超音频脉冲方波电流参数对2219铝合金焊缝组织和力学性能的影响

采用新型超快速变换HPVP-TIG电弧焊接工艺进行2219-T87高强铝合金焊接,研究脉冲电流特征参数对焊接接头组织和力学性能的影响.结果表明,加入超音频脉冲方波电流(UPSWC)作用后,铝合金焊缝区显微组织由粗大柱状晶转变为细小等轴晶,在焊缝区内除了等轴树枝晶外,还存在一种呈带状分布的极细小等轴非枝晶组织,同时焊缝熔合区宽度明显减小,焊接接头抗拉强度和断后伸长率显著提高.在一定范围内增加脉冲电流幅值,提高脉冲频率,减小占空比,可增强组织细化作用,提高接头力学性能.与未加入UPSWC作用相比,脉冲电流幅值100A,脉冲频率40kHz,占空比20%时,接头抗拉强度和断后伸长率分别提高约22%和111%.     

脉冲电流频率对2219铝合金焊缝组织性能的影响

采用超快速变换复合高频脉冲方波变极性TIG电弧焊接方法进行2219-T87高强铝合金焊接,研究脉冲方波电流频率对焊缝组织性能的影响.结果表明,加入脉冲方波电流后,焊缝组织明显细化,焊缝区由粗大柱状晶向细小等轴晶转变.当脉冲电流频率达超音频段时,在焊缝中部还存在一种呈带状分布的细小等轴非枝晶组织,并与等轴树枝晶组织交替分布.与未加入脉冲电流相比,当脉冲电流频率为60kHz时,接头抗拉强度和断后伸长率分别增加约17.6%和66%.在一定范围内提高脉冲电流频率,可显著减小焊缝熔合区宽度,改善接头硬度分布,明显提高接头塑性,但对接头强度的影响作用并不明显.     

焊接速度对高强铝合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能的影响

焊接速度对搅拌摩擦焊接头内焊核区、热机影响区和热影响区组织和晶界沉淀相均有较大的影响。随着焊接速度的提高,焊核区和热影响区内的晶粒尺寸和沉淀颗粒大小、分布密度变化均较大;热机影响区内组织的变形程度变化明显。组织和力学性能综合分析表明,控制焊接速度。获得优良的焊核区组织有利于提高接头的力学性能。性能测试结果表明,焊接速度v=37．5mm／min时,2Al2CZ铝合金接头强度达到最大值(331MPa)。     

焊接速度对Mg-Mn系镁合金光纤激光焊接接头组织和成形的影响

采用大功率光纤激光器对Mg-Mn合金进行一系列激光焊接工艺试验,并对焊缝成形的形成规律、接头的微观组织进行研究。使用金相显微镜分析测试手段,研究光纤激光焊接接头各区域的显微组织,分析主要焊接参数(焊接速度)对焊接质量的影响。试验结果表明：当焊接功率为2 200 W、焊接速度为1 500～1 800 mm/min时,焊缝成形良好,无气孔缺陷。Mg-Mn合金激光焊接在不同的焊接参数下,焊缝的晶粒中均存在等轴晶和柱状晶,且晶粒主要组织为α-Mg固溶体和Mg8Ce金属间化合物。焊缝的组织形态受到焊接速度的影响比较明显,随着焊接速度的不断升高,焊缝的熔宽相应减小,且晶粒尺寸也随之减小。     

两种方法制备高强铝合金的组织和力学性能对比

采用喷射沉积和粉末冶金方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr系高强铝合金,通过金相、力学性能测试、扫描电镜、透射电镜研究了两种制备方法制备的合金的显微组织及力学性能。结果表明,采用喷射成形方法制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金可克服粉末冶金方法制备合金的缺点,所得合金微观组织均匀,晶粒细小,无明显微观和宏观偏析。经挤压后基体组织细小均匀,第二相颗粒大小一致。经适当热处理后,具有较好的综合性能。     

ECAP挤压对5083铝合金组织与力学性能的影响

研究了5083铝合金等通道转角挤压(ECAP)的室温拉伸性能.结果表明:5083铝合金经100℃、16道次ECAP挤压后,晶粒明显细化且第二相均匀弥散分布,合金的强度提高至480MPa;200℃、16道次ECAP挤压后,合金强度有所下降(约380MPa),但塑性显著改善(伸长率16％以上);降低ECAP挤压温度、增加挤压道次可获得更高的挤压硬化和细晶强化效果,在100℃ECAP挤压和200℃退火同样可提高该合金的抗拉强度和塑性变形能力.     

冷轧加工率对5052-O铝合金板材组织和力学性能影响

采用拉伸试验、显微组织检测等方法,研究了30%～80%冷轧加工率对5052O铝合金板材力学性能、成形性能和晶粒尺寸的影响。结果表明,随着冷轧加工率增大,5052O铝合金板材的晶粒尺寸变小;抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和屈强比提升;拉伸应变硬化指数下降;塑性应变比先增大再减小,在加工率为70%时达到最大值。在制定5052O铝合金板带材生产工艺时,可以根据下游冲压加工方式选择合理的冷轧加工率,从而获得需要的力学性能和成形性能。     

AZ31B镁合金凝固组织对室温力学性能的影响

采用铸锭底部喷水、侧面加热炉保温的方法制备了AZ31B镁合金铸锭。通过改变熔体过热温度来调整凝固组织,研究了凝固组织中晶粒大小以及形态对合金室温力学性能的影响。结果表明,采用这种方法制备的AZ31B镁合金铸锭,底部是柱状晶,其余为等轴晶。铸锭组织致密,无缩孔、缩松缺陷。当熔体过热温度由720℃提高到900℃时,铸锭底部柱状晶的长度由35mm减小到15mm,柱状晶间距由0.7mm减小到0.2mm;在距铸锭底部130mm处,等轴晶枝晶由0.8mm减小到0.1mm。减小等轴晶枝晶尺寸,可以提高试样的室温抗拉强度和塑性。垂直于柱状晶轴向进行拉伸时,试样的抗拉强度和伸长率与等轴晶相比明显下降。减小柱状晶间距,可以提高镁合金的室温压缩性能;当柱状晶间距相同时,垂直于柱状晶轴向进行压缩比平行于柱状晶轴向进行压缩的性能好。     

预变形对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金时效组织与力学性能的影响

利用TEM、XRD、SEM、DSC以及室温拉伸等方法,研究了预变形对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响。通过对比未经预变形和预变形量为3%及4%的Al-Zn-Mg-Cu合金时效态微观组织与拉伸力学性能,发现:预变形可以提高铝合金时效析出速率和密度,变形量为3%时可促进析出相在晶内弥散分布,但增加到4%会导致析出相粗化;经预变形处理后晶间析出相尺寸减小,晶界无析出带宽度降低;抗拉强度和屈服强度提高,伸长率略微提高,经3%预变形以及80℃、12 h和120℃、8 h时效后的抗拉强度可达到(813±4) MPa,伸长率为10.10%±0.77%。分析认为,预变形产生的位错为析出相形核提供了异质形核的质点,改善了其在晶内与晶间的分布状态。     

La、Cr对压铸铝合金组织和性能的影响

研究了添加微量La、Cr对G01压铸铝合金组织和性能的影响,测试了该合金的抗拉强度、硬度和冲击韧度,用光学显微镜观察组织,进而分析了添加La、Cr后力学性能的变化规律与金相组织的变化.结果表明:添加La、Cr后合金组织晶粒明显细化;当La含量为0.15%,Cr含量为0.2%时,合金的综合力学性能最好.     

焊后时效处理和固溶处理对接头组织和性能的影响

通过以2519高强铝合金为研究对象,研究了单独时效处理和固溶再时效处理对接头组织和性能的影响.结果表明,时效处理对接头的强度提升有一定的帮助,当时效温度为150 ℃时接头的抗拉强度达到最大;固溶再时效处理能使接头的抗拉强度显著增加,且随着固溶温度的增加,接头的抗拉强度随之增加,但当固溶温度达到540 ℃时,接头中容易产生液化裂纹,接头强度反而降低.采用强化固溶的方法,可以将固溶温度提升至540 ℃,显著提升接头的强度.     

焊接热输入对高强铝合金接头组织和性能的影响

采用MIG焊接工艺对2519高强铝合金进行焊接,研究了焊接热输入对焊缝组织、力学性能以及断裂特征的影响.结果表明,随着焊接热输入的增加,焊缝中心二次枝晶间距随之增加,焊缝中心溶质元素的含量随之减少,时效后焊缝中心析出的θ'相数量随之减少而尺寸随之增加,且晶界共晶组织由不连续短棒状弥散分布转变成长条状连续网络状分布,导致其断裂类型由穿晶断裂转化为沿晶断裂.接头的抗拉强度也随着焊接热输入的增加明显降低,时效后小热输入下接头的强度提升幅度更大.     

纳米氧化物合金化对低合金高强钢熔敷金属组织和性能的影响

针对新型钢铁材料焊缝熔敷金属的韧化问题,采用直接氧化物合金化这一新型方法,通过焊接材料实现了纳米氧化物颗粒向液态熔池中的过渡,研究了纳米氧化物对低合金高强钢焊缝熔敷金属组织性能的影响. 结果表明,纳米Al₂O₃,TiO₂和稀土氧化物的添加使焊缝中生成了大量弥散分布、尺寸为0.2～0.8 μm的细小球形复合夹杂物,有效提高了针状铁素体的形核能力,形成了大量板条束尺寸约1～2 μm、且均匀分布的针状铁素体. 纳米氧化物的添加使熔敷金属的冲击韧性显著提高,尤其是添加二氧化钛和稀土氧化物的焊缝,其-20℃冲击韧性达到了150 J/cm2以上,比无氧化物添加的焊缝冲击韧性提高67%.     

复合强韧化对高强铝合金组织和性能的影响

采用化学成分优化、熔体净化、晶粒细化、铸锭长时间均匀化即"四化"处理、高温长时间固溶处理及长时间时效处理, 对高强铝合金的组织和性能进行了研究. 结果表明 采用该方法能明显改善和提高高强铝合金的综合性能, 合金B的σb, σ0.2, δ和KIC分别为652 MPa, 604 MPa, 12 %和36 MPa*m1/2, 该性能指标已超过美国和俄罗斯同类材料的标准.     

微合金化元素对7005铝合金铸态组织与性能的影响

采用金相显微镜、SEM、EDS等试验方法研究了Al-10Ti中间合金、细晶铝锭、Sc-Zr以及Ti-Sc-Zr等细化方式细化的7005铝合金铸态组织和铸态力学性能.结果表明,由Al-10Ti中间合金细化的合金晶粒最大,平均晶粒直径约为330μm;由细晶铝锭细化的合金晶粒明显变小,平均直径在170μm左右,抗拉强度由Al-10Ti细化时的280MPa提高到了304MPa,伸长率由3.2%提高到4.2%.由Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为50μm,抗拉强度达到了330MPa,但伸长率只有2%;由Ti-Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为35μm,力学性能最好,抗拉强度达到338MPa,伸长率达到4.5%.     

微量元素对Al-Mg合金组织和性能的影响

通过力学性能测试、显微组织观察,研究了微量元素添加对Al-Mg合金组织及性能的影响,并探讨其作用机制.在确定微量元素成分范围后,对冷轧板材的稳定化退火处理工艺进行了研究.试验结果表明,在300℃1 h稳定化处理,其力学性能最好,合金的抗拉强度达到420 N/mm2,屈服强度为308 N/mm2,伸长率为15%.     

热处理对喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的影响

研究了2种不同热处理方式对喷射成形超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的显微组织和力学性能的影响.观察了沉积态、挤压态、固溶及时效处理后样品的显微组织,对经时效处理的样品进行了力学性能测试.结果表明:沉积态合金晶粒均匀细小;挤压态合金存在大量的第二相颗粒,为富铜相;固溶处理后,合金出现了再结晶现象.在T6条件下,采用常规470℃单级固溶和时效处理,其抗拉强度仅为710 MPa,延伸率为6.5%;采用双级固溶和时效处理,其抗拉强度超过800MPa,延伸率达到9.3%.     

机械振动对铸造铝合金组织和性能的影响

分析振动方式对ZL101铝合金消失模铸件组织和力学性能的影响。结果表明,机械振动后合金组织明显细化;垂直振动时,合金晶粒尺寸最小,孔隙率最低,抗拉强度最大;ZL101合金垂直振动后,不同厚度处的组织存在较大差别,厚度越大,振动细化效果越显著。     

Analysis on microstructure and mechanical properties of aluminum alloy

Dissimilar metal joining between 5A02 aluminum alloy and AISI 304 stainless steel was conducted by gas tungsten arc welding with ZnAl15 and AlSi12 flux-cored filler metals,and the effect of the filler ...     

高强钛合金斜轧管材组织性能的研究

研究了高强钛合金TB2斜轧穿孔管材的组织和力学性能,并对拉伸试样断口形貌进行了分析。研究结果表明,TB2合金斜轧穿孔管材晶粒细化,斜轧态为完全β单相组织,时效后为α+β两相的等轴组织;斜轧态和固溶状态塑性指标较高,有利于进一步塑性加工,时效后强度较高;管材拉伸试样断口分析发现,斜轧态和固溶状态表现为布满韧窝的塑性断口,时效后为韧脆混合断口。