二次补焊对AF1410钢氩弧焊接接头性能的影响

研究了AF1410钢氩弧焊接接头的微观组织和力学性能,对于其二次补焊的焊接接头性能进行了评价。结果表明,AF1410钢钨极氩弧焊焊接工艺性优良,接头具有良好的力学性能,强度系数达到90%以上,满足设计要求。二次补焊与正常焊接接头相比,抗拉伸强度、冲击性能、断裂韧度及裂纹扩展性能无明显影响,接头的较弱部位在热影响区。在现行的标准条件下,二次补焊可行。     

AF1410钢动态再结晶行为研究

根据AF1410钢本征特性及热压缩模拟试验结果,建立了动态再结晶模型。根据动态再结晶模型,运用DEFORM软件对合金双锥试样热压缩过程进行模拟,并与双锥试样热压缩实验结果进行对比和验证分析。结果表明,试验结果与模拟计算结果相符性较好,基于AF1410钢高温变形动态再结晶模型的有限元模拟对其热变形过程中的再结晶程度有较好的预测性。     

无钴马氏体时效钢电子束焊接接头组织与性能分析

对18Ni无Co马氏体时效钢进行了真空电子束焊接,用金相显微镜观察了焊接接头的组织形貌,并测定了焊缝区、热影响区、基体的显微硬度.结果表明,18Ni无Co马氏体时效钢组织为板条马氏体组织,材料焊接性能良好,焊缝区凝固组织为胞状树枝晶,熔合线附近热影响区晶粒发生了再结晶,晶粒长大明显.硬度分布有明显的规律性,焊缝区硬度最低,细晶区硬度最高,熔合线附近的热影响区,离熔合线越远,硬度值越高.在距熔合线2.5 mm处有一个马氏体与奥氏体两相混合的狭窄区域,硬度较其两侧有明显降低.     

AF1410高强度钢热变形行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机,在温度850℃~1150℃及应变速率0.001s~(-1)~10s~(-1)下进行热压缩试验,研究了AF1410高强钢的热变形行为。考虑摩擦、温度升高的影响,修正了AF1410钢的实测流变应力,修正后的流变应力低于对应的测量值。随着应变速率增加及变形温度降低,摩擦对流变应力的影响逐渐增大;温度升高对流变应力的影响在高应变、低变形温度时较为明显。基于修正后的流变曲线,通过线性回归确定了变形过程中的热激活能Q=366.89kJ·mol~(-1),建立了AF1410钢的本构方程。     

锻后热处理对AF1410钢冲击韧性和晶粒度的影响

研究了AF1410钢锻后不同热处理温度和保温时间对冲击韧性和晶粒度的影响。结果表明,随锻后热处理温度的降低,AF1410冲击吸收能量先升高后降低,并且AF1410晶粒度尺寸逐渐减小,但减小幅度变小且趋于均匀化。同一锻后热处理温度下不同保温时间对AF1410冲击韧性有一定的影响,但影响不大,而对晶粒度几乎无影响。     

TiAl/Ti60电子束焊接接头组织及性能

对 TiAl/Ti60 异种材料进行电子束焊接,研究了其接头成形特点、焊缝组织、热影响区组织及接头力学性能.结果表明,TiAl/Ti60 电子束焊接时,接头的主要缺陷是存在宏观横向裂纹.焊缝组织快速冷却时主要形成的马氏体组织为针片状的α2 相,Ti60侧热影响区为针状α' 相,TiAl 侧热影响区为马氏体形貌.接头焊缝区硬度值较大,且熔合线两侧的硬度分布梯度较大.TiAl/Ti60 常规电子束焊接接头,接头的抗拉强度最大可达到 175.4 MPa,接头强度相对较低.拉伸断裂发生在 TiAl 侧熔合线附近,断裂为脆性断裂,断裂特征为穿晶断裂.

Abstract：

Electron beam welding experiments of TiAl/Ti60dissimilar joints were carried out. Microstructure and mechanical properties were studied. The results show that major defect in TiAl/Ti60 joint during electron beam welding is transverse crack. Weld zone is characterized by acicular α2 plates, HAZ near to Ti60 by acicular α' phase, and HAZ near to TiAl by martensite. Hardness in weld zone is relatively higher, as well as the hardness gradient along fusion line. Fracture during stretching occurs in the region near fusion line. Fracture mode is brittle fracture, which is characterized by transgranular fracture.     

P122钢焊接接头热腐蚀行为的研究

本文研究了涂有NaCl+Na2SO4混合盐膜的P122钢焊接接头,在650℃空气中的热腐蚀行为.采用X-射线衍射和EDX能谱对腐蚀产物进行了分析.试验结果表明,在650℃增加氯化钠的含量,腐蚀速率增加,焊接接头表面形成疏松的氧化层.此外还探讨了P122钢焊接接头的热腐蚀机制.     

硬质合金与钢电子束焊接接头组织及性能

通过预置镍基金属填充层进行了硬质合金与钢的偏钢侧电子束焊接,获得了无裂纹缺陷的焊接接头.焊接接头为“半钉形”熔-钎焊接头,硬质合金/焊缝界面及钢/焊缝界面均形成了较好的冶金结合,且硬质合金母材发生微熔,部分WC颗粒进入焊缝中.结果表明,硬质合金侧界面处获得了y(Fe,Ni)固溶体组织和以W2C及Fe3W3C为主的“鱼骨状”碳化物组织,钢侧热影响区为典型的马氏体组织.焊缝中含有较多的Fe,Ni元素,且Ni元素向硬质合金侧界面处发生了扩散；接头最高抗拉强度可达560 MPa,最高抗剪强度达到460 MPa,断口为明显的准解理断口.     

超厚板TC4钛合金电子束焊接接头应力腐蚀敏感性

针对100 mm超厚板TC4钛合金电子束焊接接头,采用慢应变速率拉伸方法评价接头在人造海水中的应力腐蚀敏感性,分析接头的显微组织和断口形貌,对接头的腐蚀机制进行研究. 结果表明,室温条件下应变速率为ε=1×10-6 s-1时,母材在海水中未表现出应力腐蚀敏感性;焊缝上部、中部和下部具有轻微应力腐蚀敏感性. 焊缝在海水中发生阳极溶解,产生氢吸附,导致裂纹的萌生. 同时氢扩散诱导α'相界及α'相内发生位错塞积,进而使裂纹在更低的应力水平下发生扩展.     

AF1410钢环氧有机涂层电化学研究

利用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了AF1410钢试样表面在只涂有1层H06-076环氧底漆状态下的腐蚀情况.试验过程采用了加速环境谱.结果表明:AF1410材料在只涂1层H06-076环氧底漆的情况下其抗腐蚀性能较差,尤其在拐角处封漆不好,介质容易从拐角处进入漆层与基体交界面,引起基体材料腐蚀.EIS方法可提前表征有机涂层涂覆下的金属腐蚀行为并评估有机涂层的防护性能.EIS中0.1 Hz处的阻抗模值与10 Hz处的相位角变化规律一致.     

Microstructure and Properties of Electron Beam Welded Tantalum-to-Stainless Steel Joints

研究了钽与不锈钢电子束焊接接头组织、缺陷特征及力学性能。电子束热源作用位置影响到接头成形,偏不锈钢0.2mm进行焊接接头成形较好。焊缝为细小枝晶组织,Fe元素含量较高,形成的ε相(Fe2Ta)和μ相(FeTa或Fe7Ta6)为弥散分布。在钽侧熔合线处ε相和μ相为层状分布,在焊接应力作用下易形成微裂纹缺陷。接头焊缝区普遍硬度较高,而钽侧熔合线处变形协调能力较差,存在裂纹源,导致接头拉伸时在该处断裂。接头抗拉强度不高,仅为255MPa。     

30CrMnSiNi2A钢焊接接头热处理后的组织与性能

研究了30CrMnSiNi2A钢电子束焊接接头热处理后的组织和性能。试验结果表明，该钢电子束焊接接头焊缝为典型的粗大针状马氏体加残余奥氏体组织，HAZ（热影响区）为中温组织，经过900℃油淬加低温回火处理后，焊缝和热影响区组织转变为回火马氏体和残余奥氏体。焊态下，由于母材的强度较低，此种电子束焊接接头的拉伸试验断裂部位均在母材；经过上述热处理，母材的强度有了大幅度的提高，焊缝的强度虽然稍有降低，但伸长率提高了将近1倍，获得了良好的综合力学性能。但上述热处理后，焊缝和热影响区的冲击韧度和断裂韧度值较低，这主要是因为中碳马氏体中含碳量略高造成的。焊缝由于组织细小且均匀，与热影响区相比，具有相对较高的断裂韧度。     

Mehanical Properties of Electron Beam Welded Joints in Thick Gage CA6NM Stainless Steel

Design of hydroelectric turbine components requires high integrity welds (without detectable volumetric defects) in heavy gage sections of stainless steel materials, such as ASTM A743 grade CA6NM—a low carbon 13% Cr-4% Ni martensitic stainless steel that is manufactured in cast form. In this work, 90-mm-thick plates of CA6NM were joined using a single-pass autogenous electron beam (EB) welding process and the mechanical properties were evaluated in the as-welded condition to characterize the performance of the joints. The static tensile properties that were evaluated in two directions—transverse and longitudinal to the EB weld seam—demonstrated conformance of the joints with the requirements of the ASME Section IX standard. The Charpy impact energies of the EB welds—measured at ?18 °C on samples with V-notch roots located in the fusion and heat-affected zones—met the minimum requirements of 27 J specified in ASME Section VIII standard. In addition, bend tests that were conducted on the entire weld cross section displayed no discontinuities on the tension side of the bent joints. Hence, the developed EB welding process was demonstrated to render high-performance joints and promises key advantages for industrialization, such as cost savings through reductions in consumable material, production time and labor intensity.     

工艺参数对SiCp/101Al复合材料电子束焊接头的影响

以SiCp/101Al复合材料为研究对象,采用真空电子束焊接技术,研究在不同工艺参数条件下获得接头的组织与性能.通过拉伸试验,研究不同工艺参数对获得接头力学性能的影响;利用光学显微镜观察分析不同参数条件下接头区域的金相组织;采用透射电镜观察SiC-A1界面微观结构;利用扫描电镜观察接头断口形貌;利用X射线衍射仪测定接头焊缝区的相结构.结果表明,在保证试件完全焊透的情况下,降低电子束的线能量,可在一定程度上提高接头的强度;接头中的气孔主要形成于熔合线区域,快速焊接和电子束扫描可使气孔形成受到大大抑制;进一步的修饰焊有利于提高焊接接头的质量.     

Fracture Behaviour of Nickel-Titanium Laser Welded Joints

In this study, the effects of Nd:YAG laser welding on the fracture behavior of Ni-rich nickel-titanium sheets are analyzed by experimental investigations. The welding was carried out in open air conditions by using a special shielding/clamping system to avoid the chemical contamination of the molten zone and the formation of hot cracks. Mechanical tests of standard dog bone-shaped and single edge crack specimens were carried out to measure the stress-strain response and the fracture resistance of both the base and the welded materials. Furthermore, scanning electron microscopy observations of the fracture surfaces were carried out in order to better understand the failure mechanisms. Finally, systematic comparative studies between base and laser-welded materials were carried out.     

镁合金电子束焊接头性能及微观组织分析

采用电子束焊接MB2镁合金,研究了焊接参数对镁合金焊缝深宽比的影响规律,分析了镁合金焊接接头的力学性能及微观组织.结果发现,焦点位置和扫描图形对焊缝深宽比有很大的影响;利用圆形扫描图形、2000Hz扫描频率、电子束散焦焊接镁合金可以得到性能优良、无裂纹、气孔等焊接缺陷的优质接头,焊缝内部组织为均匀细小的等轴晶,接头抗拉强度达到235MPa,为母材强度的92％.     

力学失配对电子束焊接接头疲劳裂纹扩展行为的影响

研究了高温合金电子束焊接接头区的疲劳裂纹扩展行为,深入分析了接头区力学失配对疲劳裂纹扩展方向及疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明,由于力学不均匀性的影响,电子束焊接接头的疲劳裂纹扩展具有不稳定性,位于高匹配焊接区的疲劳裂纹偏离原裂纹扩展方向,跨越焊接区与母材,呈复合型扩展;焊接区疲劳裂纹的集团使得裂纹尖端有效应力强度因子减小,因而焊缝区裂尖局部有效裂纹扩展驱动力下降,导致接头的疲劳裂纹扩展速率下     

TC4-DT钛合金电子束焊接接头疲劳断裂过程的原位观测

通过对TC4-DT钛合金焊接接头显微组织的观察和疲劳断裂过程的原位观测,分析了焊接接头的显微组织特征,研究了焊接接头的疲劳裂纹萌生与扩展行为.结果表明:TC4-DT焊接接头疲劳断裂于母材区,疲劳裂纹萌生于试样的边缘,裂纹既可以沿着初生α相扩展又能直接切过初生α相扩展,裂纹的萌生寿命占整个疲劳寿命的比例较大,裂纹的扩展寿命很短.