异径异种钢的焊接与焊后热处理工艺

越南广宁热电厂二期工程#4机主蒸汽管道材质为A335P91,规格为Ф323mm×29mm,主蒸汽堵阀材质为A217WC9,规格为Ф465mm×100mm;两者材质不同、壁厚差异很大。本文通过分析两种钢材的焊接性、异径焊接接头的结构,结合焊接工艺评定、焊接和热处理规程规范以及其他相关资料,并考虑现场安装的实际施工条件,选取合适的焊接与热处理工艺参数,采取有效的技术措施,保证了此异径异种钢焊接接头的内、外部质量和使用性能。     

铜/钢异种金属搅拌摩擦焊搭接工艺

采用SKD61模具钢搅拌头对2 mm厚铜/钢异种金属进行搅拌摩擦焊搭接,分析了搭接接头微观组织和力学性能. 结果表明,当搅拌针与钢母材直接接触时,随焊接过程的进行搅拌针不断磨损甚至发生断裂. 焊核区前进侧出现流线区域,在搭接界面结合处形成机械冶金结合. 显微硬度测试显示,铜侧焊核区硬度最高,在搭接界面处硬度分布呈中间高两边低的趋势,接头厚度方向搭接界面处硬度最高. 形成良好结合的搭接接头在拉剪试验中断裂于铜侧热影响区,拉伸断口存在大量韧窝,呈典型韧性断裂模式.     

内燃机排气阀的摩擦焊

内燃机的排气阀要求在大热负荷条件下具有优良的抗氧化性、耐磨性和耐热性。现在已经用5Cr21Mn9Ni4N(简称21-4N)来代替传统的4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo。虽然21-4N钢具有优良的耐腐蚀性、耐热性及抗氧化性(可达800℃以上)。但鉴于工艺上的原因,达不到气阀的设计要求。为解决此问题,国外采用21-4N奥氏体钢与马氏体钢实行对接,即采用双金属排气阀。为解决双金属排气阀的生产问题,我厂采用了摩擦焊工艺。并自行设计了3HMZ-16专用自动摩擦焊机。自80年10月投产以来,已生产了近200万支排气阀,解决了生产上的需要。     

铝-钢异种金属搅拌摩擦焊研究

搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接方法,在异种材料连接方面有广阔的应用前景。本文从搅拌摩擦的工艺、性能及组织三方面分别介绍了铝-钢搅拌摩擦焊的研究进展,为其深入研究提供了依据。采用搅拌摩擦焊,异种金属铝-钢可以实现连接,但工艺参数选择范围较小,钢置于前进边时,铝-钢更易连接。由于铝一钢物理性能的差异,二者流动状态不同,焊核两侧呈现不同结构,接头的力学性能由于脆性金属间化合物的存在而降低。通过改变热输入或添加第三组元等微量元素的办法可以改善接头的力学性能。     

大截面钢/铝异种金属摩擦焊接工艺研究

采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铸态纯铝与Q235钢异种金属进行了焊接工艺试验,通过扫描电镜(SEM)分析接头和断口形貌,测试接头力学性能及其电阻率,得到了纯铝与Q235钢焊接接头的力学性能与焊接参数的关系。结果表明,大截面铸态纯铝与Q235钢间具有良好的摩擦焊接性,焊接界面宏观断口呈均匀银灰色,焊接情况良好,具有100%焊合的特征;采用优化焊接工艺参数施焊的焊接接头力学性能可以达到或超过铝侧基材;接头电阻率介于两侧母材电阻率之间。     

焊后热处理对异种合金摩擦焊件组织与性能的影响

用金相观察、SEM分析和拉伸试验等方法研究不同的焊后热处理制度对异种合金(Ti2AlNb/TC11)线性摩擦焊接件显微组织与力学性能的影响。结果表明:仅进行时效热处理时,随着保温时间的延长或热处理温度的提高,焊缝两侧热影响区条状α/O相析出量不断增加,焊接接头强度也相应得到提高;固溶及时效热处理后,TC11合金侧热影响区在晶界上析出大量粗条状α相,Ti2AlNb合金侧热影响区晶界主要由条状O相构成,焊接接头强度超出母材TC11合金的强度。     

45钢凸轮轴摩擦焊接及焊后热处理

国内的凸轮轴一般采用热锻工艺生产,但在生产中存在加热温度不易控制,组织易于过热甚至过烧,晶粒粗大,材料的强韧性较差,生产效率低,耗材、耗能大,生产成本高等缺点。而采用优质、高效、节能和无污染的摩擦焊接技术及焊后热处理工艺可以克服热锻工艺生产的缺点。     

异种金属摩擦焊工艺温度场数值模拟研究

基于摩擦焊接过程中热-力学现象,建立摩擦焊接过程中热力耦合模型,对陶瓷/金属焊接过程中温度分布进行数值模拟。所提出的模型能够预测金属陶瓷摩擦焊接过程中随时间增量的温度分布情况;焊接界面区域产生的摩擦热消耗中间层铝,并在氧化铝和低碳钢之间建立焊接层。由于氧化铝和低碳钢具有不同的温度属性,在界面处会产生更多的热应力。数值模拟用来预测氧化铝/低碳钢接口处残余应力的变化情况,进而避免异种金属摩擦焊接过程中不完全联锁、接头强度差的现象。     

转向器杆摩擦焊工艺试验小结

一、前言我厂生产的转向器的转向螺杆材质为20CrMnTi,转向轴是45号钢。这两种材质可焊性较差,采用手工电弧焊焊接难度很大,易产生气孔、夹渣及裂纹等缺陷。由于转向器杆是关键的安全件,因此对焊工技术水平要求较高,对焊条烘干、焊后保温缓冷等工艺措施要求很严,这样就增加了焊前焊后的辅助时间,焊接质量难于保证,生产效率也低。从生产发展来看,     

钢铝异种材料搅拌摩擦焊界面组织及性能

对2.5 mm厚6005A-T6铝合金与3 mm厚S420MC钢板进行搅拌摩擦焊搭接焊接,采用扫描电镜、X射线衍射(XRD)和显微硬度计研究焊缝界面形貌、微观组织结构和力学性能。结果表明:钢/铝搅拌焊的界面处形成了搅拌焊特有的飞边结构,焊核区钢/铝呈层状组织结构,有金属间化合物Al Fe、AlFe_3和Al_(13)Fe_4的形成;界面结合为机械+冶金结合,平均拉剪载荷为5.024 k N;铝侧拉伸断口为韧性断裂,钢侧为韧—脆混合型断裂;界面处的显微硬度达393 HV,远高于母材金属;搅拌头的磨损率为1.18 mm/m。     

60Si2Mn钢摩擦焊后热处理工艺的改进

对60Si2Mn钢摩擦焊焊接接头热处理后的组织和性能进行了研究,通过显微镜（OM）观察焊缝的界面层显微组织形貌特征,分析了热处理工艺对焊接接头性能的影响。结果表明：该钢摩擦焊焊接接头为珠光体＋铁素体＋马氏体组织,组织不均匀。经正火预处理后,焊接接头为细小粒状珠光体,再进行淬火加回火处理,组织均匀,为回火索氏体,焊缝下屈服强度稍有降低,但断后伸长率提高近1倍,获得了良好的综合力学性能。     

焊后热处理对异种钢换热管对接焊缝的影响

低合金钢SA-213 T22与镍基合金Incoloy800H材料用于核电换热设备的设计和制造,两种材料之间的异种钢对接焊缝的性能和质量是影响换热设备性能和使用寿命的关键。通过试验对比两种材料异种钢对接接头焊态和热处理态的金相组织变化和力学性能变化,了解焊后热处理对异种钢对接焊缝的性能影响,制订合理的制造工艺,并成功应用于核电换热设备异种钢换热管的焊接。     

关于异种钢焊接接头焊后热处理的选择

在火力发电厂的安装和检修时,常遇到异种钢焊接接头,它们大致可分为这样几种类型:不同的低合金珠光体耐热钢之间的焊接;低合金珠光体耐热钢与马氏体热强钢的焊接;低合金珠光体耐热钢、马氏体热强钢与奥氏体不锈钢的焊接。在检修中,碰到多的是用奥氏体不锈钢焊条焊接珠光体耐热钢等。异种钢焊接过程变化比较复杂,牵涉到的     

异种金属摩擦焊后电场热处理组织与扩散行为

采用电子探针线扫描等试验技术研究了强电场对T2紫铜和1Crl8Ni9Ti不锈钢摩擦焊接头焊后退火显微组织及其主要合金元素扩散行为的影响。结果表明：外加电场加快了焊合区金属的再结晶进程，提高了晶粒长大速度，增大了晶粒尺寸，且使退火孪晶数量增多，其中负电场(试件接电源负极)的作用最为明显；此外，紫铜与不锈钢摩擦焊接头焊后电场退火过程中，主要合金元素Cu与Fe在焊合区的扩散区比常规热处理时要宽，且扩散区宽度随电场强度数值的增大而增大。其中，负电场使摩擦焊接界面扩散区宽度增大更为明显。     

铜钢异种材料摩擦堆焊工艺优化

摩擦焊是最近几年发展较快的新型摩擦焊接技术之一。国内外学者对铁合金之间的焊接方法研究较为深入,但对铁铜异种材料之间焊接的研究尚不多见。通过大量实验,研究旋转速度为800~1 200 r/min、焊接速度为20~50 mm/min时焊接接头抗拉强度的变化。结果表明,当旋转速度为1 000 r/min、焊接速度为30 min/mm时,铜钢异种材料摩擦堆焊的接头平均抗拉强度是母材强度的89%,并且焊接质量最好。     

轻质异种材料摩擦焊研究现状

由于异种材料物理、化学性能及力学性能方面存在显著差异,导致其在焊接过程中容易出现被氧化、形成脆性金属间化合物、焊接变形严重等焊接缺陷。而摩擦焊作为一种绿色固相连接技术,因其焊接温度低、焊接质量好、焊接过程稳定等优点,已经在异种材料焊接中得到了广泛的应用。详细综述了异种材料搅拌摩擦焊、线性摩擦焊轴向摩擦焊的国内外研究进展,涉及到焊接工艺、力学性能和成分分析等方面,着重介绍了铝合金、镁合金、钛合金等轻质材料之间的摩擦焊接,并对今后的发展进行了展望。     

J75钢焊后热处理工艺

研究了不同焊后热处理工艺对J75钢焊缝区、焊接热影响区及母材显微组织及力学性能的影响。研究表明:J75钢焊后仅进行时效处理,焊缝区塑性指标不能满足工程要求,且焊缝与母材过渡区熔合线分界明显;而其焊后进行固溶处理和时效处理,得到较好的焊后力学性能,且焊缝与母材间熔合过渡良好,热影响区较小。     

DH36钢摩擦叠焊工艺试验研究

对DH36结构钢进行25 mm孔深摩擦叠焊工艺试验,并对焊接过程及工艺参数变化进行实时监测,焊后对接头的宏观形貌、热机耦合过程、硬度分布以及拉伸性能进行了测试。研究结果表明,摩擦叠焊焊接过程可分为预热、加压、恒压焊接以及停转顶锻;对直径18 mm、孔深25 mm的锥形塞孔,在焊接转速7 000 r/min,压力25~40 kN,均可获得无缺陷焊接接头,接头质量最高可近似达到母材的100%,断裂位置主要沿连接面断裂或在母材发生断裂。     

异种合金惯性摩擦焊的研究现状

文中针对钢与其他合金、铝合金与其他合金、钛合金与其他合金、高温合金与其他合金的惯性摩擦焊的研究现状进行了阐述。主要对惯性摩擦焊的工艺参数选取、端面设计、焊前预热、焊后热处理等研究内容进行了综述。并对异种合金惯性摩擦焊存在的问题进行了分析总结。结果表明,采用合理选择工艺参数、设计不同形状的端面、添加中间过渡层、焊前预热处理、焊后热处理等方法获得强度与母材相当、焊接质量较好的接头。建议在后续的研究中,结合数值模拟对异种合金惯性摩擦焊的工艺参数及端面设计进行优化,对接头的元素分布及新相形成的种类与数量进行调控,对焊接界面金属的流动行为进行深入研究,以获得具有综合性能较好的异种合金惯性摩擦焊接头。     

摩擦焊刀具的热处理

国内外普遍采用摩擦焊生产工艺制造φ10mm以上的杆式刀具.同闪光焊相比,摩擦焊具有节电、焊缝质量好、结合强度高等优点,用摩擦焊生产的高速钢刀具可节材50%以上.但如果操作不当,也会出现质量问题,甚至批量报废.