顶锻压力对1045钢/5Cr5MoV模具钢摩擦焊组织与性能的影响

采用连续驱动摩擦焊实现了1045钢与5Cr5MoV模具钢异种钢材的优质高效连接,获得了成形以及力学性能良好的焊接接头。微观组织和力学分析表明:焊缝为马氏体、珠光体和铁素体的混合组织。随着顶锻压力增大,1045钢侧焊接热影响区晶粒度减小,5Cr5MoV模具钢侧焊接淬火区晶粒由粒状变为带状。焊缝处硬度最高,向母材两侧硬度逐步降低,且随着顶锻压力增大,模具钢侧高硬度区增宽,而1045钢侧高硬度区变窄。焊接接头整体抗拉强度随顶锻压力的增加呈现先增加而后趋于稳定,当压力过高时强度略有下降;当顶锻压力在170～210MPa时,焊接接头抗拉强度最大可达到698MPa。焊接接头拉伸断口呈现以解理断裂为主的脆性断裂特征。     

TA2钛合金熔丝钨极氩弧焊接头的组织性能

采用熔丝钨极氩弧焊方法应用于钛合金焊接领域,对优化工艺参数下的焊接接头进行显微组织分析和力学性能试验。结果表明,熔丝钨极氩弧焊方法可实现5mm厚TA2板材单面焊双面成形,焊接接头内部无焊接缺陷,焊缝区显微组织由粗大的锯齿状晶粒组成使焊缝中心位置冲击功降低,拉伸试验断裂位置为热影响区,其断口为韧性断裂,焊缝中心维氏硬度高于母材,接头具有较好的塑性和韧性。     

AZ31B变形镁合金板材的TIG焊接

采用TIG焊对5 mm厚AZ31B挤压镁合金板材进行了焊接试验。采用万能拉伸试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度仪等分析测试手段对焊接接头的组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析。探讨了焊接电流对焊接接头的组织及力学性能的影响,揭示了不同焊接电流下焊接接头的断裂机制。结果表明,采用TIG焊焊接5 mm厚AZ31B镁合金板时,开X型坡口,采用双面焊接双面成型工艺,在130~145 A焊接电流及合适焊接速度条件下,能得到表面成型良好的焊接接头。当正反面焊接电流均为145 A时,AZ31B镁合金板焊接接头的抗拉强度达到最大值248.6 MPa,约为母材强度的84.0%。AZ31B镁合金板焊缝区显微硬度比母材区稍有所下降,热影响区显微硬度下降比较严重。当焊接电流为145 A时,AZ31B镁合金板焊接拉伸断口有大量韧窝,属韧性断裂。     

双熔敷极奥氏体不锈钢焊条电弧焊接头组织与性能研究

采用双熔敷极奥氏体不锈钢焊条电弧焊工艺对316 L不锈钢进行了焊接,焊接电流分别采用120、150、180和210 A。结果表明,当焊接电流为120 A时,母材和焊缝结合较差,当焊接电流为150、180和210 A时,母材和焊缝结合较好。焊缝组织为晶界明显的等轴晶,电流为120 A时晶粒最细,随着焊接电流逐渐增大,其晶粒尺寸逐渐增大。熔合区清晰可见。热影响区组织为等轴奥氏体晶粒。焊接接头的显微硬度随着焊接电流的增大缓慢提高。     

22MnB5热成形钢板钨极氩弧焊接性能

对采用钨极氩弧焊接工艺(TIG)的厚度为4mm的22MnB5热成形钢板的焊接性能进行了研究,分析了不同焊接参数下接头的微观组织和力学性能。结果表明:采用直流TIG焊工艺,在其他焊接参数一定的条件下,当焊接电流为60A和100A时,所焊试件均出现焊接缺陷;焊接电流为80A时,焊接试件虽无宏观缺陷,但焊缝金属中出现魏氏组织。采用直流脉冲TIG焊工艺,在平均电流为60A时能够使焊接试件良好成形,试件焊缝及热影响区粗晶区、细晶区均为铁素体和珠光体的混合组织,热影响区内高温回火区由板条马氏体、下贝氏体及珠光体构成,低温回火区内碳化物呈粒状析出。随着距焊缝中心距离的增加,接头的显微硬度呈上升趋势,抗拉强度为631MPa,仅为母材的42.1%。     

16mm S355J2W+N耐候钢板激光电弧复合焊对接工艺

应用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、显微硬度计及万能拉伸试验机等仪器研究了复合焊焊接参数对焊缝成形、复合焊焊接接头的组织及力学性能的影响。研究结果表明:激光功率、焊接电流均对熔深增大有促进作用;激光功率对熔宽无明显影响,但当激光功率相对较低时,焊缝熔宽呈宽窄交替的"麻花状";多层焊焊缝形貌类似"高脚杯"状;焊缝金属中存在少量气孔,其形成与焊接过程中母材及焊丝中金属锰气化无直接联系。焊接接头拉伸过程中产生明显颈缩,断裂发生在母材区,断口表面具有明显的塑性变形特征。     

07MnNiCrMoVDR钢焊缝组织与低温冲击韧性分析

采用SMAW焊接工艺焊接低合金高强度07MnNiCrMoVDR钢获得焊接接头,通过焊缝显微组织观察、冲击断口分析、焊缝低温冲击试验,研究了07MnNiCrMoVDR钢焊缝组织与低温冲击韧性。结果表明,焊缝组织由沿晶界分布的先共析铁素体、晶内的针状铁素体和粒状贝氏体构成,针状铁素体以微夹杂物为核心生长。温度为－40 ℃时,不同部位焊缝冲击吸收功随试样截取深度的增大而减小;与近表面处相比,1/2厚度处焊缝冲击吸收功损失约67%,在1/4厚度处,焊缝冲击吸收功随着温度的降低而降低;焊缝的低温冲击韧性符合要求。焊缝冲击断口的表面由凹凸不平变得比较平整,断口的微观形貌由韧窝花样变成解理河流花样。     

13MnNiMo54/20MnMo异种金属埋弧焊接头性能研究

采用埋弧焊方法对板厚为106 mm的13MnNiMo54/20MnMo进行了异种金属多层多道焊,在检验合格的焊件上截取并制备试样。通过对焊接接头金属进行组织观察、高温拉伸试验以及显微硬度测试研究了异种金属焊接接头的性能。结果表明:中间层焊缝金属组织以细小的块状铁素体为主,表层焊缝金属组织主要为粗大的先共析铁素体和针状铁素体;20MnMo侧HAZ粗晶区是焊接接头的薄弱部位;表层焊接接头金属硬度高于中间层接头金属的硬度,20MnMo侧HAZ粗晶区金属的硬度值最高。     

TA2钨极氩弧焊焊接工艺的优化

为了研究TA2钨极氩弧焊的最佳工艺参数,采用自动TIG焊对厚度为5 mm的TA2试板进行了焊接实验.焊后对焊接接头进行了拉伸实验和硬度实验,并对焊接接头的显微组织和拉伸断口进行了观察.结果表明,在焊接电流为170 A、焊接速度为2.0 mm/s的最优参数条件下,焊接接头的抗拉强度为598.3 MPa,断后伸长率为26.7%,断面收缩率为38.5%,焊缝硬度为209 HB,热影响区硬度为182 HB.适宜的焊接工艺参数能够减少焊接接头中马氏体和魏氏组织的产生,并提高焊接接头的强度和塑性.     

铸铁等离子焊接组织与性能

采用等离子熔焊,能量密度相对集中,焊接效率高,选用热收缩率较低的材料可显著提高铸铁的焊接强度。研究通过铸铁粉末等离子熔焊进行灰铸铁的焊接,探究不同电流对焊缝组织和性能的影响,通过扫描电镜分析焊缝组织,XRD表征焊缝相组成,显微硬度分析焊缝部分的硬度,拉伸试验测试焊接接头的拉强度。结果表明:焊缝区显微组织由马氏体、珠光体、残余奥氏体和少量二次碳化物组成,电流的提高增加了焊缝区珠光体含量和结合区宽度,但稀释率也增加,当电流为110A时,稀释率达到最高值32.89%。焊接电流100A时,接头的抗拉强度最高213MPa,稀释率14.7%,较高的珠光体含量5.34%,是最优的工艺参数。     

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．     

SS400焊接接头组织性能研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、室温拉伸等分析测试手段,研究了SS400焊接接头的显微组织和性能.结果表明:热影响区过热区晶粒粗大,显微组织主要为粗大的先共析铁素体,使过热区软化,引起焊接接头断裂;热影响重结晶区综合力学性能好,显微组织主要是均匀细小的铁素体+珠光体,且保留了母材轧制态的带状分布特征,实验过程中变形抗力增大,使得强度明显提高;SS400焊接接头拉伸断口形貌为韧窝状,韧窝形状大小不一,分布广泛,其中,大的韧窝尺寸较大且深度较深,为典型的韧性断裂.     

高速列车车体用高强铝合金激光焊接接头研究

对高速列车车体用新型A6N01铝合金进行激光焊接.利用光学显微镜(OM)与显微硬度计对激光焊接接头的显微组织与显微硬度进行观察和测试.结果表明:A6N01铝合金激光焊接接头的熔宽b和熔深h都会随焊接功率P的增大而增大,选择合适的焊接功率能得到成形较好的焊缝.A6N01母材为原始轧制状态组织.A6N01铝合金焊接接头焊缝中心区域为呈等轴晶状的铸态组织,焊缝边缘的熔合区形成了柱状晶组织;焊缝区的显微硬度低于母材和HAZ,焊缝中心显微硬度(HV)最低,约为112,距离焊缝中心0.8 mm区域,焊接接头的显微硬度随距离焊缝中心的增大而快速上升.距离焊缝中心0.8~1.2 mm热影响区的显微硬度比焊缝有显著提高.距离焊缝约1.4 mm时,显微硬度又有所下降,表明距离焊缝中心1.4 mm左右存在软区.     

15CrMoR钢材的焊接接头组织及其硬度分析

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15CrMoR容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明：15CrMoR钢采用焊条R307焊接，经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物，焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时，其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体，并存在枝晶偏析，在热影响区形成了贝氏体组织，是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。     

07MnNCrMioVDR钢焊缝组织与低温冲击韧性分析

采用SMAW焊接工艺焊接低合金高强度07Mn NCr Mi o VDR钢获得焊接接头,通过焊缝显微组织观察、冲击断口分析、焊缝低温冲击试验,研究了07Mn NCr Mi o VDR钢焊缝组织与低温冲击韧性。结果表明,焊缝组织由沿晶界分布的先共析铁素体、晶内的针状铁素体和粒状贝氏体构成,针状铁素体以微夹杂物为核心生长。温度为-40℃时,不同部位焊缝冲击吸收功随试样截取深度的增大而减小;与近表面处相比,1/2厚度处焊缝冲击吸收功损失约67%,在1/4厚度处,焊缝冲击吸收功随着温度的降低而降低;焊缝的低温冲击韧性符合要求。焊缝冲击断口的表面由凹凸不平变得比较平整,断口的微观形貌由韧窝花样变成解理河流花样。     

Ni对金属粉芯型焊丝接头性能的影响

为了制备WQ960高强钢焊接所需的药芯焊丝,自行研制了Mn-Mo-Cr系金属粉芯型药芯焊丝,并在药芯中添加Ni粉来改善焊接接头的冲击韧性.利用拉伸试验、硬度试验和冲击试验等测试方法研究了Ni元素对焊接接头力学性能的影响.结合组织观察和化学成分分析方法,从组织结构的角度对Ni元素的影响机理进行了合理解释.结果表明,随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度增大,但伸长率减小.当温度为-60~25℃时,焊缝冲击功呈现先增大后降低的趋势.随着Ni含量的增加,焊缝及热影响区硬度增大,焊缝最高硬度值为329. 5 HV,热影响区软化现象有所缓解.焊缝金属中加入适量的Ni元素具有提高焊接接头冲击功的作用,且最佳Ni含量为1. 22%.     

薄板铝合金的CMT焊接工艺

为了解决利用传统焊接方法焊接铝合金时容易造成生产效率低、焊接变形大以及夹钨、裂纹、气孔等缺陷,对6082-T6铝合金进行了冷金属过渡焊,并确定了最佳焊接工艺参数.利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对铝合金的焊缝成型、显微组织与相组成进行了分析.利用维氏显微硬度计和万能拉伸试验机测量了焊接接头的硬度和拉伸力学性能.结果表明,在最佳焊接工艺参数下6082-T6铝合金焊缝成型良好,其焊缝组织主要由α-Al固溶体组成.焊接接头的拉伸断裂位置处于热影响区,其最高拉伸强度约为母材的61%,拉伸断口形貌为塑性断口.     

SUS304不锈钢点焊接头的超声C扫描及力学性能研究

针对SUS304不锈钢点焊接头进行静力学和疲劳试验,采用三参数幂函数方法建立点焊接头的载荷-寿命曲线;采用超声扫描显微镜对接头点焊区域进行超声波C扫描成像,分析焊接电流对点焊熔核直径及抗拉强度的影响.结果表明:基于熔核C扫描图像的灰度值分布特征,可清晰甄别点焊接头熔核直径以及过烧、飞溅等熔核内部缺陷,实现点焊接头的无损检测;当焊接电流为8.5~10.5 k A时,点焊接头熔核直径从4.03 mm增至5.04 mm,接头抗拉强度呈先增大后减小的变化趋势,在焊接电流10.0 k A时,抗拉强度值出现拐点,接头最大抗拉强度为12.91 k N.在30%载荷水平时,点焊接头疲劳断裂形式为纽扣断裂;在20%和15%载荷水平时,基板呈眉状裂纹疲劳断裂.     

T91钢焊接接头的服役退化行为评估

为了研究T91钢焊接接头服役老化行为,采用OM、SEM 、显微硬度以及微型杯突试验对服役前和服役两年后的 T 91钢焊接接头进行了研究．结果表明服役前后组织变化不大,组织都是回火马氏体＋少量的铁素体,晶粒度大小差异不大,组织都较为均匀;服役后的焊接接头的显微硬度较服役前低;比屈服强度降低9％、比抗拉强度降低11％、比断裂能降低13．5％;服役前后的断口有大小不一,深浅不同的韧窝,但服役前后的断口并没有明显不同,服役前后都是韧性断裂．     

一种含Re镍基单晶高温合金钎焊接头的微观组织与性能研究

采用自主研发的B-Co38钴基钎料在不同钎焊工艺下焊接一种含Re镍基单晶高温合金。利用扫描电镜、电子探针等手段分析焊缝中显微组织与元素分布,并对焊接接头进行持久性能测试,通过观察断口形貌对接头断裂机制进行分析。结果表明:随着保温时间增加,焊缝中相组成未发生改变,焊缝中心区域的B元素与W、Cr等元素反应,形成富W、Cr硼化物;随着保温时间的延长,等温凝固厚度增加,孔洞等缺陷尺寸减小或消失;初生M_(23)C_6碳化物、γ-Ni相以及Ni-Co固溶体相对钎焊接头产生强化作用;焊接60min后的接头在1120℃/98MPa条件下的持久寿命仅为1.82h,断裂位置在焊缝处,断口处可见许多微小韧窝以及撕裂棱,属于混合断裂形式。