LF21板搅拌摩擦焊接头组织与焊接工艺关系的研究

利用搅拌摩擦焊方法对LF21铝合金板进行了焊接实验。分析了接头组织分区情况，探讨了搅拌头尺寸及焊接工艺参数对其接头组织的影响。经过实验得知：焊接时，搅拌头旋转速度为950～1500r／min，焊接速度为23．5-375mm／min，皆可获得接头性能尚可的焊接接头。同时发现，搅拌头旋转速度与焊接速度越小焊缝组织越细小：当两焊板间留有间隙时对焊缝孔洞的形成有一定的影响。     

环境温度对铝合金5083H111焊接接头组织及性能的影响

在不同环境温度下对5083H111铝合金进行MIG焊接,对焊接接头的硬度及力学性能进行了测试分析,同时采用微型剪切法研究了接头的微区性能分布,并与常规力学性能建立关系。试验结果表明,不同温度下焊接接头力学性能最薄弱处为焊缝中心,0℃以上温度焊接接头各项性能均比0℃以下接头性能优异。0℃焊接接头质量最差,焊接时应避免在0℃下焊接。     

铝锂合金瞬间液相扩散连接接头的性能

采用纯Zn箔作中间层，对2195铝锂合金进行瞬间液相扩散焊(TLP),采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、显微硬度计和万能试验机等研究了焊接温度对接头的显微组织、元素扩散、物相以及力学性能的影响。结果表明：随着焊接温度的升高，接头焊缝处元素扩散更充分，组织更均匀，但焊接温度过高时，焊缝处会出现母材过烧和晶粒粗大的现象；接头焊缝处物相主要由Al、Al_0.71Zn_0.29和CuZn₂金属间化合物组成；随着焊接温度的升高，接头显微硬度总体呈下降趋势，剪切强度呈先上升后下降的趋势，当焊接温度为560℃时，接头剪切强度最大，为96.7 MPa。     

LF21板搅拌摩擦焊接头组织与焊接工艺关系的研究

利用搅拌摩擦焊方法对LF21铝合金板进行了焊接实验。分析了接头组织分区情况,探讨了搅拌头尺寸及焊接工艺参数对其接头组织的影响。经过实验得知:焊接时,搅拌头旋转速度为950～1500r/min,焊接速度为23.5～375mm/min,皆可获得接头性能尚可的焊接接头。同时发现,搅拌头旋转速度与焊接速度越小焊缝组织越细小;当两焊板间留有间隙时对焊缝孔洞的形成有一定的影响。     

汽车用铝合金/钢扩散焊接试验研究

用真空扩散焊接方法焊接铝合金和不锈钢。采用物相分析仪、描电镜、显微硬度计和万能试验机等对焊接接头结构和性能进行了分析。结果表明,通过扩散焊接能实现铝合金和不锈钢的焊接,获得的焊接接头界面结合良好。随着焊接温度升高,扩散层厚度增加,焊接温度550℃时扩散层出现裂纹。铝合金和钢界面处生成了高硬度相,主要为Fe2Al5和Fe4Al13金属间化合物。铝/钢焊接接头剪切强度随焊接温度增加呈先增加后减小的趋势,焊接温度500℃,保温时间3 h,得到接头剪切强度最大值为54 MPa,断裂方式为解理断裂。     

铝基复合材料TLP扩散焊接头的组织及性能

在开放环境下,用氩气保护,采用Ag-Cu-In-Sn合金箔作中间层,对SiC体积分数为55%的SiCP/Al复合材料进行瞬时液相扩散焊,研究了焊接温度对接头显微组织、力学性能的影响。结果表明:随着焊接温度的升高,焊缝变窄,剪切强度升高,在焊接温度为580℃时接头的剪切强度为80MPa,组织性能最好。     

Cu作中间层的汽车用铝合金/钢焊接研究

采用Cu中间层对铝合金和不锈钢进行真空扩散焊接。采用万能试验机和显微硬度计测试焊接接头力学性能,采用SEM、EDS对焊接接头的显微结构和元素分布进行了分析。结果表明,铝合金/Cu/不锈钢焊接接头剪切强度随保温时间的增加先增加后减小,保温时间为60 min时剪切强度达到最大值60.2 MPa。其焊缝由靠近铝侧反应层和靠近钢侧反应层组成,焊缝处显微硬度高于两侧基体。     

电子束焊接钼板的组织及性能研究

采用电子束焊接方法对16 mm厚的钼板进行焊接,利用光学显微镜、扫描电镜等手段分析了电子束焊接接头的显微组织及断口形貌,并利用维氏硬度仪和拉伸试验机检测了接头区域硬度和接头强度。结果表明,采用电子束焊接钼板获得的焊缝呈"钉子"状,焊缝热影响区窄,焊缝中间为粗大的等轴晶,熔合合区域为柱状晶。焊缝接头各区域硬度值有差异,母材区硬度最小。热处理后硬度值有变化,热处理温度在1000℃以上时,硬度值有所降低,焊接接头不同厚度处力学性能不一致,1100℃热处理接头强度最高在焊缝底部。焊接接头断裂全部在焊缝处,断口为解理断裂。     

6061铝合金车体搅拌摩擦焊接接头微型剪切试验研究

介绍了微型剪切试验的基本原理和试验过程,进行了6061铝合金搅拌摩擦焊接接头的微型剪切试验,同时测试焊接接头的拉伸强度,观察接头的金相组织.试验表明6061铝合金搅拌摩擦焊接接头各个区域的力学性能不均匀,热机影响区的剪切强度最差,仅为母材的65％,低于宏观焊接接头的79％,热机影响区压入率最低,其次是热影响区.结合接头的微观组织和Al-Mg2Si伪二元相图发现,该区强化相Al-Mg2Si的聚集和张大是该区域为焊接接头的薄弱区域的关键原因.焊核区细小的等轴晶粒状态是该区域剪切强度和压入率高的主要原因.     

添加层对6061铝合金激光搭接接头的影响

采用脉冲激光焊接方法对6061铝合金进行了搭接焊,研究了不同添加层对6061铝合金激光搭接接头的显微组织、剪切性能及腐蚀性能的影响。结果表明:当添加层为Zn粉、铝焊膏、Sn粉时Al板激光搭接焊容易产生缺陷,无法得到良好的焊接接头,当添加层为Ni粉时可以得到无明显缺陷的良好焊接接头。不同添加层焊接接头的剪切性能为Ni粉Zn粉铝焊膏Sn粉,Ni粉添加层焊接接头的剪切强度为27.7MPa,是Zn粉添加层焊接接头剪切强度的3.19倍。Ni粉添加层焊缝极化曲线的钝化区范围为322 mV,比母材极化曲线的钝化区大了172 mV, Ni粉添加层焊缝的耐腐蚀性能大于母材。     

核电321不锈钢旋转电弧窄间隙GTAW工艺

采用旋转电弧窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)新工艺对核电321不锈钢进行窄间隙焊接试验,根据工业生产实际对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程温度场和应力场分布展开研究,发现在填充焊过程中,近焊缝区域最高温度可达600℃,此时奥氏体不锈钢处在敏化温度区间,在此温度长时间停留可能导致不锈钢耐蚀性能下降。在垂直于焊缝方向,近焊缝区域呈现拉应力,应力值略高于材料的屈服强度,随着与焊缝距离的增加,应力值逐渐降低,在一定位置处,拉应力转变为压应力。沿焊缝方向上,板材中间区域应力值较高,两端应力较低。     

预热温度对6082铝合金焊接接头的组织和性能影响

选取受电弓结构主要材质之一的6082-T6铝合金为研究对象,采取不同的预热温度对6082-T6进行TIG焊接,并对焊接接头的组织和力学性能进行了对比分析.结果表明:预热温度为100℃时,焊接接头的强度系数为0.61;预热温度越高,接头显微组织的晶粒越粗大,接头强度损失越严重;过高的预热温度使得接头热影响区的软化现象较严重,增大了热影响区的宽度.     

焊丝成分和焊后热处理对汽车用新型铝合金焊接接头的影响

采用不同焊丝焊接2024铝合金,并研究热处理前后铝合金焊接接头组织和性能的变化。研究结果表明,采用铝铜焊丝焊接铝合金,焊接接头经550℃,2 h固溶和150℃,7 h时效处理后,抗拉强度达到398 MPa,屈服强度达到345 MPa。采用铝镁焊丝时,热处理对铝合金焊接接头固溶作用不明显,热处理前后显微硬度变化不大。采用铝铜焊丝或铝硅焊丝时,热处理后铝合金焊接接头由铸态组织转变为时效态组织。采用铝铜焊丝的焊接接头显微硬度在焊缝区出现突变现象;采用铝硅焊丝的焊接接头显微硬度在焊缝区出现最低值。     

钛/不锈钢爆炸焊接接头退火性能的研究

通过拉伸试验，组织分析，断口形貌分析以及焊缝显微硬度的,研究了钛／不锈钢爆炸焊接接头强度及退火工艺对焊接接头强度的影响。结果表明，钛／不锈钢爆炸焊接界面结合强度高于纯钛；退火温度低于400℃，焊接接头的强度不降低，缺口强度约为530MPa；退火温度为500℃时，焊接接头的强度显著降低，缺口强度小于420MPa。     

93W/Ni/Mo1接头的等离子活化扩散焊接研究

利用等离子活化技术对93W/Ni/Mo1进行真空扩散焊接,用剪切强度和显微硬度表征焊接接头的力学性能,对焊接界面和接头断口物相及微观结构进行表征分析。结果表明,焊接温度低于800℃时,焊接界面有孔洞,焊接温度高于800℃时,焊接界面良好。焊接接头的剪切强度随着焊接温度的升高先升高后降低,在焊接温度为800℃时接头强度最大为100.2 MPa。焊接温度低于800℃时,焊接界面发生扩散形成固溶体;焊接温度高于800℃时,Ni/Mo1界面生成MoNi高硬度金属间化合物,降低焊接接头结合强度。93W/Ni/Mo1焊接接头的断裂破坏主要发生在Ni/Mo1扩散界面。     

5E83铝合金GMAW焊接工艺研究

对8 mm厚5E83铝合金进行单面单道熔化极惰性气体保护焊(GMAW)试验，研究焊接工艺参数对5E83铝合金焊缝成型的影响，观察5E83铝合金焊接接头不同区域的微观组织，确定合适的焊接电流和电弧电压的范围。结果表明：8 mm厚5E83铝合金优化后的焊接工艺参数为焊接电流240～260 A,电弧电压22～26 V。当焊接电流为250 A,电弧电压为22 V时，能取得焊缝熔宽较小且完全焊透、无明显缺陷的焊接接头。焊接接头抗拉强度最高达301 MPa,强度系数为0.82。提高焊接热输入使5E83铝合金GMAW接头显微硬度和抗拉强度降低。     

高密度聚乙烯管道电熔焊接头基本力学行为

焊接技术是工程塑料管道的主要连接方法，直接影响高密度工程塑料管道的安全应用。研究焊接接头在不同温度下的基本力学行为，具有重要的意义。有鉴与此，采用文中设计的试样形式，对不同温度下高密度聚乙烯燃气管道电熔焊接头的基本力学行为进行了研究。结果表明，常温下，焊缝结合面所能承受的力高于管材和套筒材料；为了得到该接头的剪切强度，必须采用在接头电熔套筒侧开人工槽的方式，来缩短有效结合面的长度；随着温度的降低，要得到接头在不同温度下的剪切强度所对应的焊缝结合面的有效长度缩短，剪切强度呈上升的趋势；随着温度的降低，高密度聚乙烯材料对尖锐缺口的敏感性急剧上升。     

10mm厚6005A铝合金激光-MIG复合焊接

采用双层激光-MIG复合焊接方法焊接10mm厚6005A铝合金,获得了外观成形良好、内部缺陷少的接头。对接头显微组织及力学性能进行研究,结果表明,焊缝由盖面焊缝与打底焊缝组成,盖面焊缝组织具有5XXX系铝合金铸造组织的特征,打底焊缝组织具有6XXX系铝合金铸造组织的特征;接头热影响区宽约13 mm,分为固溶区、过时效区和近焊缝区;打底焊缝与过时效区是接头硬度最低的区域;拉伸试样在过时效区发生韧性断裂,接头抗拉强度平均值为195.07 MPa,明显高于常规MIG焊接接头的强度。     

ZnAl15夹层AZ31B/Cu扩散钎焊接头组织与性能的研究

以ZnAl15钎料为中间夹层,对AZ31B镁合金与铜在不同温度下进行扩散钎焊。通过电子显微镜观察、能谱成分分析、显微硬度测定、剪切试验等测试方法,研究了焊接温度对焊接接头界面结合区显微组织、元素分布、显微硬度和剪切强度的影响规律。结果表明,采用ZnAl15夹层可以获得冶金结合良好的扩散钎焊接头。界面扩散区由铜侧扩散层、块状化合物层、共晶组织层以及镁基体渗透层三部分组成。在480~500℃,保温10min条件下,随着焊接温度的升高焊缝的宽度增加。在480~500℃,保温20min条件下,接头界面区的显微硬度均呈现两边低中间高的分布规律。随着温度的升高,接头的显微硬度不断增大,而剪切强度呈现先增再减的变化趋势;490℃时接头的剪切强度达到最大,约为64MPa。     

固溶处理对7075铝合金同质TIG焊接头显微组织及力学性能的影响研究

制备7075超硬铝同质焊丝,采用TIG焊对5 mm厚的7075-T6超硬铝进行焊接,通过改变焊接工艺,确定适合铝合金7075的工艺参数。然后通过改变固溶时间和固溶温度,研究固溶处理对接头性能和组织的影响。结果表明,随着焊接电流的增大,焊接接头力学性能呈现先增大后减小的趋势;当焊接电流100 A、固溶温度460℃、固溶时间60min时,焊接接头力学性能最佳,焊接接头抗拉强度为424.5 MPa、伸长率为9.83%,焊缝硬度为110.8 HV;在此固溶条件下,焊接接头晶界析出物固溶进入晶内,偏析减少。