基于焊缝高熵化的TA2与0Cr18Ni9板材TIG焊分析

针对钛/钢焊接难,焊缝易产生金属间化合物导致接头力学性能不良等问题,依据焊缝金属高熵化技术思路,通过基于密度泛函理论的热力学第一性原理设计并制备出塑韧性良好的多主元Ti₁₀Fe₂₉Ni₃₂Cu₂₂V₇合金作为焊材,用于TA2/0Cr18Ni9薄板的TIG焊接. 结果表明,使用Ti₁₀Fe₂₉Ni₃₂Cu₂₂V₇焊材熔焊钛/钢,所得焊接接头形貌完整,无明显焊接缺陷,焊缝金属与母材结合性良好. 焊缝中心组织则由等轴晶组成,熔合区组织以柱状晶为特征,这些晶体均具有简单立方固溶体结构,有效避免了TiFe₂,TiFe金属间化合物的形成,接头抗拉强度达到205 MPa.     

铝/钛/钢爆炸复合板性能研究

通过试验加工了船用铝/钛/钢(5083/1060/TAl/CCS-B)爆炸焊接复合板,并对其结合质量、力学性能及界面形态进行了研究.结果表明,将纯铝板1060和钛板TA1作为中间过渡层后,复合板的结合质量良好,且铝/钛界面的剪切强度达到85 MPa以上,其力学性能也均达到了相应标准;钛/钢界面呈规则的正弦波形,产生了较明显的塑性变形;铝/钛界面比较平直,波长较大,波幅较小.     

镍喷涂层下钛/钢电阻钎焊的接头形成机制

针对钛合金与不锈钢焊接时,接头中因大量Fe-Ti等金属间化合物生成而开裂的问题,尝试了一种涂层为匹配面的钛合金与不锈钢搭接电阻钎焊工艺.通过对不同厚度热喷涂层下钎焊接头力学性能的测定,以R接头区组织成分探查,研究了涂层参与反应的钎焊接头形成机制.结果表明,当合理厚度涂层介入时,其一定透过性的组织结构,降低了母材中Fe,Cr,Ti等原子在接头区的扩散浓度,涂层中Ni与Fe,Cr,Ti等原子发生扩散反应,使Fe-Ti,Cr-Ti等脆性金属间化合物数量明显下降,从而使接头力学性能得到显著提高.在涂层与钎料共同作用下,形成的多反应区显微组织实现了钛/钢间组织和性能上的过渡,这是其接头力学性能得到改善的主要原因.     

焊缝高熵化研究现状与展望

高熵合金是近年来快速发展的一种新型合金,其成分设计突破了传统合金的设计理念,是合金理论发展的一个新方向.高熵合金所具有的高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应和鸡尾酒效应在焊接领域表现出独特的应用价值,前景十分广阔.文中总结了国内外利用高熵合金四大效应开发焊接材料与工艺的研究现状和存在的问题,并对未来发展方向进行了展望.     

S30432钢不同焊材焊接接头组织性能

研究了超超临界锅炉用S30432钢采用不同焊材焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,S30432钢分别采用YT-304H、ERNiCrMo-3、ERNiCrCoMo-1焊材焊接接头经650℃×7000 h时效后,仍可保持较高的室温强度,焊缝金属均具有一定的时效脆化倾向,ERNiCrMo-3焊缝时效后的韧性最低;3种焊材焊接接头都具有优异的高温持久性能。显微组织分析认为,YT-304H焊缝强度的保持主要源于细小富Cu相和MX相的弥散分布,ERNiCrCoMo-1、ERNiCrMo-3焊缝时效后的主要强化相分别为γ’和γ″,ERNiCrMo-3焊缝晶界附近针状δ相和σ相的密集分布,导致了该焊材焊缝金属时效后冲击性能恶化。     

钛/钢复合板焊接技术研究现状及发展趋势

综合分析了已有钛/钢复合板焊接的研究成果,基于钛与钢焊接与连接的冶金特性,归纳总结并剖析了钛板搭接焊和对接焊、复合板过渡焊接工艺过程和焊缝金属冶金特点及相关力学性能,提出了未来钛/钢复合板焊接研究的重点发展方向及相关科学问题,希望对该领域的基础研究及工程应用提供有价值的参考.     

电磁感应加热轧制制备钛/钢复合板性能研究

采用电磁感应加热对加入不同厚度纯铁中间层的钛/钢组坯进行加热，并单道次热轧复合，短时高效地制备出高质量钛/钢复合板。研究了在快速电磁感应加热至钢板居里点770℃的条件下，不同厚度纯铁中间层对钛/钢复合板界面组织和结合性能的影响。结果表明，随着中间层厚度的降低，复合板剪切强度逐渐提高，加入0.3 mm厚纯铁中间层复合板的剪切强度达到215.05 MPa。感应加热低温轧制条件下，减少了复合板界面脆性金属间化合物的生成。纯铁中间层有效地促进了结合界面两侧基体的协调变形，同时增加了界面处基体元素间的相互扩散距离，使复合板实现了良好的冶金结合，获得了综合性能较好的钛/钢复合板。     

爆炸焊接装药方式对钛/钢复合板组织及性能的影响

分别采用等厚度装药及分段装药两种不同的装药方式制备了钛/钢复合板,研究了金属复合板在爆炸焊接过程中爆炸压力分布及覆层金属变形规律,并对所制备的Gr1/Gr70爆炸复合板结合界面的微观组织特征和力学性能进行了分析。结果表明,采用分段装药工艺所制备的大面积钛/钢复合板界面无分层、夹杂等缺陷,且各项力学性能均符合ASTM B898—2005标准,能够满足装备的使用要求。     

大型钛-钢换热器复合板焊接技术和质量评价

介绍了大型换热器钛-钢复合板焊接接头的形式、焊接工艺、热处理工艺及质量评定方法。采用渗透探伤、氦气检漏、热气循环、超声波检测等方法对焊缝及设备的整体性能进行评价,可以准确地对钛焊缝的质量进行检测和控制。同时,对设备进行热气循环实验以模拟实际使用工况,达到检测设备耐热性能的目的。     

大型挖掘机铲斗高锰钢焊接工艺的研究

高锰钢在较大的冲击载荷或接触应力作用下,其表层迅速产生加工硬化,生成高密度位错和形变孪晶,产生高耐磨的表面层,内层奥氏体仍保持着良好的韧性。当焊接、切割、碳弧气刨等工序使高锰钢再次加热,极易使碳化物沿晶界析出,从而使其热影响区失去韧性而变脆。本文通过对大型挖掘机铲斗材料和结构的研究,制定出既能保证焊接接头质量又经济的大型挖掘机铲斗的高锰钢焊接工艺。     

高塑性高熵合金的设计与制备

高熵合金是一种新型合金,具有高强度、高塑性及高温稳定性特点,在航空航天、电子、医疗器械等领域有着巨大的应用潜力。本文设计高塑性高熵合金组分,采用高频感应熔炼技术制备出Cu25Al10Ni25Fe20Co20高熵合金,分析了合金组织与性能。研究结果表明,Cu25Al10Ni25Fe20Co20高熵合金具有简单面心立方晶格结构,为粗大发达的树枝晶组织,晶粒尺寸为400μm到1 000μm之间。合金具有较高的塑性,其伸长率达21%。合金硬度为HV210,抗拉强度421 MPa。     

Ti-xCr-yCu钛基材料的制备及组织性能研究

研究了Al-Cu-Li-(0.35Mg)-(0.2In)合金的拉伸性能、时效析出相类型及其分布。T6峰时效时,Al-Cu-Li合金的时效析出相为T1(Al2CuLi)和?? (Al2Cu)相。添加0.2%In时,T6态时效早期形成许多方块状的立方相Al5Cu6Li2,且随时间延长其尺寸保持稳定;同时,可促进? ?相析出;相应合金的时效响应加速,强度提高。同时添加In和Mg可抑制Al5Cu6Li2相析出,但促进T1相析出。In和Mg的复合微合金化效果小于2050铝锂合金中Ag和Mg的复合微合金化效果,因而In+Mg复合微合金化铝锂合金T6态强度低于Ag+Mg复合微合金化的2050铝锂合金。T8态时效时,时效前预变形产生的位错抑制了In元素单独添加和In+Mg复合添加的微合金化效果。     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅰ高锰钢焊接性的研究

高锰钢和高碳钢的焊接由于化学、物理、力学等性能差距较大 ,所以焊接难度较大 ,论文Ⅰ和Ⅱ分别将高锰钢和高碳钢各自的焊接性进行了深入的研究。通过对焊接接头的金相组织分析、扫描电子显微 (SEM)分析、能谱分析以及力学性能检验 ,确定出了高锰钢焊接及高碳钢焊接的方法 ,为高锰钢产品的焊接或高碳钢产品的焊接提供了实用可行的焊接工艺。论文Ⅱ还对这两种材料进行了直接焊接、加单侧过渡层焊接、加双介质过渡层焊接的试验研究 ,制定出了高锰钢与高碳钢焊接的最佳工艺规范 ,同时进行了力学性能的试验 ,为高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接提供了可靠的依据     

基于相结构的高熵合金设计

综述了各种相结构的高熵合金的理论及试验研究,以及围绕高熵合金的相形成规律,提出了各种相形成判据的内容及相关应用,以期为探索高熵合金的相形成规律提供思路。     

双相不锈钢在制盐设备上的应用与焊接

介绍对以00Cr18Ni5Mo3Si2为代表的双相不锈铜,在真空制盐设备上应用时,采用国产电焊条焊接形成双相不锈钢组织的性能及在生产过程中可能出现的问题,并提供了有关论据和焊接经验。     

钛及钛合金基于等效压缩变形的固态焊接

以TC4和TA2为研究对象，探讨了利用钛及钛合金在固定约束条件下加热时的等效压缩交变实施固态焊接的试验研究，结果表明，在焊接温度为900℃，预压应力为56-80MPa，加热时间为600s的条件下，TC4/TC4，TC4/TA2和TA2和TA2的接头焊合率可达到88%以上，其中TC4由于在等效压缩变形过程中发生了较为明显的超塑性流变面更易实现基于等效压缩变形的固态焊接。     

钛/钢复合板爆炸焊接试验及结合界面研究

为探讨造成钛/钢爆炸焊接复合板结合质量差、末端易出现不同程度开裂区域的原因,进行了钛/钢复合板的爆炸焊接试验,并对结合界面进行了光学金相分析(OM)、电镜扫描(SEM)及能谱线扫描(EDS)。结果表明,平行于结合界面的剪应力是结合界面的主要受力状态;复合板末端处平行于结合界面的剪应力过大、沿部分已焊接界面和Fe基体一侧撕裂,是造成复合板末端开裂的主要原因;优化装药工艺可减小结合界面脆性金属间化合物层的厚度、减缓末端的开裂程度,并显著提高焊接质量。     

泡沫钛材料的制备与应用研究进展

泡沫钛是一种新型多孔轻金属材料,具有密度小,比表面积大,比强度、比模量高,耐蚀性好以及优异的生物相容性和生物黏附性等特点,使得材料结构性能与功能性能完美地结合在一起.本文综合阐述了泡沫钛材料的制备工艺及特点,并对其应用前景和目前制备中尚存在的不足等情况进行了分析,目的在于促进该材料性能结构的进一步改善,并获得更广泛的应用前景.     

高强度钢板焊接分析

介绍了高强度钢板焊后强度降低的主要原因；高强钢焊接时工艺参数的选择、焊接过程中存在的主要问题、注意事项及应采取的预防措施.