厚板钛合金窄间隙TIG焊焊接接头组织与力学性能

采用氩弧焊,窄间隙条件下填丝多层焊的方式焊接厚板钛合金,成功的实现了52mm厚TC4钛合金厚板的优质连接。试验结果表明,通过合理的焊接参数选择以及焊接保护措施,保证了窄间隙下钛合金的焊接质量,得到优质的焊接接头。接头显微组织观察发现,热影响区由于冷却速度过快生成钛马氏体组织,拉伸试验结果表明焊缝强度达到母材的90%,硬度测试结果显示熔合区硬度呈现最大值。     

TC17-TC11异种钛合金线性摩擦焊接头弯曲性能分析与改善

分析了TC11和TC17异种钛合金线性摩擦焊接接头的弯曲性能,探寻了焊缝区弯曲塑性的薄弱区。通过测试焊接接头的硬度、分析焊缝区组织、断口形貌,特别是弯曲试样表面滑移线形态,研究了弯曲断裂机制。通过焊后超声冲击以及高温固溶+时效热处理,探索了改善焊接接头弯曲塑性的工艺方法。研究结果表明,采用接头弯曲性能试验,可以更好地表征TC11和TC17异种钛合金线性摩擦焊接接头焊缝区的宏观性能;经焊后时效热处理的线性焊接头的弯曲角度只有TC17母材的38%,TC11母材的30%。弯曲塑性是其力学性能的薄弱环节;焊合区及TC17侧变形区是接头弯曲塑性的薄弱区,弯曲断口均呈脆性断裂特征。焊合区断口为细小等轴晶粒的晶间断裂,焊接界面对TC17侧的滑移有明显的阻碍作用,容易在焊合区TC17侧形成微观裂纹;TC17变形区的弯曲起裂断口是大面积滑移剪切所形成的剪切韧窝,而TC17侧变形区晶粒大而长,有利于形成更长的滑移线和更集中的位错聚集,所以弯曲试验时TC17侧变形区最容易开裂。焊后进行超声冲击处理,在试件表面形成了约20 μm厚度的变形层,接头的弯曲角度相对提高34%;接头进行高温固溶+时效处理后,接头的弯曲塑性提高,最高平均弯曲角度达到31.2°,相对提高82%。为钛合金线性摩擦焊接接头的宏观塑性性能分析与改善提出了一个有意义的研究方向。     

15Ni3CrMoV与10Ni5CrMoV异种钢对接接头的显微组织及力学性能

采用脉冲TIG焊及手工电弧焊相结合对15Ni3CrMoV钢与10Ni5CrMoV钢进行双边开坡口的对接焊,对异种钢对接接头的显微组织、拉伸性能、冲击韧性和显微硬度等进行了研究。结果表明:异种钢对接接头焊缝区的组织呈典型的树枝晶特征,手工电弧焊对接接头的焊缝晶粒呈垂直生长的特点,而脉冲TIG焊对接接头的焊缝晶粒则呈水平生长的特点;对接接头室温拉伸断裂位置均在焊缝区,热影响区的硬度最大;脉冲TIG焊对接接头的抗拉强度和冲击韧性均高于手工电弧焊的。     

大厚度TC4钛合金铸件钨极惰性气体保护焊的最优工艺确定及其接头力学性能

选用连续施焊、焊层冷至室温后再焊接下一层、焊道冷至室温后再焊接下一道3种层间温度控制方案和730,600℃2种焊后退火温度,通过显微组织、拉伸性能和疲劳性能确定了大厚度TC4钛合金铸造板钨极惰性气体保护焊(GTAW)的最优工艺,并研究了最优工艺下焊接接头的力学性能。结果表明：焊层冷至室温后再焊接下一层得到的焊接接头焊缝组织最为细小,疲劳寿命最高,在730℃下退火后的焊接接头拉伸性能更好,故确定为最优工艺;最优工艺下,GTAW接头的焊缝硬度略高于母材,属于高匹配接头,在拉伸和疲劳过程中接头均在母材处发生断裂,但焊缝的抗疲劳开裂能力低于母材。     

铝/钛异种金属的电子束熔钎焊

铝与钛的双金属结构具有广阔的应用前景,由于两种材料易形成氧化膜,物性差异很大且极易形成Ti-Al金属间化合物,连接难度非常大。基于电子束热源的熔-钎焊技术通过熔化低熔点的铝合金来润湿、钎接高熔点的钛合金,有效地控制界面反应,抑制金属间化合物地生成与长大,对焊缝的成形、微观组织结构以及接头性能进行分析,结果表明:利用电子束熔钎焊技术实现Al/Ti异种金属焊接接头的平滑过渡,焊缝正反面成形良好;Al和Ti这两种元素在焊接过程中都向对方基体中进行扩散,形成1.0～1.6 mm宽度的反应区,在TC4侧形成厚度为20～40μm的过渡层,5A06侧形成大量弥散分布的块状Ti-Al金属间化合物,实现5A06铝合金/TC4钛合金异种金属的冶金结合;焊接接头的抗拉强度达到180 MPa;焊缝无裂纹、气孔缺陷。     

Ti600/TC17钛合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能研究

采用惯性摩擦焊方法对TC17和Ti600钛合金进行了连接,着重分析接头焊态和热处理条件下的组织特征与力学性能。接头焊态TC17一侧：在热力影响区原始β晶粒发生破碎,晶界以及晶内α相扭曲变形;在再结晶区β晶粒发生动态再结晶形成细小的等轴晶粒,晶内为亚稳态的β相;接头Ti600一侧：在热力影响区片层组织随着金属流动发生变形;在再结晶区,α片层团簇发生再结晶形成大量细小的α片层团簇片层。经过热处理后,TC17钛合金一侧亚稳态β相析出细小的层片状α相,Ti600钛合金一侧层状α相长大,但是不明显。热处理使接头的显微硬度升高,TC17钛合金焊缝一侧显微硬度增加明显。接头抗拉强度与Ti600母材相当,断裂发生在Ti600钛合金一侧,断口为典型的杯锥状断口。     

起重机轨道闪光焊焊接技术

由于起重机轨道通常采用高碳中锰的U71Mn钢轧制而成,手工焊接性能较差,焊缝接头容易产生裂纹、夹渣等缺陷,故对轨道传统手工焊接工艺改革非常必要.文中引进高铁常用的轨道焊接技术闪光焊,其特点是焊接速度快,接头质量稳定,是一种成熟的轨道焊接形式.研究闪光焊运用于起重机轨道焊接,并通过多条轨道焊接试验,形成详细的闪光焊轨道焊...     

焊缝尺寸经验计算公式的研究与应用

焊缝尺寸(如对接焊缝的焊缝宽度,角焊缝的焊角尺寸等)是表示焊缝形状特征的指标,是影响焊接质量的重要因素之一。若焊缝过宽,焊缝尺寸过大,不但焊接接头受热程度严重,引起焊缝晶粒粗大,塑、韧性下降,而且焊接热影响区较大,易产生焊接应力与变形;再者浪费材料,增加成本;反之,焊缝过窄,焊角尺寸过小,母材与焊缝可能熔合不良,引起应力集中,同时还可使焊缝易产生咬边、裂纹等缺陷,影响接头强度。因此正确确定焊缝尺寸是保证焊接质量的关键。 笔者经过多年的研究,得出了手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸的经验计算公式,本经验公式对焊接工艺中确定手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸提供了理论依据,具有较强的实用性。     

硬质合金与碳钢电子束对接焊接头的显微组织

选用YG30硬质合金与45钢进行电子束对接焊复合试验，用扫描电镜、波长分散X射线谱仪对焊接接头显微组织进行了分析。结果表明：当电子束电流小、焊接速度慢时，焊接接头易形成有害的η相，η相分布于YG30／焊缝界面区域，并聚集长大，η相层厚度约10μm；焊接过程中硬质合金脱碳和铁向硬质合金迁移是叩相形成的主要原因。     

不同极性下的三丝间接电弧中厚板焊接研究

三丝间接电弧焊是一种新型电弧焊技术,电弧放电通道形成于三个电极之间,电极极性的连接方式会对焊接过程产生重要影响。为揭示不同极性连接方式的三丝气体间接电弧中厚板焊接过程工艺特点,采用主丝接正和主丝接负的连接方式分别对8mm Q345低碳钢板进行了对接焊试验。结果表明,在两种极性连接方式的三丝间接电弧中厚板焊接过程中,由于电弧形态以及熔滴过渡路径的差异,主丝接正时的稳定性不受电弧所处阶段的影响;而主丝接负时,熔滴在焊接阶段容易发生短路爆炸造成焊接稳定性下降,这是焊缝表面气孔以及接头局部未熔合缺陷产生的主要原因;随着焊接电流的增大,两种极性下的电弧弧柱区宽度均增大,且主丝接正时的弧柱区的电子温度均大于主丝接负时的。     

TA15钛合金电子束焊平行焊缝的获得方法

截面平行的焊缝是保证中大厚度焊接结构熔合区组织均匀性及力学性能连续性的重要条件,在工程中有着重要应用。本文在对焊缝形貌进行观察及分析的基础上,研究获得平行焊缝的工艺方法。结果表明,对焊接速度、电子柬流及聚焦电流等焊接参数进行综合调节,可以有效改变焊缝形貌,使焊缝逐步趋于平行。增加编摆扫描并控制扫描的频率和幅度,可以获得一系列具有不同熔宽的平行焊缝。     

TC4钛合金精密焊接工艺研究

针对TC4钛合金,采用电子束焊接和激光束焊接两种方法,对焊深及其波动,焊接质量,焊接变形等方面进行了分析,获得了外观成型良好,色泽正常的焊接接头,经过X射线探伤,焊缝内部质量达到国际GB3233－87Ⅱ级要求,实现了TC4钛合金的精密焊接。     

铝合金脉冲GTAW焊熔池表面反射模型研究

熟练焊工能够通过观察熔池表面的凸凹信息获取熔池的成形,在机器人智能化焊接过程中,采用视觉传感方式模拟焊工视觉获取熔池的形状信息。图像的灰度值决定于光源特性、物体表面形状、反射特性和摄像机特性。熔池图像隐含熔池的形状信息,为了从图像中提取熔池的形状信息,分析了铝合金脉冲GTAW焊的熔池表面反射特性,熔池表面由漫反射表面、镜面反射表面和互反射表面组成,建立了熔池表面反射模型。     

高压聚乙烯铝镁合金料仓的焊接工艺

分析了用熔化极脉冲氩弧焊焊接铝镁合金料仓的双面焊的工艺特点 ,并在实践中提出了提高焊接铝镁合金的工艺适应性措施及操作技巧     

氧气-乙炔堆焊Co基合金显微结构研究

用金相显微镜、HR-150A型洛氏硬度计、波长分散谱仪（WDS）、能量分散谱仪（EDS）对Co基合金氧-乙炔火焰堆焊层的显微结构进行了研究,结果表明：堆焊合金层可分为三个不同的区域亚层,组织主要是由钴基固溶体和共晶碳化物组成。     

阀门用钴基合金及堆焊工艺

介绍了钴的发现和发展过程，阐述了钴基合金的种类、特性及在阀门产品中的应用．给出了阀门密封面堆焊钴基合金的材料标准及典型工艺方法，对国内高温高压阀门密封面用钴基合金代用材料的研究作了简单的介绍。     

NiCrWRe合金粉末喷熔层的磨损机理

通过分析NiCrWRe合金粉末材料喷熔层的显微组织与磨损机理，结果表明：喷熔层中的析出相主要有碳化物和硼化物，起到弥散强化作用。这些硬质相弥散分布在较软的γ—Ni固溶体基体中，提高了涂层的整体硬度和抗磨性能；γ—Ni固溶体基体有一定的塑性给耐磨的硬质相提供良好的支持系统。喷熔层的磨损失重率只是高碳高铬铸铁的1／6倍，是ZGCr5Mo耐磨钢的1／11倍。     

LF6铝镁合金电子束焊接接头的性能与组织初探

分析电子束焊接LF6铝镁合金的焊缝微观组织,研究焊缝中Mg合金元素的烧损现象、焊接接头的力学性能和焊接热裂纹等问题,结果表明,电子束焊接LF6铝镁合金,其焊缝组织为微细等轴晶,熔合线附近为胞状树枝晶;Mg合金元素在焊缝上部和中心区有较大的蒸发损失;焊接接头存在一定的软化,其抗拉强度为母材的91.2％,除延伸率比母材高外,断面收缩率和冲击韧性值与母材相比均有所降低;在合适的参数匹配下,焊缝不会出现热裂纹以及氧化膜所导致的熔合不良与夹渣等问题。     

铝合金MIG+激光复合焊接工艺研究

研究轻量化轿车用3A21铝合金M IG 激光复合焊接工艺,探讨工艺参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。试验结果表明,采用M IG 激光复合焊接工艺可以显著提高熔深和焊速,达到采用小功率激光焊机实现铝合金的激光焊接。在比较宽的工艺参数范围内M IG YAG激光复合焊接铝合金具有焊缝成型美观等优点,熔深和焊速均显著提高,大大提高生产率。     

阀门密封面粉末等离子堆焊钴基合金技术研究

阀门密封面采用粉末等离子堆焊工艺(等离子喷焊工艺、PTA焊)自动堆焊钴基合金,较手工堆焊有突出的优越性。阐述了堆焊使用的全数字化控制的新型设备的机型结构及配置,可供选择的钴基合金粉末成分及特性,堆焊工艺稳定性的因素,工艺参数的设定及质量控制要点等。针对阀门密封面堆焊钴基合金的应用,介绍所使用的设备、材料和采用的工艺。