不同取向激光增材制造GH4169合金电子束焊接头组织和性能

对具有不同晶体取向(0°、45°和90°)的激光增材制造GH4169合金进行真空电子束对接焊接实验,分析了两侧母材不同晶体取向差情况下的焊缝金属组织和力学性能。结果表明:GH4169合金电子束焊缝组织的枝晶有明显择优取向,焊缝组织依托母材晶体连续生长,焊缝枝晶择优取向随母材晶体取向的变化而变化,0°和90°取向差焊缝组织呈从母材外延连续生长特征,而45°取向差焊缝枝晶组织出现取向转变。随两侧母材晶体取向差的增大,在焊缝中心区域和熔合线附近大角度晶界含量都呈现出先增大后减小的趋势。拉伸测试结果表明,焊接接头的抗拉强度随两侧母材晶体取向差增大而降低,分别为721.8、720.7和702 MPa,均低于母材737.2 MPa的抗拉强度。两侧母材不同取向差的焊缝区HV硬度值均在2650 MPa上下小幅波动。焊缝金属的塑性变形受焊缝各区域晶体取向影响,它的变化与大角度晶界含量有关,组织中软取向含量越多,金属组织变形量越大。焊缝中心线和熔合线在变形过程中的弯曲程度越大,焊接接头塑性越强。     

热处理对GH4169脉冲TIG焊接接头组织和性能的影响

采用脉冲TIG焊制备GH4169合金焊接接头，并采用4种热处理工艺对焊接接头进行热处理，对比不同热处理工艺对GH4169合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明，焊接接头经过4种热处理工艺后，部分相发生溶解，接头常温和高温抗拉强度皆得到提高，接头硬度皆显著提高，但热处理后接头塑性显著降低。其中经过1020℃固溶处理+双级时效后的接头焊缝中Laves相发生部分溶解，且经该热处理工艺后其接头常温和高温抗拉强度提高幅度皆达到最大。     

镍基高温合金焊接接头组织性能及工艺优化

采用不同的焊接工艺参数,对GH4169镍基高温合金薄板进行MIG焊接正交试验。通过金相试验,观察镍基高温合金焊接接头的显微组织,可以划分为焊缝中心等轴晶区、焊缝边缘柱状晶区、热影响区和母材组织。利用室温拉伸和显微硬度试验,测定镍基高温合金焊接接头的抗拉强度、断后伸长率与显微硬度等力学性能,并与母材的力学性能进行比较。使用极差分析法,研究焊接电流、电弧电压与焊接速度对接头力学性能的影响规律,并获得了优化的焊接工艺参数。     

Incoloy 825镍基高温合金电子束焊工艺及接头组织与力学性能分析

采用电子束焊,对空冷器管箱Incoloy 825镍基高温合金进行对接焊试验. 通过对焊接接头的组织观察,并结合拉伸力学性能以及接头的冲击韧性等试验,分析镍基高温合金电子束焊接头的组织和力学性能. 结果表明, 采用电子束焊焊接镍基高温合金可以得到良好的焊接接头,焊缝区组织由大片等轴晶和少量柱状晶组成;焊缝区没有出现明显的元素烧损现象;焊缝、热影响区硬度达到母材硬度值;焊缝接头抗拉强度达到600 MPa,接近母材抗拉强度,接头断裂形式为韧性断裂;焊缝和热影响区的冲击吸收能量高于母材区,其中焊缝区的冲击吸收能量达到了262 J,冲击断口形貌为韧窝状.     

PM-TZM钼合金电子束焊接特性

为研究PM-TZM钼合金电子束焊接特性,对其进行了电子束焊接试验,分别对接头显微组织及力学性能进行了分析. 结果表明,PM-TZM钼合金电子束焊缝呈“钉状”几何特征,熔合线附近有链状气孔出现. 焊缝区由粗大的等轴晶及柱状晶组成,热影响区晶粒相比于母材明显长大. 接头各区域硬度值不同,焊缝区硬度与母材相当,硬度最低值出现在两侧热影响区.PM-TZM合金电子束焊接接头有较大的性能损失. 接头室温最高抗拉强度378 MPa,为母材抗拉强度的47%,1 000℃抗拉强度168 MPa. 接头拉伸断裂均发生于焊缝区,呈典型的脆性解理断裂特征.     

电子束快速铸造涡轮叶片组织与性能分析研究

介绍了电子束快速铸造K4169合金复杂空心涡轮叶片的工艺过程。采用电子束CT检测系统分析了快速铸造叶片的冶金质量及成型精度。对比分析了快速铸造、传统铸态、热处理态K4169合金及锻态GH4169合金试样的化学成分、微观组织、硬度等。结果表明:快速铸造叶片叶型轮廓精度与传统铸造毛料相当,试样化学成分符合K4169名义化学成分,晶粒较传统铸态明显细化且沿层面法线方向生长,硬度优于传统铸件,且与锻件相当。     

热轧态镍基高温合金电子束焊接接头裂纹容限

对GH4169合金电子束焊接接头进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验分析,试验温度为20℃和650℃,评价GH4169合金接头的抗断裂性能.在CTOD试验的基础上,开展GH4169合金电子束焊接接头裂纹容限评定.试验结果表明,不论是在常温下(20℃)还是在高温下(650℃),母材的CTOD值高于其焊缝值,即母材的抗断裂能力优于焊缝值,并且焊缝的CTOD值较低,易发生脆性断裂.裂纹容限的计算结果表明,在同一应力水平下,母材的裂纹容限比焊缝值高,但母材与焊缝的裂纹容限差值随着应力水平的升高而减小.     

CuCrZr合金电子束焊接头微观组织与力学性能优化

本文针对聚变堆新型波导管结构材料CuCrZr合金开展电子束焊接探索,结合微观表征和力学试验,系统研究了焊接工艺和焊后热处理条件对接头显微组织与力学性能的影响。在此基础上解析了接头的形成机制及焊接工艺调控接头组织性能的本质原因。结果表明：CuCrZr合金电子束焊接头由热影响区、熔合区和焊缝区组成,其中热影响区又可分为细晶区和粗晶区。接头最佳抗拉强度达到了333 MPa,满足ITER中波导管的焊接要求(>280 MPa)。焊后热处理能显著改善接头的显微组织与应力分布。接头在500℃热处理12 h的抗拉强度达到了408 MPa,比未热处理的接头提高了22.3%。焊后热处理促进了焊缝区中Cr相析出,增强了析出强化效应。     

铝锂合金的真空电子束焊接工艺

采用真空电子束焊工艺对1420铝锂合金进行了焊接,并对获得的接头进行抗拉强度、显微硬度等力学性能测试,并对接头的金相组织、拉伸断口进行了观察分析.结果表明,在电子束流为7mA、采用圆形扫描方式、焊接速度为1 000 mm/min的工艺条件下,获得的接头具有最佳的力学性能.接头微观分析显示,焊缝中心区组织主要为等轴状树枝...     

电子束扫描波形对铝锂合金显微组织及力学性能的影响

对厚度1.8 mm的2198-T8态铝锂合金薄板进行真空电子束焊接,分析了不同扫描方式对焊缝成形及接头力学性能的影响,以及最优焊接工艺下焊接接头的显微组织与力学性能。结果表明:在工作距离为300 mm、加速电压U=60kV、聚焦电流I_f=498 mA以及电子束流I_b=6.8mA情况下,不添加扫描可获得成形良好且无宏观气孔缺陷的焊接接头。相同参数条件下对比添加了扫描方式的焊接,得出焊接过程中添加三角波扫描时,焊缝的显微硬度值和焊接接头的抗拉强度均得到了提高,焊接接头的平均抗拉强度为326.5 MPa,其中最高抗拉强度可达到母材的71.5%,延伸率最高可达母材延伸率的86.8%,焊缝熔合区较整个焊缝区来说最为薄弱。