惯性摩擦焊接头组织与性能分析

采用惯性摩擦焊方法进行了CH4169高温合金的焊接,用金相显微镜、扫描电镜下EDS分析和硬度试验等方法分析了接头组织和性能,结果表明：惯性摩擦焊焊缝与母材无明显界线,结合良好,焊缝成份均匀与母材基本相同,接头硬度分布均匀,为其在工程实际中的应用提供了有效而可靠的技术保证。     

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验。探讨了不同的热处理工艺条件对DZ60钢钻杆管体与40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ60地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ60地质钻杆管材的技术标准规定的数值,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现,采用合适的焊后回火热处理温度,可以有效提高焊接接头的抗拉强度与屈服强度,使其各项力学性能达到DZ60钻杆管材的技术标准,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺,降低制造成本。     

抽油杆摩擦焊接头组织和性能

对抽油杆摩擦焊接头的形成过程、金属流线的走向、金相组织、硬度分布等方面进行了分析.材料合金元素和焊后热处理方式直接影响到焊接接头的组织和性能,利用显微硬度测试的方法,对抽油杆摩擦焊接头各部位进行硬度检测、冲击试验,揭示了摩擦焊接头不同部位组织、性能的分布规律.     

铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能

通过大量试验分析，在优化了铜板搅拌摩擦焊接工艺的基础上，分析了铜板搅拌摩擦焊接头的组织、性能及其与工艺参数的关系。研究表明：工业纯铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能，优化工艺可获得超强于母材的搅拌摩擦焊接接头。焊合区金属在热力耦合作用下发生塑性变形，造成大量晶粒破碎，破碎的晶粒发生动态再结晶，热力影响区组织可以分成再结晶区、不完全再结晶区和动态回复区。     

低碳钢闪光焊与摩擦焊接头性能和金相组织的对比研究

本文对20号钢的闪光焊及摩擦焊接头组织及性能进行了全面系统的理论研究。文中提供了两种工艺方法接头性能的具体数据。应用位错理论、低碳钢的冷脆倾向理论,分析对比了两种焊接工艺接头的性能,性能变化规律以及出现性能差异的原因。透射电镜观察发现接头存在高密度位错和少量板条马氏体。     

热处理对45钢摩擦焊接头组织和性能的影响

对热处理前后45钢摩擦焊接接头的组织和力学性能进行了分析和测试。结果表明,与热处理前相比,经焊后热处理的接头晶粒变得细小均匀并与母材一致;综合力学性能明显提高,其中屈服强度提高了16%,抗拉强度提高了23%,冲击吸收能量提高了4倍,而断后伸长率提高40%。     

提高T4钛合金惯性摩擦焊接头塑性的研究

研究了惯性摩擦焊工艺参数对ＴＣ４钛合金焊接接头塑性的影响，结果表明，选择适当的焊接工艺参数可以使焊接接头在不降低强度的前提下，塑性有明显的提高，并得到了最佳焊接工艺参数。     

LY12铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能研究

研究了搅拌头旋转速度n与焊接速度v之比即n/v比值大小对LY12铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响。结果表明,n/v比值较小时,焊接线能量较小,接头存在孔洞缺陷,严重降低了接头力学性能;随着n/v比值逐渐增大,孔洞缺陷尺寸逐渐减小;当n/v比值为5时,焊接线能量适当,接头无缺陷,焊核区为细小均匀的等轴晶,因此接头强度最高,达427MPa;当n/v比值继续增大,焊核区晶粒组织也随之粗化,接头强度逐渐降低。     

Cu-Cr-Zr合金连续驱动摩擦焊接头热力演变

采用热电偶—蓝牙技术测量了Cu-Cr-Zr合金连续驱动摩擦焊接头特征点的温度,并研究接头温度与组织演变的关系. 结果表明,各特征点温度均存在一定程度的滞后现象;沿工件径向, 2/3R区温度最高;沿工件轴向,摩擦界面处温度最高;旋转工件的温度略低于移动工件. 在热力耦合作用下,接头焊合区形成细小的等轴晶粒,热力影响区晶粒被不同程度拉长,呈塑性流线.从轴心到外径动态再结晶区的宽度增加,晶粒粗化,而与其相邻的热力影响区径向塑性流动的趋势减小. 此外,与旋转端相比,移动端接头具有较高的峰值温度和再结晶峰值宽度,所对应的焊合区晶粒也较为粗大.     

铝合金搅拌摩擦焊搭接接头工艺及组织性能研究

对铝合金3003进行一系列的搅拌摩擦搭接焊试验,并对焊接接头的工艺及组织性能进行了分析。试验结果表明:焊接接头可分为3个区域:焊核区、热机械影响区和热影响区,各区域的组织有明显的特征。当搅拌头的旋转速度为1120 r/min,焊接速度为50mm/min时,焊缝成型良好,当焊接工艺参数选择不恰当时,会产生飞边、沟槽、隧道型缺陷、钩状缺陷及波浪状曲线等缺陷。同时该旋转速度下各焊接速度所对应的抗拉强度普遍较高,基本可以达到母材抗拉强度的75%以上。在搭接焊核区硬度较高,有的甚至超过母材,在上板前进侧的热影响区硬度达到最低值。     

铝铜异种材料线性摩擦焊接头的微观组织与力学性能

采用不同的顶锻力对AA5083-H112铝合金和T2纯铜进行了线性摩擦焊接,获得了无明显缺陷的焊接头,并通过扫描电镜、硬度、力学性能试验等方法研究了线性摩擦焊铝铜接头的微观组织和力学性能。结果表明,随着顶锻力的减小,摩擦效应增加,更多的铜颗粒渗入铝基体中;而随着顶锻力的增加,拉伸力学性能明显下降,这是由于较大的顶锻力会使摩擦过程的热输入量增大,从而在铝铜结合处生成层状的第二相Al_2CuMg,使焊接头的力学性能降低。     

Microstructure and Properties of Friction Stir Welded Joints of Al-Mg-Sc Alloy Plates

采用搅拌摩擦焊对铝镁钪合金热轧板和冷轧-退火板进行焊接。测定焊接接头的硬度分布和拉伸力学性能,采用金相和透射电子显微技术分析焊缝区显微组织特征和力学性能的关系。结果表明,热轧板和冷轧-退火板搅拌摩擦焊焊接系数高达92%;焊接接头上焊核区硬度最低、拉伸断口位于焊核区;焊核区在热循环作用下发生部分再结晶导致的亚结构强化的减弱以及Al3(Sc,Zr)粒子共格强化作用的消失是搅拌摩擦焊焊核区强度下降的主要原因。     

手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法,借鉴熔焊和钎焊焊接机理,以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明:焊缝冶金结合良好,线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区,强化了结合;其抗拉强度可达350MPa,抗弯强度可达1000MPa,完全适用于焊接应急抢修。     

手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法，借鉴熔焊和钎焊焊接机理。以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明：焊缝冶金结合良好，线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区，强化了结合；其抗拉强度可达350MPa，抗弯强度可达1000MPa，完全适用于焊接应急抢修。     

Effect of Temperature on Microstructure and Fracture Mechanisms in Friction Stir Welded Al6061 Joints

Aluminum and its alloys are widely used in different industries due to such attractive properties as adequate strength, ductility, and low density. It is desirable to characterize welds of aluminum alloys obtained using “friction stir welding” at high temperatures. Al-to-Al (both 6061-T6) butt joints are produced by friction stir welding at tool rotation speed of 1600 rpm and four levels of tool advancing speeds: 250, 500, 750, and 1000 mm/min. Microstructural properties of the different welds are investigated. Observed are noticeable differences in microstructure characteristics between the various weld zones. Mechanical properties of these welded joints are characterized under tensile tests at temperatures of 25, 100, 200, and 300 °C, at a constant strain rate of 10^?3/s. The optimum microstructural and mechanical properties were obtained for the samples FS welded with 1600 rpm tool rotation speed at 1000 mm/min tool advancing speed. The studied welds exhibited yield strength, ultimate tensile strength, and strain to failure with values inferior of those of the base material. Observations of postmortem samples revealed that in the temperature range of 25-200 °C the locus of failure originates at the region between the thermo-mechanically affected zone and the heat-affected zones. However, at higher temperatures (300 °C), the failure occurs in the stir zone. A change in the crack initiation mechanism with temperature is suggested to explain this observation.     

93W/Ni/Ta扩散焊接接头的显微结构和力学性能

采用真空扩散焊接的方法获得了93W/Ni/Ta扩散焊接接头。利用万能试验机测试焊接接头剪切强度,通过XRD,SEM,EDS对焊接接头的物相组成和显微结构进行了分析。结果表明,93W/Ni/Ta扩散焊接接头剪切强度随焊接温度和保温时间的增加而增加,最大值达到244 MPa。焊接接头主要由Ni/Ta和93W/Ni界面组成,界面处金属间化合物分别为hcp-Ni3Ta,fcc-Ni3Ta,Ni2Ta和Ni4W。接头断裂发生在Ni/Ta界面处,表明Ni/Ta界面为接头的弱结合处。焊接接头界面的形成主要分为物理接触、固溶体形成、金属间化合物形成和金属间化合物长大4个阶段。     

大截面钢/铝摩擦焊接头力学性能及显微组织分析

针对大截面铸态纯铝与Q235钢异种金属.采用连续驱动摩擦焊技术进行焊接试验,通过光学显微镜观察、电子探针分析、常温和高温拉伸性能及硬度测试,探讨了其焊接接头的微观组织和力学性能.研究表明,大截面铸态纯铝与Q235钢间具有良好的摩擦焊接性,焊接接头强度等于或高于铝基材;高温条件下,试样均断于铝端母材,抗拉强度随着温度的升高呈现出明显的下降趋势,而伸长率随温度升高而增大;焊接接头在近缝区发生了晶粒细化,在粘塑性层内发生了一定程度的原子扩散,形成扩散层.     

Seam-Tracking for Friction Stir Welded Lap Joints

This article presents a method for automatic seam-tracking in friction stir welding (FSW) of lap joints. In this method, tracking is accomplished by weaving the FSW tool back-and-forth perpendicular to the direction of travel during welding and monitoring force and torque signals. Research demonstrates the ability of this method to automatically track weld seam positions. Additionally, tensile and S-bend test result comparisons demonstrate that weaving most likely does not reduce weld quality. Finally, benefits of this weave-based method to FSW of lap joints are discussed and methods for incorporating it into existing friction stir welding control algorithms (such as axial load control) are examined.     

汽车用铝合金/钢焊接接头组织与力学性能

采用电阻焊方法实现对A6061铝合金和Q235钢的焊接。采用显微硬度计测试焊接接头显微硬度,采用SEM、EDS等方法分析焊接接头界面显微结构和元素组成,研究了点焊接头的缺陷形式。结果表明,铝合金/钢点焊接头主要由靠近Q235侧和靠近铝合金侧两层金属间化合物构成。化合物层主要为Al-Fe金属间化合物,其显微硬度高于基体。采用合适的点焊工艺,可以避免电阻焊接头中未焊合、裂纹、缩孔等缺陷的产生。