420不锈钢激光选区增材件的激光焊接组织和拉伸性能

随着增材制造的不断发展,420不锈钢增材制造件的焊接研究变得越发重要。因此,研究了420不锈钢激光选区熔化增材制造件的激光焊接接头的微观组织和焊接件的抗拉性能。结果表明,420不锈钢增材件具有良好的激光焊接成形性能,焊缝区组织细小,焊接热影响区组织粗化不明显,增材件受到激光焊接的热影响较小;增材件焊接件的断裂表现为脆性断裂,抗拉强度高达600 MPa以上,高于420不锈钢轧制试样焊接件的抗拉强度;增材件激光焊缝区的硬度低于母材的硬度。     

P92钢焊接接头耐腐蚀性能研究

P92钢是高合金耐热钢,具有良好的高温热强性和抗氧化性能,是制造电站锅炉的关键材料.本文应用动电位扫描和电化学阻抗谱技术,研究了P92钢焊接接头各区域在3.5％ NaCl模拟海水环境溶液中的腐蚀性能.结果表明:在测试周期内,P92钢焊接接头各区域的腐蚀速率随着腐蚀时间的延长先增快后减慢;在相同的腐蚀时间内,P92钢焊接接头中焊缝区的腐蚀电流密度最大,母材最小;P92钢焊接接头焊缝区的阻抗最小,母材的阻抗最大;母材区的耐蚀性相对最好,焊缝区最差,热影响区介于二者之间     

焊接对Zr—Nb包壳管显微硬度和组织的影响

通过对M5锆合金包壳管进行金相分析、TEM分析和显微硬度测试,研究了真空电子束焊接对M5合金显微组织和力学性能的影响．实验结果表明：Zr-Nb合金焊接组织为粗大的马氏体a和d所构成,晶粒度远高于母材,近缝区母材晶粒并未长大．在透射电子显微镜下可清晰看到板条状马氏体．焊缝区域的显微硬度明显高于母材．     

工艺参数对TIG焊接温度场影响规律的有限元模拟

针对奥氏体不锈钢0Crl8Ni9的TIG焊接过程,建立了相应的数学模型和物理模型,并基于ANSYS平台进行有限元计算,分析了焊接速度、焊接电流和电弧电压等工艺参数对焊接温度场的影响规律。结果表明,在其他条件一定的情况下,焊接电流和电弧电压直接影响焊接热输入,进而对焊接热循环的峰值温度影响显著。焊接速度仅对熔合区和热影响区的峰值温度有较大影响,但对母材其他部位的影响较小。     

单道多层焊电弧增材制造成形研究

电弧增材制造的材料使用率高、成本低,但稳定性差、成形精度低,对增材制造件形貌进行分析,有利于提高其利用率。文章利用电弧增材制造方法,在Q235基板上进行单道多层焊实验,观察不同堆焊层数下的成形件情况,重点分析了焊接层数对成形件端部流淌的影响。结果表明:由于端部液态金属凝固过程中受多种力作用,随着焊接层数的增加,成形件两端出现流淌现象且逐渐加剧;成形件高度表现为中间高两端低,起弧端高于熄弧端;因下一层焊道对上一层焊道有重熔作用,随着焊接层数的增加,每一层焊道的高度也会增加,基板将会产生明显的焊接变形,当单道多层焊层数为20层时,其最大变形量可达3 mm。     

焊道形貌特征的BP神经网络建模与预测

良好的焊道是成功进行电弧增材制造的保障,其受到焊接电流、电压、扫描速度、送丝速度等多种参数影响. 提出了以焊道高度、宽度为形貌特征的4输入2输出BP神经网络模型,并利用PSO进行了神经网络权值的优化求解. 实验结果表明,设计的BP神经网络实现了对焊道形貌的预测,为后续电弧增材制造的实时预测与控制提供了模型基础.     

焊后热处理对高温合金异种材料焊接组织的影响

针对含有较多合金元素的镍基单晶高温合金熔焊焊接性能较差的问题,采用扫描电子显微镜、背散射衍射分析和显微硬度仪等手段,研究了镍基单晶高温合金DD8和钴基等轴晶K640M的氩弧焊焊接显微组织特征.结果表明,焊接后接头形成定向柱晶区、熔合区和母材区.对实验合金进行焊后热处理后发现,熔合区和定向柱晶区中γ相发生长大,且Co等元素的分布趋于均匀,焊接残余应力的存在导致个别位置出现再结晶现象.热处理前后接头内显微硬度无明显变化.     

5083-H321铝合金板材搅拌摩擦焊缝组织演变

采用搅拌摩擦焊接法焊接了5083-H321铝合金板材,借助光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射分析仪及取向显微成像分析技术对焊缝与母材的组织进行了对比性研究.结果表明,该合金板材的焊缝无宏观缺陷,焊缝成形区呈现出与母材明显不同的组织特征;搅拌摩擦焊使该合金板材中大量的小角度晶界转化为大角度晶界,母材和焊核区的晶粒尺寸分布范围分别为6-55 μm及15-30 μm,晶粒纵横比分布范围分别为2~8和15-3,焊核区呈现均匀化与等轴化的动态再结晶特征.     

手工电弧焊SS400钢焊接接头组织及硬度研究

采用不同热输入手工电弧焊对8nm厚SS400钢板进行焊接性试验,并通过金相观察和显微硬度测定得到了接头显微组织分布及硬度变化规律。试验结果表明,当焊接热输入为16kJ／cm时,焊接接头存在未焊透的现象;随焊接热输入的增加,热影响区的苋度从1．9mm增大到4．3mm,粗晶平均直径也咯有增大;热输入达到27kJ／cm时,焊缝组织得到较多的针状铁素体,但过热粗晶区晶粒粗大,占整个热影响区的比例达到了52％;不同热输入各区域的显微硬度较母材均有所提高,热输入为27KJ／cm时,焊缝硬度较母材增大30％左右,达到最大增幅．     

旁路分流电弧熔钎焊铝/镀锌钢板接头腐蚀研究

为了探究铝/钢熔钎焊复合接头性能及其腐蚀行为,采用旁路分流电弧熔钎焊接6061铝合金与镀锌钢板,结果表明,焊缝成形均匀美观,接头呈现熔钎焊接头形貌。腐蚀形貌图中,焊缝区域腐蚀面积高于母材区域,而腐蚀极化曲线和后半段阻抗谱表明腐蚀后期钢母材耐腐蚀性最差,腐蚀最快,焊缝界面层次之,铝母材耐腐蚀性最优,腐蚀最慢。利用旁路电弧与MIG主弧形成耦合电弧产生分流作用,改变作用于熔滴和熔池的力场分布和热输入,在保证焊接成形的同时避免焊接缺陷的产生。在腐蚀测定中,不同区域单位面积发生腐蚀反应数量及元素分布不同是引起腐蚀速率变化及腐蚀程度存在差异的主要因素。分析不同组织区域对接头腐蚀性能的影响,为工程应用中提高熔钎焊接接头质量提供了理论数据支持。     

GH80A镍合金电子束焊接接头旋转弯曲高周疲劳行为研究

随着镍合金电子束焊接在工业中的大量应用,尤其是在航空发动机和燃气轮机等关键长寿命服役设备中的使用,有必要对镍合金电子束焊接接头的高周疲劳属性和断裂机理进行系统的分析研究。本文利用旋转弯曲高周疲劳试验机进行疲劳试验,获得了母材和焊接接头的应力-寿命(S-N)曲线和疲劳断口,同时利用扫描电镜（Scanning Electron Microscope,SEM）对疲劳断口进行了微观特征分析,确定了母材和焊接接头在不同应力幅下的疲劳裂纹萌生区和扩展区,分析了裂纹萌生区位置与应力幅的相互关系。最后,利用有限元分析了焊接接头热影响区微裂纹位置与大小对材料疲劳性能的影响。从现有的试验和模拟结果可以得到：1)母材和电子束焊接接头应力-寿命(S-N)曲线分布趋势一致,但焊接接头疲劳强度要低于母材,在靠近107周次时,两者疲劳强度差距最小;2)在高应力幅（低周疲劳寿命阶段）母材和焊接接头的疲劳裂纹均起源于试件表面并且都是多点萌生断裂,焊接接头疲劳断口位置位于焊接熔合区或热影响区;3)在低应力幅（高周疲劳寿命阶段）疲劳裂纹在试件次表面萌生,焊接接头疲劳断口位于热影响区或焊接母材靠近热影响区处;4) 通过有限元模拟发现微裂纹的存在有利于裂纹的扩展。在拉应力作用下,横向微裂纹更优于纵向裂纹沿着应力方向进行裂纹扩展;随着微裂纹尺寸增大,微裂纹间更易于相互贯通,形成更长的裂纹,从而降低了材料的疲劳性能。综上可知,电子束焊接仅仅影响材料的疲劳强度。疲劳断裂机理和母材一致都为穿晶解理断裂,疲劳裂纹萌生区域位置也和母材一样都受应力幅的直接影响。     

310S耐热不锈钢TIC焊接接头组织与力学性能研究

采用钨极氩弧焊焊接方法,以不同的焊接工艺方案对310S奥氏体耐热不锈钢进行焊接试验.焊接试验完成以后观察焊缝成形的外观质量,采用金相显微镜对焊接接头进行显微组织观察分析,并进行力学性能测试.结果表明:在焊接电流I=140 A、焊接速度V=0.32m/min的焊接工艺方案下,焊缝外观质量优良,焊接接头的组织和性能是最优的.在该焊接工艺方案下,焊缝区的晶粒组织细小均匀,拉伸试验的断裂位置在母材区域,并且焊接接头的抗拉强度为481MPa,能达到母材抗拉强度的91％以上.     

C-Mn钢焊接热影响区氢脆敏感性的研究

用光滑和缺口拉伸试件,对C-Mn钢的焊态和焊接热影响区的热模拟态进行氢脆敏感性指数的研究,并进行了金相与断口的SEM,TEM,AES的微区分析。实验证实,焊缝氢脆敏感性指数(Ⅰ％)最低,母材次之,峰值温度(Tmax℃)在1100-1300℃区间的热影响区金属其Ⅰ％最高,为焊接接头的氢脆敏感薄弱区。     

电弧増材制造研究及发展现状

从电弧增材制造(Wire arc additive manufacturing, WAAM)的优势出发，总结了钛、铝、镍、钢4种常用于电弧増材制造的材料，举例其在增材过程中常出现的一些缺陷，并分析产生的原因，最后对増材制造未来发展的趋势做出了展望。     

锌基合金熔化焊接头特征区域分析

通过对ＺＡ１２合金气焊、钨极氩弧焊接头试样的大量观察和研究，将锌基合金熔化焊接头分成４个特征区域：焊缝、熔合区、热影响区和母材，并详细地讨论了各特征区域的形貌特征及其形成过程。     

热壁加氢精制反应器异种钢焊接金相组织及分析

通过对异种钢焊缝组织进行显微分析，得出堆焊层和过渡层组织为A F，F含量为3％～10％；母材热影响区为B；母材组织为F 少量M；母材脱碳层组织为F．由实验得出，可以通过调整焊接工艺来控制F含量，采用低温、短时间保温的热处理工艺防止焊缝脆化．     

LF2铝合金搅拌摩擦连接研究

对厚度为3mm的LF2铝合金板成功地进行了搅拌摩擦连接．金相组织观察显示焊核区晶粒由原始母材的扁平状转变为更加细小的等轴晶粒，力学性能测试表明热影响区的强度为最薄弱区域．当焊接速度、工具旋转速度、轴向压力分别为60mm／min、1200r／min、400N时，焊缝区的抗拉强度为245 MPa，是母材抗拉强度的92％，延伸率可达到母材的80％以上．     

6005铝合金搭接接头组织及疲劳性能研究

采用熔化极惰性气体保护(MIG)焊对6005铝合金进行搭接焊接试验.对焊接接头进行微观组织观察和显微硬度测试,结果显示,熔合区出现联生结晶特点,焊缝中心以等轴晶为主,热影响区(HAZ)晶粒发生严重粗化,焊缝区的维氏硬度(HV)为64.5,母材区为89.6,接头出现明显软化区.在疲劳性能测试中焊接接头疲劳强度只有母材的2...     

高强度耐海水腐蚀不锈钢00Cr26Ni6Mo4CuTiAl的焊接性研究

研究了00Cr26Ni6Mo4CuTiAl不锈钢的焊接性及其焊接工艺问题,在熔敷金属强度低于母材的情况下,预热到200℃,以低的线能量（0．78kJ／mm）施焊,可以得到无裂纹的焊接接头;其机械性能略低于母材,热影响区的耐点蚀性能与母材相当．     

激光及电弧增材制造技术研究进展

增材制造在能源化工、生物医学、航天航空等领域表现出了广阔的应用前景,对其研究现状进行综述,有助于梳理先进材料增材制造行业的发展脉络,为先进材料增材制造行业未来的发展提供理论支持。文章介绍了多种电弧增材制造技术控制系统,分析了电弧增材制造技术生产的零件组织性能与传统制造工艺生产的产品之间的差异,对比了激光熔化沉积技术和激光选区熔化技术的优劣,并对先进材料增材制造行业未来的发展进行了展望。