焊接速度对机器人搅拌摩擦焊AA7B04铝合金接头组织和力学性能的影响

针对熔化焊在焊接AA7B04铝合金时易在焊缝中出现孔洞等缺陷,且接头性能下降明显、焊后变形大,以及采用铆接等机械连接方式会增加连接件的重量等问题,采用集成了搅拌摩擦焊末端执行器的KUKA Titan机器人对2 mm厚AA7B04高强铝合金进行了焊接,在转速为800 r·min^-1的条件下,研究了焊度对焊接过程中搅拌头3个方向的受力F_x、F_y和F_z的影响.研究发现,F_z受焊速的影响显著,随焊速的增加而降低.利用光学显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验、三点弯曲试验和硬度测试等方法,研究了不同焊速下AA7B04铝合金接头的微观组织和力学性能.结果表明：当焊速为100 mm·min^-1时,接头的抗拉强度最高为447 MPa,可达母材的80%,且所有接头的正弯和背弯180°均无裂纹;接头横截面的硬度分布呈W型,硬度最低点出现在热力影响区和焊核区的交界处,焊速不同会导致不同的焊接热循环,且随着焊速的增加接头的硬度随之增加;焊核区组织发生了动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒,前进侧和后退侧热力影响区的晶粒均发生了明显的变形;前进侧热影响区析出η'相,后退侧热影响区因温度较高析出η'相和尺寸较大的η相.     

激光拼焊异种超高强钢组织和力学性能

 汽车轻量化后对安全性和碰撞吸能性提出了更高要求,从而促进了高强、吸能材料及其拼接技术的发展。以汽车安保件之一的汽车B柱为研究对象,采用能满足要求的DP980双相钢和22MnB5热冲压成型钢异种材料进行激光拼焊,研究焊接热输入对焊接接头显微组织与力学性能的影响。通过保持激光输出功率不变(1.3 kW)改变焊接速度的方法控制焊接热输入,考察焊接热输入与拼焊接头组织和力学性能之间的关系。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度测试仪和拉伸试验机研究接头不同亚区的组织和性能。结果表明,当焊接速度为16~26 mm/s时,均获得了完整而无缺陷的熔化区组织;随着焊接速度的提高,不仅焊缝表面凹陷逐步改善,并且焊接热影响区宽度也随之减小。硬度测试表明,接头中存在明显的软化区域,主要分布在DP980侧热影响区的回火区和不完全相变区,而DP980侧热影响区的细晶区、粗晶区、22MnB5侧热影响区以及焊缝金属区的硬度则有所增加,形成了焊接接头的硬化区。拼焊接头在能形成完整接头的条件下抗拉强度保持为576~597 MPa,断裂均发生在22MnB5侧的母材区,断裂时有明显的颈缩现象;接头断后伸长率为11.9%~15.5%,介于DP980母材(11%)和22MnB5(22%)母材的断后伸长率之间;研究还表明,焊接热输入越大,焊接接头相同区域的组织越粗大。     

热处理对B1500HS钢激光拼焊板力学性能的影响

利用单轴拉伸试验机、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、光学显微镜、维氏硬度仪等研究了热处理前后B1500HS钢激光拼焊板的淬火性能.结果表明：热处理前B1500HS钢拼焊板焊缝强度远高于母材区,硬度分布极不均匀;热处理后,B1500HS钢拼焊板的元素分布几乎没有变化,整体强度有了大幅的提高,但塑性下降程度较大,其中横向塑性最差,经维氏硬度测试,发现焊缝至母材区的硬度过渡平滑.硬度值平滑过渡使得应力和应变分布更加均匀,保证了母材和焊缝力学性能的良好连续性,可以显著提高B1500HS钢拼焊板的成形性能.     

国产A6N01铝合金型材MIG焊接头的微观组织与力学性能

利用金相观察、显微硬度测定、拉伸和弯曲性能测试等方法研究了A6N01-T5铝合金型材MIG焊接接头的显微组织和力学性能.结果表明：焊接接头焊缝中心金属为明显的激冷形成的铸态组织,呈等轴晶状;熔合区靠近焊缝侧的结晶形态为沿散热方向排列的柱状晶,邻近熔合区的热影响区晶粒粗化.焊缝中心处具有较高的显微硬度,在距离焊缝中心10~12 mm处的热影响区显微硬度值最低.国产A6N01-T5铝合金型材焊接接头抗拉强度达到欧洲标准DIN EN 288-4的要求.     

含钪Al-Zn-Mg-Zr合金薄板材MIG焊接接头的组织与性能

采用新型Al-Mg-Sc-Zr焊丝对含钪Al-Zn-Mg-Zr合金薄板材进行MIG焊,借助显微硬度及拉伸性能测试、OM,SEM,TEM等检测手段对焊接接头的微观组织和性能进行研究。结果表明:焊缝区为典型的铸态组织;热影响区靠近焊缝一侧呈现大量细小等轴晶组织,靠近基材区为纤维状组织和少量再结晶组织;基材区为纤维状组织。焊接接头的显微硬度以焊缝为中心呈近似对称,且中心处硬度值最低;抗拉强度为481 MPa,屈服强度为320MPa,伸长率为10.1%,焊接系数约0.83。同时,焊丝和基材中微量的Sc和Zr元素在合金中形成大量细小且与基体共格的Al3(Sc,Zr)粒子,能显著细化晶粒组织,有效抑制再结晶发生,大大改善焊缝区的力学性能。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

摘要：为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

热输入对DP980激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP980钢的焊接性能,采用3种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,熔融区为板条马氏体,热影响区为马氏体、铁素体和回火马氏体,随着热输入增加,上下表面的熔宽逐渐增大,强塑积逐渐减小,热影响区的软化程度逐渐恶化。从熔融区到母材,显微硬度的变化趋势是先降低后升高。焊接接头静态拉伸失效位置均在亚临界热影响区,拉伸断口为韧性断口,随着热输入增加,杯状韧窝逐渐转变为较大的抛物线状韧窝,通过分析不同热输入条件下焊接接头的静态拉伸应变场云图,可知在塑性变形阶段,熔融区两侧呈双峰形貌,随着热输入的增加,软化区的面积逐渐增大,颈缩易出现在熔融区两侧的软化区部位。     

镁稀土合金焊接工艺及组织性能研究现状与展望

随着航空航天、交通运输等领域对装备轻量化需求的提高,镁稀土合金因其比强度、比刚度大,抗蠕变能力强,高温力学性能优良等特点展现出广阔的应用前景.通过焊接工艺可以降低镁稀土合金大型复杂结构件的成型难度,有利于推广镁稀土合金在相关关键领域的进一步应用.本文围绕镁稀土合金的特性,介绍了镁稀土合金的性能及应用.着重讨论了稀土元素...     

焊接电流对镁/镀锌钢TIG熔-钎焊接头显微组织与力学性能的影响

采用TIG熔-钎焊焊接方法,以镁合金焊丝为填充材料,对镁合金与镀锌钢进行连接实验,并分析热输入量对接头显微组织和力学性能的影响.热输入量过小会阻碍镁/钢界面反应层的形成而使得焊缝难以焊合,热输入量过大又会促进焊缝内部脆性第二相的长大,降低接头力学性能.接头强度随着焊接电流和焊接速度的增大都呈现先上升后下降的趋势,电流为70 A时强度达到最大,该值接近AZ31B母材的88.7%.此时断裂发生于焊缝熔焊区,断面出现大量韧窝和撕裂棱,呈现出塑性断裂特征.     

Weld nugget formation and mechanical properties of three-sheet resistance spot welded low carbon steel

Abstract

In this paper, weld nugget formation and mechanical properties of 1·25/1·25/1·25 mm three-sheet low carbon steel resistance spot welds are investigated. Heat conduction from sheet/sheet interfaces (i.e. places with higher electrical resistance) to the geometrical centre of the joint and heat dissipation via water cooled electrodes play an important role in weld nugget growth of three-sheet resistance spot welding. It was shown that the fusion zone size along the sheet/sheet interface was greater than that of along geometrical centre of the joint leading to high tendency to interfacial failure. Fusion zone size at the sheet/sheet interface proved to be the most important controlling factor of mechanical performance of three-sheet spot weld in terms of peak load and energy absorption.

Dans cet article, on examine la formation du noyau de soudure et les propriétés mécaniques de trois tôles d’acier de 1·25–1·25–1·25 mm à faible teneur en carbone, soudées par points par résistance. La conduction de chaleur des interfaces tôle - tôle (c’est-à-dire les endroits ayant une résistance électrique plus élevée) vers le centre géométrique du joint et la dissipation de chaleur par l’intermédiaire d’électrodes refroidies à l’eau jouent un rôle important dans la croissance du noyau de soudure du soudage à trois tôles par points par résistance. On a montré que la taille de la zone de fusion au long de l’interface tôle - tôle était plus grande que la taille de la zone de fusion au long du centre géométrique du joint, donnant naissance à une tendance élevée à la défaillance interfaciale. Il s’est avéré que la taille de la zone de fusion à l’interface tôle - tôle était le facteur de contrôle le plus important du rendement mécanique de la soudure par points à trois tôles en ce qui a trait à la charge de pointe et à l’absorption d’énergie.     

Effect of post weld heat treatment on the microstructure and tensile properties of dissimilar friction stir welded AA 2219 and AA 6061 alloys

In the present work, the effect of post weld heat treatment on the microstructure and mechanical properties of dissimilar friction stir weldments of Al alloys 6061and 2219 (in peak aged T6 temper) was investigated. The survey of microhardness profile in the as-welded samples showed fluctuations across the weld zone and a minimum in the hardness occurred in the heat affected zone (HAZ) of alloy 6061. After a post weld ageing treatment at 165°C for 18h, the hardness was found to increase in weld zone alone and there is no effective improvement in HAZ hardness. On the other hand, a post weld solution treatment at 520°C followed by ageing at 165°C for 18h resulted in significant improvement in hardness across the whole weldment. This is also reflected in the tensile strength of the joint. These results were correlated with microstructures, observed using optical, scanning and transmission electron microscopes.     

真空轧制825合金/X65钢复合板的组织性能

 针对油气输送领域对耐H2S腐蚀油气复合管线的需求,采用真空轧制复合技术成功制备出825镍基合金/X65高强管线钢复合板。真空轧制复合技术是基于真空电子束焊接和热轧复合所开发出的一种新型复合技术,在高真空、高温和强塑性变形条件下,复合界面实现优异的冶金结合。采用X65/825合金/825合金/X65的4层对称复合轧制模式,并对复合界面的微观组织和力学性能特征进行分析。研究表明,复合界面连续平直,无孔洞和裂纹等缺陷,镍、铬和铁元素在界面两侧发生明显的扩散,另外复合界面生成一条连续的厚度约为1 μm的TiC薄带,在结合界面离散分布少量的颗粒状Al2O3化合物。界面平均剪切强度为404 MPa,拉剪断裂在复合界面处。     

固溶时效处理对Ni50Ti44Al6合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电子显微镜、X射线衍射、室温和高温压缩试验等方法研究了固溶时效对Ni₅₀Ti₄₄Al₆合金微观组织和力学性能的影响.Ni₅₀Ti₄₄Al₆合金的铸态微观组织是由NiTi基体和沿晶界分布的网状组织构成.随着固溶温度升高,合金中的网状组织部分消失,第二相在基体中趋向于均匀的弥散分布;随时效时间延长,合金的强度先升高后降低.固溶时效处理能有效改善Ni₅₀Ti₄₄Al₆合金的力学性能.最佳的处理制度为：合金在1150℃固溶6 h,水淬,再在700℃时效6 h.     

TC4钛合金线性摩擦焊接头组织及性能研究

采用XMH-160型线性摩擦焊机焊接TC4钛合金板材,观察了焊接接头形貌及焊缝组织,测试了焊接接头的力学性能.结果表明,TC4钛合金适于采用线性摩擦焊接,焊接接头的室温拉伸性能、冲击韧性和高周疲劳性能不低于母材.其线性摩擦焊接头大致可以分为焊缝区和塑性变形区两个区域,焊缝区域原始组织被破碎,晶粒细小;塑性变形区域原始片层组织被压扁拉长,与焊接振动方向呈近平行的流线状.     

Study on microstructure and mechanical properties of ZL107 alloy added with yttrium

The effects of Y on the microstructure and mechanical properties of ZL107 alloy were investigated using optical microscope, scanning electron microscope (SEM), Brinell hardometer, and MTS 810-22M tensile testing machine in this paper. The results showed that after Y was added to ZL107 alloy, the size of α-Al dendritie reduced, the acicular eutectic Si became short rod-shaped or granular, and the number and size of the blowholes obviously reduced. The mechanical properties of ZL107 alloy firstly increased and then decreased with Y content increasing. When Y content was 0.1 wt.%, the tensile strength and hardness of the alloy were maximum.     

05CuPCrNi钢等离子弧焊焊接接头的组织与力学性能

 为了研究等离子弧焊在焊接薄板耐候钢时的优越性,对2 mm厚 05CuPCrNi耐大气腐蚀钢分别进行等离子弧焊与MAG焊(熔化极活性气体保护电弧焊)对接焊接,然后对焊接接头分别进行拉伸、弯曲、金相、硬度等试验,通过与MAG焊焊接接头的组织与力学性能对比,结果表明,与MAG焊相比,等离子弧焊时05CuPCrNi耐大气腐蚀钢焊接接头强度相对提高约6%,焊接接头组织为更均匀且细小的铁素体＋珠光体,并无MAG焊中出现的粗大块状铁素体及贝氏体,焊接热影响区较小,焊接接头弯曲性能良好,硬度值及硬度分布情况与MAG相近且无软化现象。     

激光焊接速度对焊缝组织和硬度分布的影响

利用激光焊接工艺焊接核级不锈钢,通过改变激光焊接速度得到不同的焊接接头.采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段研究了熔深比、δ/γ比、组织形貌以及焊缝中各相的成分.通过显微硬度测试了焊缝接头上硬度分布.随着焊接速度的增加,焊缝熔深比线性增加,焊缝中δ-铁素体含量增加,岛状组织增多,板条状组织增多,蠕虫状组织减少,焊缝区的平均硬度值增加.     

Effects of CeO2 additives on the microstructure and mechanical properties of WC-Al2O3 composites

To improve the mechanical properties of WC-Al2O3 composites,the effects of trace amount of CeO2 additives on the microstructure and mechanical properties of the WC-Al2O3 composites prepared by hot pressing were investigated. The results revealed that the WC-Al2O3 composites doped with 0.1% CeO2 possessed refined microstructure and enhanced mechanical properties compared with that of the undoped WC-Al2O3 composites.Trace CeO2 suppressed the decarburization of WC,promoted the microstructural refinement,and improved the interface coherence of the WC matrix and Al2O3. When 0.1% Ce O2 was added to the WC-Al2O3 composites,the effect of CeO2 resulted in the achievement of a relative density of 98.82% with an excellent Vickers hardness of 16.89 GPa,combining a fracture toughness of 9.85 M Pa·m1 /2with an acceptable flexural strength of1 024.05 MPa.     

铝锂合金的搅拌摩擦焊接技术研究与应用现状

对铝锂合金搅拌摩擦焊的焊接区宏观形貌、析出相等微观组织和拉伸、疲劳等力学性能进行了综述和分析,介绍了铝锂合金搅拌摩擦焊接在航空航天领域的最新应用,提出了下一步铝锂合金搅拌摩擦焊的发展方向。     

Evaluation of Microstructure and Mechanical Property of FSW Welded MB3 Magnesium Alloy

An experiment was carried out on the friction stir welding of MB3 magnesium alloy to determine welding parameters for obtaining an excellent weld appearance without void, cracking, or distortion. Frictional heat and plastic flow created fine and equiaxed grains in the weld nugget, and the elongated and recovered grains in the thermomechanically affected zone （TMAZ）. The grains in the heat affected zone （HAZ） grow slightly. The me- chanical property results show that maximum joint tensile strength can reach 97. 2% of the parent material, which is stronger than that of fusion joints; and the failure almost occurs in the heat affected zone.