摩擦焊焊接块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15

采用传统摩擦焊焊接方法连接具有良好非晶形成能力的Zr65Cu12.5Al7.5Ni15(at%)块体非晶合金.微区X射线衍射结果显示,整个焊接接头保持了非晶特性,无晶化反应发生.对摩擦焊焊接方法成功连接块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15的原因进行了分析.     

摩擦焊焊接块体非晶合金

在合理的工艺条件下,采用摩擦焊成功地实现了块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15的连接;根据试验结果,探讨了焊接接头保持非晶的条件,即:被焊块体非晶合金处于过冷液态,且该过冷液体具有较好的热稳定性、超塑性和粘滞性,同时接触面的温度应始终低于该非晶合金的晶化温度.     

Zr基非晶合金的热稳定性及耐腐蚀性能研究

通过铜模铸造法制备出了具有异质结构的Zr63Ni16.2Cu15.8Al5和Zr63.4Ni16.2Cu15.4Al5块体非晶合金.利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)研究了两种Zr基块体非晶合金的微观结构和热稳定性,采用动电位极化方法研究了两种Zr基块体非晶合金在NaCl水溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,与均匀结构的Zr65Al10Ni10Cu15块体非晶合金相比,异质结构降低了材料的热稳定性以及耐腐蚀性能,耐腐蚀性能低的原因可能是由于微观结构的不均匀使其具有更多的界面引起的.     

非晶合金Zr52．5Cu27Ni5．5Al12Nb3中纳米晶的形成及其对压缩力学性能的影响

采用射流铸造法在水冷铜模中制备出成分为Zr52．5Cu30-xNi5．5Al12Nbx（x=0，3）的块体非晶合金。x=0时，样品为完全非晶结构；x=3时，试样的组织为非晶基体上均匀分布着尺度为20nm的富含Zr和Nb的成分偏聚区，同时富集区内镶嵌着尺寸为5nm左右bcc结构的Zr-Nb固溶体纳米颗粒。Zr52．5Cu27Ni55Al12Nb3合金的强度较具有完全非晶结构的Zr52.5Cu3027Ni55Al12合金有明显的提高：断裂强度由1600MPa增加到1964MPa。非晶基体上析出的纳米颗粒和成分偏聚增加了剪切变形的阻力。同时，基体变形由单滑移（x=0）转变为多滑移（x=3），并且滑移相互交错，避免了由于不均匀形夺诰成的据前脆断。提高了基体的强度。     

异质结构Zr基非晶合金的热稳定性及力学性能

通过铜模铸造法制备了具有异质结构的Zr64.2Ni16.2Cu14.6Al5和Zr63.4Ni16.2Cu15.4Al5块体非晶合金,利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和差示扫描量热法(DSC)研究了其微观结构及热稳定性。结果表明,与均匀结构的Zr65Al10Ni10Cu15块体非晶合金相比,异质结构降低了材料的热稳定性。在单轴压缩试验中,两种Zr基块体非晶合金具有大的塑性应变(>25%)和高的屈服强度(>1.6GPa)。低的STZs势能和高的剪切带扩展抗力是异质结构Zr基块体非晶合金塑性提高的主要原因。     

电脉冲孕育处理对Zr基块体非晶热稳定性及退火晶化的影响

通过先对Zr55Ni5Al10Cu30合金熔体施加脉冲电流处理,再利用非真空吸铸法制备出Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的方式,研究了电脉冲孕育处理对非晶热稳定性及退火晶化的影响。差分扫描量热(DSC)及X射线衍射(XRD)分析结果表明:经电脉冲孕育处理后Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的玻璃转变温度上升,晶化温度降低,过冷液相区变窄,同时玻璃转变激活能和晶化激活能有所减少。电脉冲孕育处理没有改变Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金退火晶化相演变过程,但提高了非晶退火晶化率。电脉冲孕育处理对Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的晶化起到了促进作用。     

块体非晶合金Zr45Cu48Al7激光焊接过程中晶化行为的研究

非晶合金作为一种异于晶态合金的金属材料,其受焊行为与晶态材料突出的区别在于非晶材料的晶化问题。采用了激光焊接技术连接块体非晶合金Zr45 Cu48Al7,研究了焊接过程中焊缝和热影响区的晶化行为。基于DSC实验结果,推导了块体非晶合金Zr45Cy48Al7晶化转变温度与加热速率立方根的正比关系,并将此结果应用于激光焊接加热过程中,进行了热影响区(HAZ)晶化体积的研究,分析了焊缝凝固后没有形成枝状晶的原因。     

等温热处理对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金的组织结构与压缩性能的影响

对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验机研究了不同温度下的等温热处理后合金的组织结构变化、硬度变化与压缩性能变化。该非晶合金出现晶化的温度随热处理时间的增长而降低。在热处理时间相同的条件下，随热处理温度升高，合金的显微硬度有增大趋势。当非晶合金出现相分离或晶化时，其抗压缩强度将急剧下降，断裂方式由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

锆基大块非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学方法研究了3种锆基大块非晶合金Zr60Al15Ni25、Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5在1%、3.5%和10%（wt.%）NaCl溶液中的腐蚀行为.极化曲线的测试结果表明,在相同浓度NaCl溶液中Zr60Al15Ni25合金表面形成相对稳定的钝化膜,表现出较好的耐腐蚀能力.元素Cu和Be的添加,降低了合金Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5和Zr65Al10Ni10Cu15在NaCl溶液中的钝化能力,增加了点蚀的敏感性.失重法研究结果表明3种合金腐蚀速率的大小顺序依次为Zr65Al10Ni10Cu15〉Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5〉Zr60Al15Ni25.利用扫描电镜（SEM）和能量散射X射线谱（EDS）分析了极化后的合金表面,结果表明点蚀孔内部Zr、Al、Ni的选择性溶解和Cu在钝化膜下的富集导致了合金的耐腐蚀性能降低.     

Ti-Zr-Ni-Cu非晶系的等电子浓度特征

以准晶成分Ti40Zr40Ni20为基准,在Ti—Zr-Ni-Cu系中设计出电子浓度为1.200和原子尺寸为0．1474nm的系列合金,并用铜模吸铸法制备直径为3mm的合金棒试样．结果表明,Ti12Zr55Ni13Cu20成分附近可形成块体非晶合金,而Ti3Zr60Ni12Cu25和Zr60Ni10Cu30成分点上形成了单一的四方Zr2Cu型非晶相关相．准晶、块体非晶合金和Zr2Cu相是具有相同电子浓度的电子化合物,它们在成分图上表现出鲜明的等电子浓度特征,表明块体非晶合金的等电子浓度判据适用于Ti-Zr-Ni-Cu非晶系．二十面体与截角八面体间的结构关联可作为准晶或非晶合金多型性转变成Zr2Cu相的结构模型．     

锌合金线材冷压对焊与电阻对焊接头组织对比分析

为提高锌合金线材生产中对焊接头的过模断裂率,采用金相显微镜、扫描电镜等手段观察分析了对焊接头拉伸和过模断口的组织形貌.结果表明,锌合金线材冷压焊接头拉伸断口是硬化材料的韧性断裂断口,在后续的拉拔生产前须进行退火处理,冷压焊接头经拉拔过模,原结合区变宽,结合区流线层间距加大,有助于缓解应力集中;锌合金线材电阻对焊接头结合区呈现明显的金属再结晶化晶粒长大组织,这种再结晶晶粒的产生有利于接头的内应力释放,使得接头具有较好的塑性变形能力,保证了电阻对焊接头具有很高的过模断裂率.     

铝合金/镀锌钢板脉冲MIG电弧熔-钎焊接头组织与性能

采用数字化脉冲MIG焊机,以ER4043焊丝为填充材料.实现了6013-T4铝合金薄板与镀锌钢板的熔-钎焊接,研究了焊接热输入对接头组织和性能的影响,结果表明,在熔-钎焊接头熔化焊缝焊趾处存在主要由Zn-Al共晶体、富A1的α固溶体和Fe3Al组成的富Zn区:钎焊界面上的Fe-Al金属间化合物层厚度在1.05-4.50μm之间.且随焊接热输入的增加而增大.Fe-Al金属间化合物呈"锯齿"或"舌"状向焊缝内生长,主要为FeAl₂,Fe₂Al₅和Fe₄Al₁₃.随着焊接热输入的增大,熔-钎焊接头的抗拉强度先增大而后减小.在850 J/cm的热输入下达到229 MPa,拉伸后在铝合金焊接热影响区发生断裂,为塑韧性断裂;当焊接热输入较小时接头在钎焊界面断裂,属于脆性断裂.     

基于光纤激光的LY12铝合金焊接试验分析

在飞机制造领域,铝合金主要用于制造飞机蒙皮、梁、桁条和框架等结构.采用多模光纤激光器进行了1.4 mm厚LY12铝合金的激光焊接试验,研究了焊接工艺参数对铝合金焊缝形貌的影响规律,并对焊接接头的显微硬度及断口形貌进行了分析.结果表明,大功率高速度连续激光焊缝的成形具有不稳定性,当功率为2 200 W,焊接速度为55 mm/s,保护气体流量为10 L/min时,可以获得成形良好且无宏观缺陷的焊接接头.接头的平均抗拉强度约为388 MPa,达到母材抗拉强度的63.98%,断裂类型为韧脆混合型断裂.     

大型铝型材的焊接

概述了车辆用大型铝合金型材配用焊丝、焊接工艺，并以车辆用7005铝型材焊接接头为例，详细说明了这类型材焊接接头的组织与性能。     

不同焊丝对A7N01铝合金焊接接头力学性能的影响

采用ER5356、ER5183和ER5087焊丝对A7N01S-T5铝合金进行MIG焊接,分析接头力学性能。试验结果表明,三种焊丝的接头焊接残余应力大小基本相当;采用ER5183焊丝焊接的接头抗拉强度和断后伸长率最高,且弯曲性能良好,原因是接头内气孔量较少;采用ER5356焊丝焊接的接头焊缝和热影响区的冲击功最高,ER5087焊丝接头焊缝和热影响区冲击功则低得多。综合来看,ER5183焊丝与A7N01S-T5铝合金的匹配性更好。     

采用非夹层液相扩散焊连接铝基复合材料

采用真空扩散焊焊接铝基复合材料ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ通过系列试验研究了焊接工艺参数对接头强度的影响。结果表明：该材料扩散焊时,焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数,当焊接温度介于基体铝合金液－固两相温度区间时,接合面上出现了液态基体金属,可获得较高的接头强度。     

镁合金与异质材料焊接接头界面行为及研究焊接性

对异质变形镁合金、镁合金和铝合金及镁合金和钢铁之间的焊接接头异质界面特点进行了分析,阐述了镁合金与其它金属之间的焊接性.通过新型焊接方法及填允金属的设计,能够有效地改善镁合金与异质金属间的界面组织结构特点,元素分布特征,进而实现提高焊接接头强度的日的.文中还揭示了镁合金与其它金属在焊接过程中所体现出来的界面行为特征,为镁合金和其它金属的连接奠定了基础.     

Comparative Analysis on Microstructure and Mechanical Properties between EBW and TANDEM Welding of 7A52 Aluminum Alloy Joint

The plates with 20mm thickness of 7A52 aluminum alloy were welded by electron beam welding and TANDEM welding with ER5356 filler,respectively.The microstructure and mechanical properties of the joints were investigated.The results showed that the microstructure of EBW metal was finer and tighter than TANDEM welding.The heat-affected zone of the EBW joint was narrower,its hardness was higher and the tensile strength improved obviously compared to TANDEM welding.Excellent quality control of the EBW joint was made without abnormal porosity,inclusions and micro-cracks.Therefore,the EBW joint of 7A52 aluminum alloy showed excellent performance.     

镁合金电阻点焊接头中的缺陷

研究了新型轻质镁合金在电阻点焊中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和危害,为提高镁合金点焊接头质量提供了依据.结果表明,在镁合金电阻点焊接头中的裂纹为结晶裂纹,与电流特性、结晶时的应力状态和成分偏析有关;缩松和缩孔的产生主要与焊接过程中金属热膨胀及焊接后期锻压力大小有关;电极粘附和焊接喷溅是镁合金点焊中最常见的缺陷,产生的主要原因是电极与工件以及工件与工件界面处局部过热造成的.     

高强高硬合金钢双丝焊接工艺与接头组织性能

高效化焊接技术是目前焊接领域研究的热点,其应用领域越来越广泛和深入.针对轻型车辆广泛采用的高强高硬合金钢,采用高效双丝熔化极气体保护焊系统,进行了高强高硬合金钢高效化双丝共熔池对接焊缝焊接技术研究.试验采用奥氏体不锈钢焊丝进行高强高硬合金钢的焊接工艺试验,并与相同热输入的单丝熔化极焊接接头进行了对比分析,进行了金相组织、显微硬度、力学性能分析.结果表明,采用高效双丝共熔池熔化极气体保护焊工艺,获得良好的高强高硬合金钢对接焊缝焊接接头,力学性能满足使用要求.