汽车用镁/钢异种金属的焊接接头组织与性能研究

采用熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)方法对AZ91D合金/Q345钢异种金属进行了焊接,研究了焊接电流和焊接速度对焊缝显微组织和焊接接头抗拉强度的影响。结果表明,不同焊接电流条件下焊缝区都为等轴晶,且随着焊接电流的增加,焊缝区晶粒尺寸逐渐增大;随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为130 A时取得最大值144 MPa;随着焊接速度的增加,异种金属焊接接头的抗拉强度呈现先增加后降低的特征,在焊接速度为750 mm/min时取得最小值,抗拉强度最小值约为38 MPa。AZ91D合金/Q345钢异种金属适宜的MIG焊接工艺为:焊接电流130 A,焊接速度600 mm/min。     

基于PLC控制的Q890D钢/AZ91镁合金MIG对接焊接头组织与性能研究

采用熔化极气体保护焊对Q890D钢和AZ91镁合金异种金属板进行了对接焊试验,研究了焊接电流和焊接速度对接头成形、显微组织和力学性能的影响。结果表明,焊接速度为35 cm/min时,随着焊接电流增加,焊缝区平均晶粒尺寸不断增大,界面层厚度增加,接头抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为85 A时焊缝成形较好,且具有较高的强度;焊接电流为85 A时,随着焊接速度增大,焊缝区平均晶粒尺寸不断减小,界面层厚度减小,焊接接头抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,焊接速度为45 cm/min时焊缝成形较好,且具有较高的强度。     

AZ91D镁合金/Q345钢MIG焊对接接头组织与力学性能研究

采用熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)方法对AZ91D合金/Q345钢异种金属进行了焊接,研究了焊接电流和焊接速度对接头显微组织和抗拉强度的影响。结果表明在不同的焊接电流和焊接速度下焊缝区都为α-Mg等轴晶,AZ91D侧熔合区组织为晶粒尺寸不均的α-Mg晶粒,整体晶粒尺寸较为细小,而热影响区的晶粒尺寸较为粗大。在AZ91D/Q345接头连接处形成一定厚度的过渡层。随着焊接电流的增加,焊接接头晶粒尺寸逐渐增大,抗拉强度呈现先增加而后略降低的趋势;随着焊接速度的增加,焊接接头晶粒尺寸减小,异种金属焊接接头的抗拉强度也呈现先略增加而后降低的特征。     

AZ31合金PLC控制TIG焊接接头的组织性能研究

通过PLC控制AZ31合金钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接工艺参数,研究了焊接电流、焊接速度和氩气流量对焊接接头力学性能、焊缝成形、显微组织和断口形貌的影响,并分析了各个焊接工艺参数的作用机理。结果表明,通过PLC控制焊接电流为175 A,焊接速度为5 mm/s,氩气流量为11 L/min时,焊接接头可以取得最佳的强度与塑性结合,焊接接头焊缝区成形良好,没有焊接气孔、夹杂等缺陷存在。随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度都呈现先增加后降低的趋势;随着焊接速度的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度的变化幅度都不大;随着氩气流量的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度呈现出波浪性的变化。焊接工艺参数对焊接接头力学性能的影响主要与焊接接头中存在较多的夹杂物和粗大的第二相有关。     

奥氏体不锈钢CMT焊接接头组织和性能分析

采用交流CMT对3 mm厚奥氏体不锈钢板进行焊接,研究不同的焊接参数对焊接接头组织和性能的影响,结果表明:焊缝表面成形良好,没有飞溅、未焊透等缺陷产生;焊缝区存在细小的铁素体树枝晶,熔合区附近有柱状晶的形成,热影响区的奥氏体晶粒回复再结晶,晶粒发生长大;硬度值呈现"w"形状分布,热影响区的硬度最低为164 HV,硬度最高的是焊缝区,约为186 HV;随着电流增加,屈服强度和伸长率呈现先增后减的趋势;随着焊接速度的增大,抗拉强度和伸长率呈现先增后减的趋势,最佳力学性能为:抗拉强度为667 MPa,屈服强度为307 MPa,伸长率为35%,最佳的焊接参数为:焊接电流为120 A、焊接速度为80 mm/min。     

2195铝锂合金搅拌摩擦焊工艺

试验研究了8 mm厚2195-T8铝锂合金板材搅拌摩擦焊工艺,分析了不同搅拌针结构设计对焊缝内部质量的影响,研究了工艺参数对接头表面成形的影响,测试了接头的力学性能。结果表明,使用圆锥螺纹+三个斜面结构的搅拌针焊接,接头内部质量更好;在室温和低温(-196℃)条件下,接头抗拉强度和断后伸长率都呈现出随焊接速度的增加先增加后减少的趋势,当焊接速度为100 mm/min时,室温和低温(-196℃)下接头抗拉强度、断后伸长率都达到最高值,接头抗拉强度分别为428 MPa,538 MPa,断后伸长率分别为4. 9%,7. 4%;接头断裂位置位于热影响区,断口呈45°剪切断裂,断裂部位有明显颈缩。     

AZ91镁合金焊接接头组织及力学行为分析

采用TIG焊对5 mm厚的AZ91镁合金板材进行焊接,利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及拉伸试验机等试验设备进行检测、试验,研究不同焊接电流对接头显微组织与性能的影响规律.结果表明,焊缝区由基体α-Mg和附集于晶界的β-Al12Mg17两相组成;随着焊接电流的增加,焊缝晶粒组织逐渐粗化,同时易产生裂纹等缺陷,使接头力学性能降低.当焊接电流为100 A时,接头的抗拉强度达到最佳,其抗拉强度为252 MPa,断后伸长率6.9%.     

高锌铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

采用不同焊接工艺参数对6 mm厚稀土Er微合金化的高Zn铝合金进行了搅拌摩擦焊试验,研究了不同焊接速度对焊缝各区域组织和力学性能的影响。结果表明:焊核区晶粒尺寸随焊接速度的增加而逐渐减小;热影响区和热机影响区交界处硬度值最低,是焊接接头的薄弱环节。焊接接头存在异常的大梯度组织变化,在三种焊接速度下获得的焊接接头强度损失均较为严重,当搅拌头转速为350 r/min、焊接速度为50 mm/min时,抗拉强度和伸长率分别为459 MPa和9.4%,伸长率比母材横向增加96%,断口分析表明为韧性断裂。     

SPA-H钢与304不锈钢异种钢焊接接头组织及性能研究

采用钨极氩弧焊对SPA-H钢与304不锈钢进行异种钢焊接,分析测试了不同焊接电流下焊接接头的显微组织、显微硬度和拉伸性能,研究了焊接电流对焊接接头组织及性能的影响。结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝组织从定向生长的胞状晶和树枝晶到细化的胞状晶和树枝晶,再到粗大的等轴晶变化;SPA-H母材与焊缝之间存在明显的熔合线,而且随着焊接电流增加,熔合线由窄变宽;焊接接头中的硬度峰值都出现在焊缝区,电流为70 A时焊接接头焊缝和304侧热影响区的硬度值最高,但SPA-H侧热影响区的显微硬度显著低于焊缝区的显微硬度;电流为70 A的试样接头抗拉强度均高于60、80 A的焊接接头,60 A的试样接头抗拉强度和伸长率最低;三种焊接电流下的焊接接头抗拉强度均远高于母材,焊缝满足强度要求。     

ZL109铝硅合金CO_2激光焊接头组织与性能

采用CO2激光器在无填充金属的条件下对ZL109铝硅合金进行焊接,研究了焊接接头的微观组织与力学性能.结果表明,焊缝组织由胞状枝晶和树枝晶组成,焊缝物相主要是α-Al,Si和Mg2Si.焊缝显微硬度高于热影响区和母材,当焊接速度为3.0m/min,其平均值为125HV0.05.热输入对接头力学性能有显著的影响,随着热输入的增大,接头抗拉强度和断后伸长率均先增加后降低,当热输入为44J/mm时,接头抗拉强度和断后伸长率值最高(121.2MPa,4.3%),断裂发生在热影响区,断口表面具有脆性断裂特征.