回火工艺对异种金属旋转摩擦焊性能的影响

基于硬度、力学性能和微观组织的对比分析,对R780和G105钢异种金属旋转摩擦焊接回火前后性能进行研究,为其在实际生产中提供理论依据。试验结果显示:回火温度为570℃、保温240 min时,焊件回火后强度由回火前达到G105母材强度的84.7%提高到90.2%;焊缝回火后硬度降低,最高硬度由HV563降低到HV395,硬度的降低有利于改善飞边的切削性能;回火后焊缝组织由马氏体转变为回火索氏体,且碳化物偏析情况消失。     

摩擦变形量对异种金属摩擦焊组织和性能影响研究

针对摩擦变形量对异种金属的焊接质量影响情况认识不充分这一问题,开展了摩擦变形量对焊缝组织及力学性能影响规律的研究。基于微观组织、显微硬度和力学性能的对比分析,对调质态42CrMo与正火态36Mn2V管材不同摩擦变形量的连续驱动摩擦焊进行了研究,为其在工程应用提供理论依据。     

回火对G105级耐蚀钢摩擦焊接头组织和性能的影响

利用光镜及扫描电镜对回火热处理后的耐蚀钢连续驱动摩擦焊接头进行了研究。结果表明:经回火热处理后,焊缝及热影响区的组织均为铁素体和回火索氏体。热处理后接头强度和韧性有所提高,且拉伸断裂位置均位于母材处。冲击试验表明:与焊态试件相比,回火后的摩擦焊接头韧性显著增强,接头的冲击值提高76.9%。     

摩擦焊钻杆自动送料装置的应用

摩擦焊接是钻杆加工的关键环节。常用的钻杆摩擦焊接过程中采用的是人工上下料方式,严重制约了摩擦焊机的工作效率。设计了一种摩擦焊接钻杆自动送料装置,介绍了该装置的工作原理和系统功能分配,重点介绍自动装卸料机构的设计。实践证明,该装置结构简单,分料准确,自动化程度高。     

5083-H321铝合金板材搅拌摩擦焊缝焊核区组织特征

采用搅拌摩擦焊接法对5083-H321铝合金板材进行焊接,借助光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射分析仪、显微硬度仪及取向显微成像分析技术,对焊核区及母材的组织与性能进行了对比性研究.结果表明:该合金板材的焊缝无宏观缺陷;搅拌摩擦焊使该合金板材中大量的小角度晶界转化为大角度晶界,母材和焊核区的晶粒尺寸分布范围分别为6～55μm和15～30μm,晶粒纵横比分布范围分别为2～8和1.5～3,焊核区组织呈现均匀化及等轴化的动态再结晶特征;焊缝表面硬度沿焊缝宽度方向分布不均匀,焊核区硬度略高,平均硬度接近母材硬度.     

φ73 mm铣槽钻杆焊缝双头回火工艺研究

针对双头回火炉闭环系统的温控红外检测点位对准接头侧检测的工艺过程,对同批次试验的φ73 mm铣槽钻杆焊缝进行了金相及硬度检测分析。研究表明,对于φ73 mm铣槽钻杆焊缝双头回火,温控系统的红外检测点位若选取不当,会直接导致焊缝出现相变组织,该缺陷组织会直接降低钻杆焊缝的综合力学性能,使钻杆焊缝在交变载荷作用下提前发生焊缝断裂事故。通过工艺优化设计,研究得出φ73 mm铣槽钻杆焊缝红外检测点位对准钻杆外焊缝中心位置进行温度控制,精准控制焊缝回火温度在720℃,其金相组织及综合力学性能最佳,彻底消除了该类缺陷组织,保证了产品质量。     

旋转速度对航空高强铝合金搅拌摩擦焊缝性能的影响

航空材料7022高强铝合金因具备密度低、比强度高等优点常被用作飞机框架零件材料。采用搅拌摩擦焊方法对7022铝合金进行焊接试验。结果表明,旋转速度是影响焊缝质量的关键因素,当旋转速度值为400 r/min时,能获得细小的等轴再结晶晶粒,焊缝力学性能达到最佳状态,焊接速度为100 mm/min时,抗拉强度σb为604.79 MPa,已超过母材的抗拉强度598 MPa,达到母材的102.5%,屈服强度σ0.2为525.21 MPa,接近母材的屈服强度530 MPa,达到母材的99.10%,平均延伸率约为3.45%,呈现出优异的力学性能。     

钻杆摩擦焊接过程参数控制及焊缝热处理分析

摩擦焊接的过程参数控制和焊缝热处理是摩擦焊接钻杆质量的关键所在,主要从摩擦焊接过程参数控制和焊缝区组织特征分析讨论焊缝的热处理过程。     

超声搅拌摩擦焊焊缝纹理面组织和性能研究

对6061-T6铝合金板进行搅拌摩擦焊对接焊(friction stir welding,简称FSW),并在焊接中途加入20 k Hz超声辅助焊接(ultrasonic assisted friction stir welding,简称UAFSW),采用扫描电子显微镜(SEM)对比研究了UAFSW和FSW焊缝上表面带状纹理的宏观形貌、微观组织及力学性能。结果表明,超声的加入使得焊缝上表面纹理更加光滑细腻,组织晶粒更为均匀细小,耐腐蚀性变差并致使腐蚀后的金相组织宏观形貌色泽暗淡,SEM图中第二相整体排更具有一定方向性。显微硬度上,波峰处大于波谷处,最小值65.8 HV_(0.5)出现在前进侧,是母材区的52.2%,距离焊缝中心相同距离处UAFSW大于FSW。     

工艺参数对铝/钢旋转摩擦焊接头组织的影响

随着技术的发展和不同材料生产设备的需求,近年来以摩擦焊方法制造铝/钢复合结构已成为研究热点,而关于工艺参数对接头组织和界面断裂形式的影响需进一步研究。通过采用连续驱动摩擦焊实现不同工艺规范下1060工业纯铝与Q235低碳钢的焊接,利用SEM、EDS及XRD等手段测试分析了焊接界面金属间化合物层的形态特征及组成,并对拉伸断口形貌进行观察。结果表明,不同工艺参数下摩擦界面生成的金属间化合物层厚度相差很大,主要集中在(1/2~2/3)R区间,中心区域最小,其厚度随着摩擦时间的增大而增加,随着顶锻压力的增大而减小。同时由于界面金属间化合物的差异,使得界面不同位置拉伸断口呈现不一样的形貌,以准解理断裂和塑性断裂的综合断裂方式为主。     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声波动态波形分析

以铝合金搅拌摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷和未焊透缺陷为研究对象,通过超声波检测中的前后扫查和左右扫查获取缺陷的超声波回波动态波形,分别描述了三种缺陷的动态波形特点,并分析了各缺陷动态波形形成的原因.结果表明:三种缺陷的左右扫查的动态波形相似;隧道孔缺陷的前后扫查动态波形具有自身特征,而包铝陷入缺陷和未焊透缺陷的前后扫查动态波形具有光滑平面反射体的前后扫查的动态波形特征.     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声波动态波形分析

以铝合金搅拌摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷和未焊透缺陷为研究对象,通过超声波检测中的前后扫查和左右扫查获取缺陷的超声波回波动态波形,分别描述了三种缺陷的动态波形特点,并分析了各缺陷动态波形形成的原因．结果表明：三种缺陷的左右扫查的动态波形相似;隧道孔缺陷的前后扫查动态波形具有自身特征,而包铝陷入缺陷和未焊透缺陷的前后扫查动态波形具有光滑平面反射体的前后扫查的动态波形特征．     

先进的搅拌摩擦焊技术

介绍搅拌摩擦焊接技术特点及研究和应用现状。分析搅拌摩擦焊接技术的发展趋势。     

焊后时效对异种铝合金搅拌摩擦焊接头的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、万能力学试验机、显微硬度仪等表征分析了焊后时效工艺对A356-T6/6061-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接头的影响,并讨论其影响机制。结果表明,人工时效有利于提高接头的抗拉强度和屈服强度,但延伸率有所下降。当时效温度为165℃、时效时间5 h时,接头抗拉强度和屈服强度分别达285、240 MPa,约为A356-T6母材的96.6%和90%,比未人工时效接头强度提高35.7%和60%,延伸率下降40%。焊后人工时效对整个接头的硬度都有一定的提高作用,焊缝各区提高幅度不一致,改变了焊缝区的硬度分布格局,导致低硬度区和断口位置由返回侧热影响区向前进侧转移。人工时效能有效降低第二相的面积分数和颗粒尺寸,提高第二相的圆整度。但保温温度过高和时间过长,均可能导致第二相面积分数的提高和粗化。     

航空航天用高强铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与发展

高强铝合金具有低密度、高比强度、高比刚度及优异的耐腐蚀性能,是航空航天领域中重要的结构材料。搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术,能够克服高强铝合金熔焊时产生的焊接裂纹和气孔等焊接缺陷,在航空航天领域已展现出良好的应用前景。总结了搅拌摩擦焊接过程中焊缝材料流动特性,以及典型高强铝合金传统搅拌摩擦焊接头的特点,包括接头显微组织、力学性能和断裂行为,综述了近年来的4种新型搅拌摩擦焊工艺的研究进展及成果。最后,对高强铝合金搅拌摩擦焊未来的发展及工程应用进行了展望。     

回火温度对高强度截齿钢组织和性能的影响

研究了35SiMnMo截齿钢900℃正火后不同的回火温度对其组织及性能的影响。实验结果表明,35SiMnMo钢900℃正火250℃回火强度出现最高值,回火温度在200～300℃时硬度值最高,不同温度回火,冲击韧度在300℃回火出现峰值,400℃出现了回火脆性,超过400℃回火冲击韧度升高。900℃正火、250℃回火试验材料可获得超高强度和一定的冲击韧度,900℃正火+600℃高温回火试验材料可获得高强度和高的冲击韧度。     

回火温度对BZ-30准贝氏体钢组织及力学性能的影响

自Bain于上世纪30年代发现贝氏体组织后,半个多世纪以来,国内外对贝氏体和贝氏体钢进行了大量的研究,取得很大的进展。众所剧知,上贝氏体组织力学性能较差,生产上应尽量避免。下叭氏体组织具有较高的强度,但组织中的ε碳化物降低其韧性。近年来,发现一种无碳化物贝氏体（准贝氏体）,其组织特征是：钢中的碳全部崮溶于叭氏铁素体和奥氏体中,不析出碳化物;基体组织贝氏铁素体是含碳、硅元素的过饱和崮溶体,其亚结构为高密度位错,不存在孪晶;稳定性很高的富碳奥氏体,以薄膜状高度均匀地分布于贝氏铁素体板条之间,与贝氏铁素体交替均匀排列,凶而具有很高的强度和韧性。BZ-30是研究开发的新型准贝氏体钢,它强度高,韧性好,具有优异的综合力学性能。分析回火温度对新型BZ-30准贝氏体钢组织和力学性能的影响,弄清贝氏体回火脆性产生的原因,对于该钢的使用,有其重要意义。本文研究了回火温度对新型BZ-30准贝氏体钢组织和力学性能的影响,探时了贝氏体回火脆性产生的原因。     

回火温度对钻杆接头性能的影响

在对绳索取心钻杆接头断裂现象分析的基础上,开展了对钻杆接头热处理工艺的研究。经研究改进了热处理工艺,调整了表面处理方式,使钻杆接头断裂现象较调整工艺前有明显减少,延长了钻杆接头的使用寿命,提高了勘探施工效率,减少和预防了孔内事故的发生。     

热处理工艺对钻杆焊缝力学性能的影响

针对钻杆接头断裂的问题,对摩擦焊接钻杆焊缝热处理工艺进行了深入分析,拟定了一组焊缝热处理工艺参数。经过试验和相关性能检测,发现造成焊缝强度偏低、冲击韧性值过高的主要原因是回火工艺不合理,故对回火工艺进行优化改进。改进结果表明:通过调整回火温度,能有效提高试件的焊缝屈服强度及抗拉强度;管体侧热影响区硬度有所提高,焊区硬度分布均匀,波动幅度较小;优化工艺试件焊区组织晶粒更为细密,呈现优良的综合机械性能。