奥氏体不锈钢丝激光焊接头的组织与力学性能

采用脉冲激光焊技术连接奥氏体不锈钢细丝.利用光学显微镜、扫描电镜等分析测试手段,研究了不锈钢丝激光焊接头的微观组织特点及激光焊参数对接头组织与力学性能的影响规律.结果表明,焊缝金属由奥氏体胞状晶和胞状树枝晶构成,热影响区主要为等轴晶,且过热区晶粒明显粗化.随着激光脉冲能量和脉冲宽度的增加,焊缝熔透率及熔宽增加,焊缝及热影响区组织有粗化的趋势.小的脉冲宽度(2,3ms)对于保证不锈钢丝焊接质量的稳定性是不利的.激光焊接头抗拉强度最大值为680MPa(脉冲宽度10ms,脉冲能量7.6J),焊缝中心区是焊接接头最薄弱的部位.     

电磁搅拌对AZ91合金TIG焊接头性能的影响

为了提高镁合金焊接性,外加横向直流磁场下对厚度为5mm的AZ91镁合金板进行TIG焊.通过对其不同磁场电流下所得焊接试样进行抗拉强度和硬度试验,以及焊缝区金相组织分析,系统地研究了磁场电流对焊接接头力学性能和微观组织的影响.结果表明,通过外加横向磁场对熔池进行搅拌,可以使焊缝晶粒得到细化,进而使其抗拉强度和硬度等力学性能得到改善;当磁场电流Im=1.5A时,焊接接头的力学性能达到最大值,此时焊缝硬度85.27 HV,抗拉强度为325.2MPa.     

模具钢TIG焊接接头电脉冲处理工艺

采用TIG焊接对新型模具钢(HHD)进行焊接修补,对焊接接头采用脉冲处理,研究脉冲时间对焊接接头显微组织、显微硬度、拉伸性能的影响。结果表明,随着脉冲时间的增加,焊接接头的晶粒细化,焊缝的显微硬度和焊接接头的横向硬度增大,同时其拉伸强度和延伸率也增大。当脉冲时间为480 ms时,其焊缝硬度为310 HV,焊接接头横向硬度310 HV,抗拉强度增加到999 MPa,延伸率6.4%。     

AZ91镁合金TIG焊接接头组织性能的磁场控制

将外加纵向交流磁场引入到5mm厚AZ91镁合金板的TIG接焊中,研究磁场电流对其焊接接头力学性能和微观组织的影响.结果表明,外加纵向磁场通过旋转电弧对熔池进行搅拌,可以使焊缝晶粒得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等力学性能得到改善;当磁场电流Im=1A时,焊接接头的力学性能达到最大值,此时焊缝硬度为88.09 HV,接头抗拉强度为269.3 MPa.     

321不锈钢薄板激光微焊接接头组织性能研究

本文采用微型脉冲激光实现了0．3mm厚321不锈钢片的对接焊,通过正交优化设计对工艺参数进行了优化,利用光学显微镜,电子精密拉伸机等分析测试手段,研究了工艺参数对焊接接头微观形貌及组织的影响。结果表明,焊接接头获得最大抗拉强度的最优工艺参数是脉;中功率百分比为18、脉冲宽度为4ms、脉冲频率为2Hz,此时焊接接头的承载能力达到母材的98％。分析了功率密度对焊缝成形和力学性能的影响。承载能力较高的焊接接头其显微组织是由焊缝中心区的等轴晶和焊缝边缘粗大的柱状晶组成,并且焊接接头的显微硬度高于母材。     

薄片状TiNi合金激光焊试验研究

采用脉冲激光对薄片状TiNi合金进行对接焊．研究了激光焊接工艺参数对焊缝表面成形及焊缝组织的影响。结果表明,0．2mm厚TiNi合金薄片脉冲激光对接焊时易出现烧穿;激光峰值功率、脉冲宽度以及脉冲频率对焊缝成形有较大的影响。焊缝熔深和熔宽随着这三个参数的增大而增加。当激光峰值功率为1．0kW、脉冲频率和脉冲宽度分别在5-9Hz和1．5～2.3ms之间取值时,焊缝成形良好。焊缝组织由中心部位的等轴晶和边缘细小的柱状晶组成。     

不锈钢薄板脉冲激光焊工艺气孔的产生机理及防止措施

采用不同的工艺参数对SUS304不锈钢薄板进行脉冲激光焊,使用金相显微镜和扫描电镜观察焊缝的金相组织、气孔形貌,并对接头进行拉伸试验和微观硬度测试。结果表明:不锈钢薄板激光脉冲焊一般不产生冶金气孔,不当的焊接工艺可能产生不规则的和圆锥形两种尺寸较大的工艺气孔,严重降低接头成形质量;适当提高脉冲频率和增大脉宽可以有效提高焊缝质量,当脉冲频率为14Hz,脉宽为3 ms时,焊缝气孔可基本消除。     

焊接工艺对DP780钢板焊缝形貌和组织性能的影响

为降低车身重量,提高装配精度,近年来汽车用先进高强钢板大量采用拼焊工艺。采用固体脉冲Nd:YAD激光发生器对DP780钢板进行拼焊焊接,借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪等手段,研究了不同脉冲频率、脉冲宽幅、焊接电压对DP780拼焊板焊缝形貌和组织性能的影响。结果表明:脉冲频率从8 Hz增加到15 Hz时,焊缝表面更为光滑,组织中贝氏体含量逐渐增多,马氏体含量逐渐减少;脉冲宽幅从8 ms增加到15 ms时,焊缝的宽度逐渐增大,而且热影响区的范围也在逐渐增大,组织中马氏体含量逐渐增多,贝氏体含量逐渐减少;焊接电压从250 V增加到280 V时,焊缝缺陷逐渐增多,热影响区和焊缝宽度逐渐增加,组织中贝氏体含量逐渐增多、马氏体含量逐渐减少。焊接电压对焊缝形貌的影响最为显著,综合考虑各个因素,焊接电压250 V、脉冲频率15 Hz、脉冲宽幅8 ms的焊接工艺为DP780拼焊板最佳焊接工艺。     

GH145激光微焊接工艺及焊缝成形

采用微型脉冲激光实现了0.3mm厚GH145镍基高温合金的对接焊,主要研究脉冲频率、脉冲宽度、脉冲功率、脉冲能量等工艺参数对焊缝成形的影响规律,并分析工艺参数对焊接接头表面及横截面形貌的影响,以接头的力学性能为目标对工艺参数进行了优化。结果表明:当脉冲功率百分比为17%、脉冲宽度4 ms、脉冲频率2 Hz时,GH145激光焊接接头的焊缝成形最好并获得最大抗拉强度,为926 MPa。     

TIG焊接电流对C24S铝锂合金接头组织和性能的影响

采用四种不同的焊接电流对C24S铝锂合金进行TIG焊试验,并研究了焊缝的成形及接头的微观组织和力学性能。结果表明,当焊接电流55 A时,焊接热输入量不足,导致焊缝未焊透;当焊接电流60 A时,焊缝成形良好,接头的组织细小,抗拉强度达到母材强度的65%;当焊接电流继续增加时,焊缝的宽度明显增大,焊缝区强化相会大量溶解,晶粒明显粗化,同时Li元素的蒸发及热影响区的显著软化严重降低了接头的力学性能。     

TiNi合金/不锈钢异种材料微激光焊缝组织性能

采用纯Ni丝作为填充材料,以低功率脉冲激光作为热源实现了厚0.2 mm的超薄片状TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料的良好连接,通过正交试验以获得最大接头抗拉强度为目标对工艺参数进行了优化,研究脉冲功率百分比、脉冲宽度等工艺参数对焊缝成形的影响,并对接头做了拉伸试验。结果表明:当脉冲功率百分比为15%、脉冲宽度4 ms、脉冲频率6 Hz时,接头能够获得570 MPa的最大抗拉强度,达到TiNi形状记忆合金母材强度的70%,不锈钢母材的90%;脉冲功率百分比主要影响焊缝熔深,脉冲宽度主要影响焊缝熔宽;焊缝区组织、强度分布不均匀,在TiNi合金侧发生断裂。     

304不锈钢激光搭接焊接头的组织及力学性能

采用脉冲激光焊技术焊接304不锈钢薄板。利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机等分析检测手段,研究304不锈钢焊接接头的微观组织特点及激光功率对接头组织及力学性能的影响规律。结果表明,焊缝中心为细小的等轴晶,焊缝边缘为柱状晶组织,热影响区不明显。随着激光功率的增加,焊缝抗拉强度增大。激光功率为2.6 kW时,焊缝抗拉强度达到最大值491.7 MPa。继续增加激光功率,焊缝组织粗化,焊接接头抗拉强度降低。拉伸试样均在焊缝处发生断裂,焊缝中心是焊接接头最薄弱的部位。     

热处理对304不锈钢板激光焊接接头组织和力学性能的影响

采用YAG脉冲激光焊对304不锈钢薄板进行了搭接焊接,焊后并进行了不同工艺的热处理,分析了热处理工艺对焊接接头组织、硬度和抗拉强度的影响。试验结果表明:对焊接试样进行1000℃保温60min水冷(固溶处理)后,焊缝中心显微组织呈等轴晶,组织细小分布均匀,焊缝边缘呈柱状晶,垂直熔合线向中心延伸。焊缝区平均硬度达到216.4HV,接头抗拉强度为375MPa,远高于其他热处理工艺的接头抗拉强度。采用该热处理工艺,焊缝质量较好,具有较高的力学性能。     

时效成形对7075铝合金焊接接头显微组织与力学性能的影响

采用搅拌摩擦焊工艺(FSW)、时效成形试验、维氏硬度、金相观察和拉伸性能测试等方法研究了在180℃和不同时效时间下时效成形对7075铝合金FSW焊接接头显微组织与力学性能的影响。研究结果表明:随着时效时间的增加,母材区的第二相粒子逐渐减少,晶粒发生细化,热影响区与热机影响区的第二相粒子先增加后减少,在12 h时达到最多,焊核区的第二相粒子数量上无明显变化;抗拉强度与伸长率均先增大后减小,抗拉强度在12 h时达到最大,最大值为364. 15 MPa,伸长率在10 h达到最大值,最大值为3. 72%,拉伸断裂位置都在焊缝的前进侧。随着时效时间增加,各区硬度呈下降趋势,整体上母材区的硬度最高,热影响区的硬度最小,焊核区的硬度大小处于母材区与热影响区之间。     

超薄Inconel 625激光焊接接头组织与性能

采用YAG脉冲激光对0.2 mm厚Inconel 625薄板进行对接焊试验,研究了焊接电流、脉宽、焊接速度对焊缝宏观形貌、组织及性能的影响。结果表明,以氩气为保护气,采用YAG脉冲激光焊,在焊接电流65 A、脉宽3.0 ms、焊接速度150 mm/min时,可以获得较好质量焊缝。焊接接头显微组织由焊缝中心区的等轴晶和熔合线附近的柱状晶组成,热影响区晶粒基本没有变化。焊接接头抗拉强度可达母材的96.4%,拉伸断裂于熔合线附近,微观断口特征显示断口处分布有较多而相对较浅的等轴韧窝并伴有少量的撕裂带。焊缝区显微硬度相比母材区略有提高。     

DC04薄钢板的脉冲激光焊接工艺研究

采用正交试验优化和金相组织分析以及力学性能测定,对厚度1.0mm的DC04薄钢板进行脉冲激光焊接工艺研究。试验结果表明,焊接过程中脉冲频率是影响焊缝表面形貌的最大因素。获得最佳工艺参数组合是焊接电压260V、脉冲频率20Hz、脉冲宽度12ms和焊接速度275mm/min。焊缝中心区域显微硬度最高,焊接接头的抗拉强度略高于母材。焊缝中心区组织主要为铁素体和少量粒状贝氏体,热影响区组织主要为垂直于焊缝方向的较为粗大的铁素体。     

固溶处理温度对7075铝合金组织和性能的影响

研究了不同固溶处理温度对7075铝合金组织、显微硬度和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,合金组织中未溶相先减少后增多,铝合金的显微硬度、抗拉强度和屈服强度先增大后减小。当固溶温度为460℃时,合金中未溶相数目最少,合金硬度值最大(194.1 HV),抗拉强度和屈服强度达到最大值(709和653 MPa)。当固溶处理温度升高时,合金试样的伸长率先减小后增大;当固溶温度为470℃时,伸长率有最小值(4.9%)。     

履带起重机臂架用高强钢气保焊接头组织和性能研究

通过熔化极气体保护焊的方法,采用准1.2 mm的T Union GM 120实芯气保焊丝对FGS90WV钢管进行对接焊,对焊接接头显微组织进行了观察,并对接头拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能进行了检测。结果表明,焊缝区组织为少量先共析铁素体+针状铁素体,淬火区组织为马氏体;随着热输入增加,焊缝组织中先共析铁素体含量增多,热影响区组织逐渐粗化;接头抗拉强度和屈服强度先小幅增加后迅速降低,伸长率和冲击韧性逐渐降低,当热输入小于11.5k J/cm时,接头具有良好的强韧性匹配;热影响区硬度逐渐降低,焊缝区硬度几乎不受影响,当热输入达到23.5 k J/cm时,热影响区硬度大幅下降。     

回火对CR22MnB5/DH1050异种钢TIG焊接头组织及性能的影响

利用金相显微镜、维氏硬度计、微控电子万能试验机等测试方法对不等厚22MnB5/DH1050异种高强钢薄板TIG焊接头回火处理前后的显微组织与硬度分布进行试验分析。结果表明，焊接接头未经回火处理时，焊缝组织为板条状马氏体，焊缝处硬度最大值为HV513.4。250℃回火处理后，焊缝组织中板条状马氏体分解，并伴随着碳化物析出，焊缝组织最终转变为回火马氏体，导致硬度略有下降，硬度值达到HV468.2。接头抗拉强度相对于未回火处理时的变化不大，但断后伸长率则明显提高。焊后进行550℃高温回火后焊缝中回火索氏体转变基本完成，显微硬度相比回火前的大幅降低，其最大硬度值为HV342.9,焊接接头的抗拉强度明显下降，塑性显著提升。     

DP600薄钢板的激光拼焊工艺响应曲面法优化研究

采用Box-Behnken响应面分析优化激光拼焊的焊缝表面形貌,选取焊接电压、脉冲频率、脉冲宽度和焊接速度4个因素进行试验设计,得到二次响应曲面模型。响应面分析表明,焊接压力、脉冲频率对焊缝形貌特征的影响较大,其次是焊接速度和脉冲宽度。通过优化发现当焊接电压、脉冲频率、脉冲宽度、焊接速度分别为265.42 V、19.65 Hz、10.22 ms、321.26 mm/min时,焊缝形貌最佳。此外,通过模型方差得到F值为5.51,说明该二次方程是显著的,该模型在整个回归区域内拟合较好,可用于分析和预测焊缝形貌特征的过程。通过试验对比分析发现,最优工艺参数下焊缝形貌、组织与硬度值较好。