磁场强度对Sn-9Zn钎料合金组织性能影响

运用X射线衍射仪、Leica显微镜、显微硬度计等仪器设备,研究不同磁场强度作用对Sn-9Zn钎料 合金组织性能影响。研究结果表明,外加磁场作用可促进Sn-9Zn钎料合金显微组织细化,但并不改变钎料合金的 物相,钎料合金的润湿性能随磁场强度增强而增加,同时Sn-9Zn钎料合金的显微硬度也随着磁场强度增强而增 大,其中磁场强度为0.5T时,Sn-9Zn钎料的显微硬度为22.9MPa,与未加磁场相比,钎料显微硬度提高13.2%。     

Zn对Sn-Ag-Bi系软钎料钎焊性能影响的研究

钎料的钎焊性能很大程度取决于钎料对基板上的润湿性能，而润湿性能与液态钎料在基板上的液、固、气三相界面的界面张力有关。通过建立简化的数学模型，得出了润湿角θ与钎料熔滴铺展面积间的数学关系式。并采用铺展面积法对Sn—Ag—Bi系钎料钎焊性能进行评估，结果表明在添加1％的Zn，可提高钎料的润湿性能，并可减少Bi的用量。     

钎料、钎剂对PCD刀具焊接性能的影响

针对PCD层易石墨化,硬质合金基底难被钎料润湿的这些缺点,通过应用根据剪切原理自制的试验专用夹具进行抗剪切强度测试、钎焊试验,研究了在空气条件下高频感应钎焊PCD刀具过程中钎料、钎剂对刀具焊接性能的影响,提出了当母材分别为T8钢和YG16、YG16和YG8时,钎料、钎剂的优化搭配方案.     

基于正交试验设计的铝/钢激光深熔点焊参数优化

通过激光匙孔点焊技术实现铝与钢的焊接. 通过正交试验方法对铝/钢进行激光匙孔点焊试验,研究时间、功率和离焦量对接头力学性能的影响程度. 结果表明,激光功率对铝/钢激光匙孔点焊接头的力学性能影响最大,离焦量次之,焊接时间影响最少,最优参数为激光功率2.85 kW、离焦量22 mm、持续时间3 s,拉伸载荷达到1470 N. 焊缝处生成锥形熔化区,界面处无裂纹,生成包含Fe₃Al、FeAl和FeAl₂等金属间化合物(IMCs),最大显微硬度(HV)达到810.     

Sn-4Cu过共晶无铅钎料的液态性能

在大气气氛下,采用撇取表面膜、润湿平衡和铺展性试验的方法,研究了Sn-4Cu液态钎料的抗氧化性、润湿性和漫流性等工艺性能。研究结果表明:在恒温条件下,液态钎料表面氧化产渣量随撇渣频率的加快而增加,其氧化渣的生成随时间的变化服从抛物线规律;在变温条件下,升高温度可以明显加快氧化,但能显著改善钎料对母材的润湿性和铺展性;在350℃条件下,采用DMA-1钎剂,钎料在铜表面的润湿时间t0=0.29 s,润湿力F max=3.81 mN,扩展率可达80%。     

元素Cu对BNi-7钎料组织和润湿性能的影响

在钎焊温度为980℃,保温时间为30 min的条件下,向BNi-7钎料中添加质量分数为9%的合金元素Cu,利用扫描电镜、同步热分析仪以及对比实验,分析元素Cu对BNi-7钎料微观组织、熔化特性以及润湿性能的影响.结果表明,添加合金元素Cu,钎料润湿铺展过程中相的种类不变,但Ni基固溶体厚度增加,共晶组织里的韧性Ni(Fe,Cr,Cu)固溶体数量增加;随着合金元素Cu的添加,钎料的固液相线温度逐渐降低,但熔化温度范围增大;对于添加9%Cu的BNi-7钎料,由于前驱膜的变宽,促进了钎料的润湿,润湿性能良好.     

合金元素对铝基钎料组织和性能的影响

采用正交试验法设计低熔点Al-Si-Cu-Mg系钎料成分,通过金相、硬度、铺展及差热等方法,分析钎料的显微组织及性能。结果表明:钎料的组织主要由基体相α-Al、粒状相Mg2Si、骨骼状相Al2Cu(θ相),以及θ相和Mg2Si的复杂共晶组成;合金元素对显微硬度及熔化特性的影响由主到次的顺序为Cu、Si、Mg;受金属间化合物Al2Cu和Mg2Si以及初晶Si析出的影响,当Cu、Si含量达到一定值(10%Cu、7.5%Si)后,钎料铺展面积变化不大,试验配方中Al-7.5Si-20Cu-0.4Mg熔点529℃时,铺展面积大,综合性能良好。     

锡元素对Zn-10Al钎料合金组织及性能的影响

利用OM、XRD衍射仪、SEM及其自带的EDS能谱分析仪、万能试验机研究Sn元素添加量对Zn-10Al钎料合金显微组织、物理性能以及焊接性能的影响.结果表明:Sn元素能够细化Zn-Al钎料共析组织,降低钎料合金熔化温度,提高钎料合金铺展性能以及焊接接头的抗剪强度.添加Sn元素质量分数为12%时,钎料合金在铜板上铺展面积为122 mm2,焊接接头的抗剪强度为53 MPa.当Sn元素质量分数超过12.0%时,铜界面处金属间化合物迅速生长,铺展面积和剪切强度下降.     

稀土Er对Al-Si-Cu钎料显微组织与性能的影响

为了研究微量稀土元素Er对Al-7Si-20Cu钎料合金性能的影响,进行了不同wEr对Al-7Si-20Cu合金熔化温度、润湿性能及力学性能的试验研究.结果表明,添加微量Er对Al-Si-Cu钎料合金的熔化温度无显著影响,但显著提高Al-Si-Cu钎料合金对被焊基体铝合金(LF21)的润湿能力,尤其是当wEr为0.05%~0.1%时最为显著.显微组织分析表明,随着wEr的增加,钎料显微组织细化,特别是针状共晶Si的长度逐渐减小.     

真空钎焊中晕环现象的研究

通过试验研究发现,晕环是由于Cu,Ag,Sn,Mn和Au等几种元素导先钎料整体沿晶界或毛细磨痕润湿母材的结果,从而提高钎料的润湿性。液态钎料与母材的性能以及在钎焊温度下相互作用情况是影响晕环形成的主要因素。     

激光-电弧复合焊接高强钢的性能

为了研究焊接参数对激光-电弧复合焊接性能的影响,采用了2 k W光纤激光器和MAG(熔化极活性气体保护焊)复合焊接780 MPa高强钢板,通过高速摄像机观察了熔滴过渡形式及激光(或电弧)先导的等离子体形态,研究了激光(或电弧)先导的特性、激光与电弧间距离、离焦量、MAG电流和熔滴过渡形式对激光-电弧复合焊接性能的影响.结果表明,电弧先导的焊缝成形更好;等离子体不仅影响焊缝形状,而且影响激光-电弧间最佳距离;激光与电弧间距对熔宽的影响较小;焊接电流影响焊缝形状和熔深,随着焊接电流的增加,熔深增加,当离焦量为-2 mm时熔深最大.     

激光熔凝处理对轧辊钢组织及性能的影响

应用3KW连续CO2激光器对轧辊钢进行激光熔凝处理,用金相用显微镜、、SEM及71型显微硬度计,进行湿微组织分析和显微微硬度测试。结果发现,其剖面组织区域分为熔化区（粗大的马氏体＋残余奥氏体→奥氏体)、相变区（马氏体＋残余奥氏体＋碳化物）、热影响区和基体4个部分,各区域的尺寸及显微硬度与功率、扫描速度等工艺参数有关,且激光处理后硬化效果明显。     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

Nd:YAG激光+CMT电弧复合热源平焊工艺参数对焊缝成形的影响

以304不锈钢为对象,借助焊缝成形参数来评价YAG激光+CMT电弧复合热源平焊焊缝的成形特征,研究了Nd:YAG激光+CMT复合热源平焊过程中焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,在CMT电弧焊接中加入激光可以改善平焊焊缝成形;与其它复合热源焊接相对比激光功率对熔深影响较大,对平焊焊缝成形的影响程度与焊接电流有关;采用大的光丝间距有利于焊缝金属的铺展;离焦量对平焊焊缝的熔深影响明显,对焊缝金属铺展性的影响可以忽略不计.     

奥氏体不锈钢窄间隙激光填丝焊接性能

为了取代窄间隙TIG填充热丝焊接厚板奥氏体不锈钢,采用窄间隙光纤激光填丝焊接方法焊接了板厚为15 mm的SUS306LN奥氏体不锈钢.通过试验研究,确定了最适于窄间隙激光填丝焊接的坡口形式和最佳焊接工艺参数.利用所得最佳焊接条件,获得了成形美观、无焊接缺陷、力学性能高及焊接变形小的焊接接头,焊缝金属与母材形成良好的冶金结合.该焊接方法为厚板结构件的窄间隙填丝焊接确立了一种高效率的焊接技术,并成功地把该项技术应用到核聚变超导线圈盒的焊接上.     

单道激光熔覆Ni基合金涂层的组织与性能研究

采用10 kW高功率连续CO2横流激光器在Cr12MoV模具钢表面单道熔覆Ni60AA合金粉末,研究不同激光工艺参数对熔覆层组织和硬度的影响,利用光学显微镜观察熔覆层显微组织,并用自动转塔显微硬度计测量熔覆层显微硬度.结果表明：激光功率的大小对热影响区附近的显微硬度影响不大,扫描速度为400 mm/min时熔覆层次表层硬度可以达到856 HV0.2.熔覆层主要相组织是富Ni的γ-Ni奥氏体枝晶和多元共晶的混合组织,Cr,B等元素的碳化物硬质相弥散分布在基体上.     

非金属材料激光连接工艺与接头性能研究进展

综述了玻璃、陶瓷、聚合物、块体金属玻璃(bulk metallic glass,BMG)等非金属之间及其与金属的激光连接工艺和接头性能的研究进展,分析了激光焊功率、焊接速度、离焦量和施加压力对接头性能的影响;对比了飞秒激光和纳秒激光对金属与玻璃接头剪切强度的影响;探究了玻璃与金属、陶瓷与金属以及陶瓷与聚合物的连接机理及其影响因素;通过添加过渡层,解决了高硼硅玻璃在可伐合金表面的开裂问题,在金属表面制备氧化膜,促进了界面结合,提高了接头性能,同时采用焊前预热和焊后缓冷热处理工艺有效降低了焊后应力,减少了裂纹的产生.     

电火花表面热处理实验研究

电火花表面热处理即受控电火花放电，使金属表面在一定的温度梯度范围内呈相变物理效应。它既不同于采用直流电空气中的电火花表面强化，又不是在介质中的电火花加工。本文对电火花放电的热传导方程与被生产上采用的激光表面强化处理的热传导方程进行比较，且从强化效果、工件表层的金相组织与表层显微硬度的比较中得出：电火花表面热处理与激光表面热处理的效果相近，加之电火花加工设备比激光设备便宜得多，所以它很可能成为一种经