预置填充稀土激光焊接对TiNi形状记忆合金微观组织及成分的影响

采用Nd-YAG连续激光器对Ti-Ni50.9at%形状记忆合金进行焊缝预置填充材料激光焊接,预置填充材料是通过熔炼方法制备的添加稀土元素La、Ce的与母材同等原子比的TiNi合金.利用光学显微镜、SEM电镜、EDX及XRD研究了填充稀土的TiNi合金接头的组织及成分.结果表明,填充稀土焊缝与未填充稀土焊缝的宏观形貌无明显差别,稀土在整个焊缝接头处分布均匀,不存在宏观区域偏析现象,以细小白色的弥散颗粒相形式分布在晶界、亚晶界以及亚晶胞内部.与未填充稀土的焊缝相比,填充稀土的焊缝组织晶粒明显细化;晶界,特别是亚晶界淡化.可见预置填充稀土材料激光焊接改善了TiNi形状记忆合金焊缝的组织.     

TiNi合金激光焊接接头形状恢复温度的研究

利用热模拟试样模拟TiNi合金激光焊接接头焊缝热影响区,对焊接接头、焊缝金属、模拟热影响区和母材的相变温度进行差热分析,研究了焊接接头与其它三者逆相变温度的关系,并利用OM,SEM和XRD对母材、热影响区和焊缝金属的组织、析出相的分布以及晶体结构进行了研究.结果表明,TiNi合金激光焊接接头的形状恢复率与母材无明显差别,但形状恢复温度区间与母材差异较大,其形状恢复开始温度比母材低40℃;焊缝金属和热影响区逆相变开始温度(As)和结束温度(Af)均不同于母材,主要原因是焊缝金属经历了熔化-凝固过程,失去了母材中原有的晶体择优取向,且析出相尺寸小、分布不均;而热影响区As和Af降低,可能是细小析出相重新固溶于基体所致.整个接头的逆相变温度区间与焊缝金属近似,调控焊缝金属的相变温度是控制TiNi合金激光焊接接头形状记忆功能的关键.     

TiNi形状记忆合金片激光微焊接接头的组织性能

采用脉冲激光实现了0.2mm厚TiNi形状记忆合金的对接焊,研究了焊接接头的抗拉强度、断裂形貌、组织和相变过程。结果表明,脉冲激光能够实现薄片状TiNi形状记忆合金的良好对接焊,焊接接头的抗拉强度可达683MPa,为冷轧态母材的97%,断口形貌与母材相似,均为延性断裂。根据晶粒尺寸和显微组织的不同,接头可分为4个区。焊缝中心区为细小的等轴晶,而焊缝边缘为柱状晶组织。对焊接接头进行焊后退火处理后其相变过程与退火态TiNi形状记忆合金的接近。     

电阻点焊对CuAlBe形状记忆合金组织性能的影响

采用储能焊机对CuAlBe形状记忆合金进行电阻焊工艺试验.通过扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察合金焊缝组织和断口形貌,利用EDS分析焊缝区元素,电阻法测定相变温度,结果表明电阻焊后焊缝区的化学成分没有发生明显变化;合金经热处理后,接头强度达520.6 MPa;焊接前后合金断口均为准解理断裂;其接头和母材均为热弹性马氏体且组织均匀;合金焊接前后的相变点温度较为接近;CuAlBe形状记忆合金具有良好的电阻点焊工艺性.     

热处理对镍钛合金丝材超弹性和相变的影响北大核心CSCD

通过差示扫描量热仪和拉伸测试等手段,研究退火温度和时间对镍钛形状记忆合金超弹性和相变的影响。拉伸测试结果表明:在400、450、500、550和600℃退火保温5、10、15、20和30 min过程中,随着退火温度升高或退火时间延长,合金的超弹性下降,低温短时退火易获得良好的超弹性。DSC测试结果表明:随退火温度的升高,马氏体-奥氏体逆相变终了温度降低;随着退火时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度逐渐升高。循环拉伸测试结果表明,随着退火温度升高或退火时间的延长,合金的残余应变不断增大。     

热处理对镍钛合金丝材超弹性和相变的影响

通过差示扫描量热仪和拉伸测试等手段,研究退火温度和时间对镍钛形状记忆合金超弹性和相变的影响。拉伸测试结果表明:在400、450、500、550和600℃退火保温5、10、15、20和30 min过程中,随着退火温度升高或退火时间延长,合金的超弹性下降,低温短时退火易获得良好的超弹性。DSC测试结果表明:随退火温度的升高,马氏体-奥氏体逆相变终了温度降低;随着退火时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度逐渐升高。循环拉伸测试结果表明,随着退火温度升高或退火时间的延长,合金的残余应变不断增大。     

薄片状TiNi合金/不锈钢激光微焊接接头组织特征

采用微型脉冲激光对0.2 mm厚的薄片状TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料进行对接焊,研究了接头的微观组织特征。结果表明,以纯Ni丝为填充材料、以微型脉冲激光为热源可以实现TiNi合金/不锈钢异种材料的良好焊接。焊缝中心区为细小的等轴晶组织,主要元素为Ti、Ni、Fe。Ti元素的含量和不锈钢母材基本接近, Ni元素的含量略高于TiNi合金母材,远高于不锈钢母材,但TiNi合金母材一侧基本没有Fe元素。TiNi合金母材与焊缝之间存在明显的界面区,宽度为10～20 μm,界面区有从不锈钢母材扩散而来的Fe、Cr元素。不锈钢母材与焊缝之间界面区的宽度较小,表现为界面线     

TiNiNb合金激光焊接接头的组织与性能

试验研究了TiNiNb宽滞后形状记忆合金Nd:YAG激光焊接的组织与性能.通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、硬度测试和拉伸试验对母材和焊缝的微观组织、元素分布、相组成以及接头力学性能进行了研究.结果表明:焊缝主要是由TiNi基体相和β-Nb相组成的共晶组织,β-Nb在TiNi基体相晶界和晶内分布不均匀;接头各区域的显微硬度均高于母材;室温下表现出较高的抗拉强度.用Nd:YAG激光焊接TiNiNb形状记忆合金是一种较理想的焊接方法.     

薄片状TiNi形状记忆合金的激光对接焊

采用低功率脉冲激光对厚度为0.2mm的TiNi形状记忆合金进行了对接焊,研究了接头的抗拉强度、断裂应变、相变过程和形状记忆效应.试验发现,低功率脉冲激光能够实现薄片状TiNi合金的良好焊接.冷轧态TiNi合金焊后接头的强度达到母材的97%,断裂应变为母材的95%,对接头进行焊后退火处理其强度有所提高,高于冷轧态母材、达到退火态母材的63.6%,断裂应变为退火态母材的82.5%.冷轧态TiNi合金焊接接头经焊后退火处理,其相变过程和退火态母材接近,形状记忆效应基本和退火态母材相同.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。     

Research on Laser Welding of Mg-Rare Earth Alloy Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr

The welding process of Mg-rare earth alloy Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr (NZ30K) was studied using 15 kW high-power CO₂ laser, the microstructure and performance of the typical welded joints had been analyzed and tested. There is no softening zone according to the microhardness test of the welded joint. The microstructure of the fusion zone consists of α-Mg-phase and β-phase (Mg₁₂Nd).The results show that Mg-rare earth alloy NZ30K can be well joined with the high power laser and the welded joint has good performance.     

RE（NiCoMnAl）电极合金中RE成分对微结构和电化学性能的影响

研究了4种具有A侧不同稀土组分的RE（NiCoMnAl）电极合金的微结构和电化学性能。研究结果表明，不论A侧稀土组分如何，铸态合金的显微组织为树枝晶形貌，晶体结构为CaCu5型六方结构，但合金的显胞体积随着A侧La被其他稀土元素的替代而减小。A侧的稀土组分对合金电化学性能影响明显，A侧为纯La时，合金的化学容量最大，倍率放电性能和充放电循环寿命较差；A侧的La被少量的Ce，Pr，Nd等稀土元素替代后，合金的电化学容量减小，倍率放电性能和循环寿命则有一定程度的改善，这与合金微结构的变化有关。     

Effects of Heat Input on Microstructure and Mechanical Properties of Laser-Welded Mg-Rare Earth Alloy

The effects of heat input on the quality of laser-welded Mg-rare earth alloy NZ30K were studied. Using a 15-kW high-power CO₂ laser, the microstructure and mechanical properties of welded joints under different heat inputs had been analyzed and tested. It is found that the welding heat input plays an important role in laser welding of NZ30K. Good welded joint without macroscopic defects can be obtained using the proper heat input. With the increasing heat input, welding penetration gets deeper, the width of the heat-affected-zone becomes larger, and the distribution of precipitates changes concentration. Tensile tests display that the ultimate tensile strength (UTS) of the welded joint tends to increase at first with the increasing heat input. After the welded joint gets full penetration, the UTS remains almost the same, although the heat input is increased.     

RE对Sn2.5Ag0.7Cu/Cu焊点性能的影响

利用X射线衍射分析仪(XRD)和JSM-5610LV扫描电镜(SEM)研究RE含量对Sn2.5Ag0.7Cu/Cu焊点界面区显微组织、剪切强度和蠕变断裂寿命的影响。结果表明:Sn2.5Ag0.7CuxRE焊点界面区金属间化合物由靠近钎料侧Cu6Sn5和靠近Cu基板侧Cu3Sn构成;添加微量RE可细化Sn2.5Ag0.7Cu焊点内钎料合金的显微组织和改善钎焊接头界面区金属间化合物的几何尺寸及形态;当RE添加量为0.1%时,焊点的剪切强度最高,蠕变断裂寿命最长。     

激光焊接技术在飞机结构损伤抢修中的应用

针对目前军用飞机铝合金结构件损伤抢修技术的弊端,提出采用激光焊接技术修复损伤的结构件,通过对Al 3Mg 0.5Sc合金和2A12(LY12)合金的焊接性能的试验研究表明:Al 3Mg 0.5Sc焊缝处的性能优于2A12的性能,Al 3Mg 0.5Sc与2A12激光对焊焊缝晶粒明显细化,显微硬度与基体硬度、抗拉强度与铆接强度均相当,Al 3Mg 0.5Sc合金可应用于飞机结构件的修复。     

稀土对纯铜和BFe10-1-1合金再结晶温度的影响

在纯铜和BFe10-1-1铁白铜中添加不同比例的稀土元素,经熔铸、轧制和热处理试验,通过对试样进行组织与力学性能分析,研究了稀土对其再结晶温度的影响.结果显示,随着稀土含量的增加,在相同退火条件下纯铜和BFe10-1-1铁白铜的再结晶程度均明显降低,表明其再结晶温度均有所提高.第二相粒子对位错的钉扎作用是再结晶温度提高的根本原因.     

2519铝合金焊接接头的组织与性能

采用进4047焊丝对2519铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG),对焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究.结果表明,2519铝合金焊接性能较好,由于热循环的作用,焊接接头的力学性能相对于基材发生了较大变化.2519铝合金焊接接头的力学性能低于基材的性能,焊缝处是合金接头的最薄弱环节,其次是焊接热影响区内的软化区,强化相粒子发生过时效而粗化是形成软化区的主要原因.     

超声冲击实现7A52铝合金焊接接头表面纳米化

针对7A52铝合金焊接接头表面纳米化研究尚不成熟的实际情况,利用超声冲击技术,在预设电流为2 A,超声冲击速度为1.25 min/cm2的条件下,对7A52铝合金双丝MIG焊焊接接头进行超声冲击处理,借助扫描电子显微镜及透射电子显微镜对超声冲击处理后的7A52铝合金双丝MIG焊焊接接头的表层组织进行观察、分析.发现焊接接头表层经超声冲击处理后形成塑性变形层,焊缝及热影响区的变形层厚度可达70μm左右,母材的变形层厚度可达50μm左右.同时,焊接接头表层晶粒被细化,焊缝表层的晶粒尺寸可达70~300 nm,母材的晶粒尺寸可达50~500 nm.     

RE对微连接用SnAgCuRE钎料合金组织及性能的影响

以Sn2.5Ag0.7Cu系钎料合金为基础,添加少量的RE,研究RE添加量对合金组织、力学及物理性能的影响,以确定最佳RE添加量。     

新型损伤容限型钛合金TC21稀土催化固体渗硼

采用固体粉末渗硼法对新型损伤容限型钛合金TC21表面进行稀土催化化学热处理,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)与金相显微镜(OM)研究了渗层组织形貌和物相组成。结果表明:钛基表面渗硼层包括以整体薄壁状在基体外层分布的TiB2和以须状晶形式在次表层分布的TiB双强化渗层,渗层与基体结合紧密;渗剂中稀土含量对渗层性能的影响存在有最佳值;且发现此方法实现了钛合金TC21表面B、C共渗。