的部分,焊核区的硬度最高,而热影响区的硬度最低,焊缝金属发生回复再结晶使晶粒细化。断口分析表明,断裂发生在热影响区,由于搅拌头的旋转运动和热量的累积,该区存在晶粒长大、组织粗化现象。对工艺参数的优化实验表明,搅拌头旋转速度与焊接速度对接头性能的影响存在一定的适配关系,通过工艺参数的调整可以有效地控制热影响区的焊缝组织和改善焊接接头的性能。细晶强化是搅拌摩擦焊接头强度与韧性提高的主要原因。     

激光拼焊异种超高强钢组织和力学性能

 汽车轻量化后对安全性和碰撞吸能性提出了更高要求,从而促进了高强、吸能材料及其拼接技术的发展。以汽车安保件之一的汽车B柱为研究对象,采用能满足要求的DP980双相钢和22MnB5热冲压成型钢异种材料进行激光拼焊,研究焊接热输入对焊接接头显微组织与力学性能的影响。通过保持激光输出功率不变(1.3 kW)改变焊接速度的方法控制焊接热输入,考察焊接热输入与拼焊接头组织和力学性能之间的关系。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度测试仪和拉伸试验机研究接头不同亚区的组织和性能。结果表明,当焊接速度为16~26 mm/s时,均获得了完整而无缺陷的熔化区组织;随着焊接速度的提高,不仅焊缝表面凹陷逐步改善,并且焊接热影响区宽度也随之减小。硬度测试表明,接头中存在明显的软化区域,主要分布在DP980侧热影响区的回火区和不完全相变区,而DP980侧热影响区的细晶区、粗晶区、22MnB5侧热影响区以及焊缝金属区的硬度则有所增加,形成了焊接接头的硬化区。拼焊接头在能形成完整接头的条件下抗拉强度保持为576~597 MPa,断裂均发生在22MnB5侧的母材区,断裂时有明显的颈缩现象;接头断后伸长率为11.9%~15.5%,介于DP980母材(11%)和22MnB5(22%)母材的断后伸长率之间;研究还表明,焊接热输入越大,焊接接头相同区域的组织越粗大。     

X80管线钢闪光对焊热模拟试验

X80管线钢是目前应用最广泛的油气运输材料，因需满足长时间、长距离的服役条件，要求其具有更高的焊接性能，而闪光对焊技术由于焊接质量好、效率高，可满足X80管线钢的焊接需要。利用Gleeble-3800热模拟试验机对X80管线钢进行了闪光对焊模拟试验，采用金相显微镜观察焊缝、热影响区及母材处金相组织，采用显微维氏硬度计测定了各区硬度，确定了最优焊接参数。结果表明：在Gleeble热模拟试验机进行闪光对焊模拟试验，模拟焊接效果良好；不同工艺参数下焊接接头焊缝处金相组织为贝氏体，热影响区组织为贝氏体和铁素体，母材为铁素体和珠光体组织；不同焊接参数下，试样热影响区硬度最高，焊缝区次之，母材硬度最低；为获得优异的焊接接头，最优焊接参数为闪光速度1 mm/s、闪光流量6 mm。     

6xxx系铝合金弧焊与高功率激光焊组织性能对比

该研究采用高功率激光填丝焊(LFW)、熔化极惰性气体保护焊(MIG)以及钨极氩弧焊(TIG)的方法,对6005A-T6挤压铝合金进行焊接。进行LFW焊后,焊接接头抗拉强度为211MPa,接头系数0.77,焊接接头硬度最低值为68.3HV1且位于热影响区。进行MIG焊后,焊接接头抗拉强度为190MPa,接头系数0.70,焊接接头硬度最低值为50.7HV1且位于热影响区。进行TIG焊后,焊接接头抗拉强度为181MPa,接头系数0.66,焊接接头硬度最低值为50.4HV1且位于热影响区。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接5083铝合金,光学显微镜OM、透射电镜TEM对焊接接头进行金相分析,拉伸试验和硬度试验对焊接接头力学性能进行分析。结果表明,焊接接头焊核区为晶粒细小的等轴晶组织,热力影响区晶粒细小且沿剪切方向拉长,热影响区晶粒明显长大。其接头的力学性能显著优于传统的熔化焊,抗拉强度约为母材的90%,塑性与母材相当;硬度分布均匀,可达母材的90%。     

喷射成形7055铝合金激光焊接头组织性能研究

采用激光焊接方法对2 mm厚喷射成形的7055铝合金进行了焊接实验。通过背散射电子衍射技术(EBSD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、显微硬度和室温拉伸试验等测试方法对焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:7055铝合金激光焊接头热影响区无明显的软化,焊缝显微硬度最低,约为母材的77%,接头的抗拉强度和伸长率分别约为母材的61%和4.1%。热影响区观察到发生了再结晶的等轴晶粒,但晶内可观察到弥散的η'相;熔合线附近形成了晶粒取向随机分布的细小的等轴非枝晶区;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,靠近焊缝中心为胞状枝晶,晶内无弥散强化相。综上所述,这些区域的微观组织特征揭示了焊接接头的不均匀性,其综合机械性能较母材有所下降,焊缝成为接头的最薄弱环节。     

低焊接裂纹敏感性钢焊接接头组织及微观力学性能

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢板,并对其焊接接头进行显微组织观察、维氏显微硬度和纳米压痕检测.结果表明:粗晶热影响区的显微组织以粗大粒状贝氏体为主,由于该区的精细结构中含有大量纳米级析出相,且位错密度较高,使得该区具有较高的维氏显微硬度和纳米硬度值;焊缝区和细晶热影响区的主要显微组织分别为针状铁素体+先共析铁素体和准多边形铁素体,二者的纳米硬度和弹性模量值均小于粗晶热影响区的纳米硬度和弹性模量,表明粗晶热影响区的微观强度最高;粗大贝氏体组织可能会恶化粗晶热影响区的冲击韧性而导致焊接接头出现局部脆性断裂.     

Ti60合金板材电子束焊接接头组织性能研究

研究了Ti60合金板材电子束焊接接头的显微组织与力学性能.研究表明,焊接接头熔合区中的显微组织由针状α′相、α相和β相组成,热影响区的显微组织为β相转变组织、针状α′相及部分未溶解的等轴初生α相组成的混合组织.焊接接头硬度呈不均匀分布,焊缝熔合区的硬度最高,热影响区次之,母材区最低.焊接接头的室温和高温拉伸均断裂于母材区,焊接接头处拉伸强度等同于接头处母材区的强度.焊接接头的持久断裂均发生于焊缝区域,接头的持久寿命均100 h.     

焊后热处理对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响

对6082-T6铝合金焊接接头进行固溶+时效和时效两种热处理,研究不同热处理制度对其组织和性能的影响.实验结果表明:未处理的6082-T6焊接接头抗拉强度为225?MPa,断裂位置位于热影响区,接头硬度最低值均在热影响区;经时效处理后的6082-T6焊接接头处强化相分布更加均匀,焊缝区组织无明显变化,熔合区和热影响区组...