清洗工艺对GH4099蜂窝夹层结构钎焊性能的影响

目的 研究激光清洗和离子轰击对GH4099蜂窝夹层结构钎焊性能的影响,优化GH4099蜂窝夹层结构焊前清洗工艺。方法 分别用400#砂纸、不同激光功率(60~200 W)、不同离子轰击时间(1~2 h)对GH4099带材表面进行了砂纸打磨、激光清洗和离子轰击试验,分析了激光清洗和离子轰击对GH4099表面形貌、O元素含量、BNi2钎料润湿性的影响,测试了不同清洗工艺下蜂窝夹层结构钎焊接头的拉伸性能。结果 随激光功率从60 W增加到100 W,GH4099表面O含量逐渐降低,表面粗糙度逐渐增大,钎料润湿面积百分比增加到83.5%,润湿性增加。当激光功率大于100 W时,表面残留网状分布的氧化物,导致钎料润湿性降低。当激光功率进一步增加到200 W时,氧化物网状分布现象减轻,润湿性随之增加,粗糙度也有所降低;随离子轰击时间从1 h增加到2 h时,带材表面氧化皮逐渐去除干净,钎料润湿性随之增加,钎料对离子轰击2 h的表面的润湿面积百分比达到91.2%,与400#砂纸打磨的相当。经离子轰击2 h、1 020 ℃-15 min钎焊获得的夹层结构等效抗拉强度为11.9 MPa。结论 与激光清洗相比,离子轰击可以同时去除蜂窝型面及附近侧壁部分的氧化皮,能更有效地改善钎料对蜂窝基体的润湿性。     

钎焊压力对GH4099蜂窝夹层结构焊接质量影响研究

针对GH4099蜂窝夹层结构钎焊制备,开展了不同压力下夹层结构应力应变仿真分析和真空钎焊试验验证。结果表明：钎焊压力作用下,面板与蜂窝接触位置及蜂窝芯格中心处面板存在应力应变集中;随着压力增加,结构变形逐渐增加,焊合质量有所提升;当压力增大至0.1 MPa时,结构基本完全焊合。为保证结构焊接质量并减少蓄热,最佳钎焊压力为0.1 MPa,此时结构等效平面压缩强度为10.4 MPa。     

GH3536蜂窝钎焊界面组织与性能北大核心

针对GH3536高温合金开展研究,以提供一种用于小芯格且薄壁的高温合金蜂窝的高强度钎焊工艺。采用芯格内切圆直径为0.8 mm、蜂窝壁厚为0.05 mm的GH3536蜂窝,使用BNi2粘带钎料,优化了钎料用量、分析了不同钎料用量对应钎焊蜂窝界面组织形貌,并测试了GH3536蜂窝元件的拉伸性能、压缩性能及弯曲强度,评价GH3536蜂窝元件的基础力学性能。结果表明,所获得蜂窝结构焊合率达到99.5%;钎焊蜂窝界面晶粒细小、组织均匀、无钎缝溶蚀;GH3536蜂窝元件具有优异强韧性、平面抗拉强度达到50 MPa。     

SP700/TC4钛合金蜂窝夹层结构钎焊工艺分析

采用非晶态Ti-Zr-Cu-Ni箔带钎料对SP700/TC4钛合金蜂窝结构进行钎焊工艺研究,分析了钎焊温度和保温时间对钎焊接头组织和力学性能的影响. 结果表明,当钎焊温度在875～890 ℃之间变化时,随温度升高,钎焊接头中元素扩散更为充分,接头拉脱强度持续增长;在890 ℃下保温2～4 h不同时长进行钎焊,接头的拉脱强度先逐渐增加,在保温时间为3.5 h时达到最大值,随后逐渐降低. 获得SP700/TC4钛合金蜂窝结构的较优钎焊工艺为890 ℃/3.5 h,该工艺下钎焊接头的室温拉脱强度、三点弯曲强度、平面压缩强度、L及W方向抗剪强度分别达到14.64,224.05,11.21,4.43及3.76 MPa,破坏部位均为TC4蜂窝芯.     

钛合金蜂窝夹层结构钎焊界面的价电子结构分析

对TC1钛合金蜂窝夹层结构试件的钎焊界面组织进行观察、分析确定界面生成相的晶体结构,采用EET理论中BLD方法和平均原子模型,计算分析了钎焊界面价电子结构.从原子间结合力的角度分析了钛合金蜂窝夹层结构钎焊界面的价电子结构,探讨了界面结构与力学性能的本质关系.钎焊过程中界面处生成了六方晶体结构TiNi₃(Cu,Zr)化合物和体心立方结构Ti(Ni,Zr,Cu)相.从原子间成键角度,最大共价电子数和晶格电子数分别反映了晶体的强度和塑性.TiNi₃(Cu,Zr)化合物和Ti(Ni,Zr,Cu)相的最大共价电子数分别为0.055 8和0.303 7,晶格电子分别为0.993 5和1.392 8,而界面处基体的最大共价电子数和晶格电子数分别为0.305 9和1.397 3.因此,与TiNi₃(Cu,Zr)化合物相比,Ti(Ni,Zr,Cu)和钛固溶体晶胞不仅具有较高的强度,还具有相对良好的塑性,而TiNi₃(Cu,Zr)化合物相的存在和连续分布不利于钎焊界面的强度和塑性.     

GH3030钎焊管接头裂纹分析

在试验过程中有2个构件钎焊管在焊接接头处发生泄漏，试验温度约400 ℃，钎焊管在正常工况下受交变应力。通过外观观察、裂纹宏微观观察、断口观察、能谱分析、金相检查、硬度检测等方法，对构件的失效原因进行综合分析。结果表明:构件钎焊管由于焊接过热导致沿晶裂纹的产生与2个焊接位置相距较近有关，焊接时存在互相影响，且存在焊接温度控制不当的情况。建议严格控制焊接过程，并对构件的焊接结构进行改进。     

镍基高温合金GH4099钎焊连接研究现状

镍基高温合金是航空航天领域的重要材料,广泛应用于发动机涡轮叶片、燃烧室等部件,其连接结构是影响整体性能的关键部位。钎焊是制造镍基高温合金零部件最常用的连接工艺,在此介绍了镍基高温合金GH4099的钎焊连接现状,从常用钎料、钎焊接头界面和力学性能等方面展开阐述,并对GH4099合金的未来钎焊连接研究方向和发展趋势进行了展望。     

真空钎焊3003铝合金蜂窝板界面组织与性能

采用4004钎料对6063/3003/6063夹层结构铝蜂窝板实施真空钎焊,研究了钎焊温度对钎焊界面组织与力学性能的影响。结果表明,6063/3003/6063蜂窝板钎焊界面组织对钎焊温度较为敏感,在580～595 ℃温度下界面均能形成良好的冶金结合,焊缝组织由富Al相、Al-Si 共晶相及Al(Mn, Fe)Si相组成。但随着钎焊温度升高,界面母材溶蚀程度加剧,595 ℃钎焊界面母材几乎被完全溶解。平压测试结果表明,蜂窝芯铝箔发生弯曲变形,导致失稳坍塌;平拉测试时断裂发生在蜂窝芯中部,表明钎焊界面焊缝强度较高,断裂未发生在焊缝处。     

真空钎焊GH3039高温合金大长径比管材套接结构工艺研究

研究了真空钎焊GH3039高温合金大长径比套接结构工艺参数对钎料填缝效果的影响规律.结果 表明,钎缝间隙对钎料填缝效果影响显著,优化的钎缝间隙即内外管直径差要控制在0.10～0.15 mm.随钎焊温度升高和时间延长,填缝效果增强,但钎焊温度过高会产生溶蚀现象.当钎焊温度1030～1045℃、钎焊时间20 min时可实现...     

激光近净成形GH99合金的裂纹分析

对GH99合金在激光近净成形过程中裂纹形成的原因进行了研究和讨论,提出了优化工艺参数的解决办法。结果表明:内部裂纹呈现为短线状-针状,其在柱状晶晶界或二次枝晶间形成,垂直于沉积方向,沿细密的定向组织晶界分布和扩展;在晶界上Al和Ti元素的富集容易析出γ′(Ni_3(AlTi))相,弱化了晶界,使晶界熔化并在凝固时难以补缩,造成裂纹形核;在快速的热循环过程中,残余应力的不断累积造成裂纹沿晶界扩展;通过优化工艺参数以降低热输入,可以克服GH99合金在激光近净成形中的热裂纹形成,实现构件的无裂纹增材成形。     

低碳钢三丝间接电弧焊传热机制及工艺性能

为减小低碳钢焊接热输入、优化焊接变形等缺陷,使用三丝间接电弧焊(triple-wire?gas?indirect?arc?welding,TW-GIA焊)方法,并利用红外测温系统及高速成像设备对TW-GIA焊传热机制进行了测量.?结果表明,TW-GIA焊具备显著的小热输入优势,可实现无明显焊接变形的单道焊成形,热影响区...     

基于视觉与重力融合传感的焊枪位姿反馈控制

为了实现焊缝跟踪、焊枪高度及其空间姿态的检测和闭环反馈控制,有效控制任意空间姿态焊接接头的焊缝成形质量,构建了基于视觉传感与重力感应融合的焊枪空间位置、姿态在线检测与闭环反馈控制系统;结合建立的检测数学模型,检测系统实现了对焊枪相对于工件的空间位置和姿态、焊枪相对于重力加速度方向的空间姿态、焊接接头相对于重力加速度方向...