焊丝成分对铝/铜激光熔钎焊接头组织和性能的影响

通过添加Zn-Al焊丝成功实现了2A16铝合金/T2铜异种材料的激光熔钎焊连接,并采用扫描电子显微镜和能谱仪对接头的微观组织进行表征,同时,研究了Zn-2％Al,Zn-5％Al和Zn-10％Al?3种焊丝对接头成形、微观组织以及力学性能的影响.结果表明,铝/铜激光熔钎焊接头主要由CuZn相,Al2Cu相,Al4Cu9相...     

焊丝成分对铝/铜激光熔钎焊接头组织和性能的影响

为实现动力电池的高效可靠焊接,文中采用蓝-红复合激光进行了1050 Al/T2 Cu搭接焊,分析了激光功率对接头显微组织、相分布、力学性能及导电性能的影响规律. 结果表明,铝/铜搭接接头焊缝表面平整,截面呈现T形,P_B(蓝光功率)保持300 W,P_R(红光功率)在700 ~ 1 400 W区间内增加,铜侧熔深由60 μm增大到1 000 μm,在P_R = 800 W时实现良好的冶金结合. 焊缝组织由Al固溶体、Al-Cu共晶相和Al₂Cu金属间化合物组成,随激光功率增大,焊缝局部出现Al₄Cu₉相,边缘出现AlCu,Al₄Cu₉和AlCu₃相. 在P_R = 800 W下抗剪强度达到最高108.6 MPa,接触电阻达到最小94 μΩ,裂纹由两极交界处Al₂Cu区域萌生,沿焊缝边缘由外层Al₂Cu区扩展到底部Al固溶体和Al-Cu共晶区交界处,断裂形式为解理断裂.

     

外加磁场对不锈钢TIG焊接头组织和性能的影响

在外加纵向磁场下对不锈钢进行氩弧焊,通过对焊接试样进行弯曲和拉伸试验、显微组织观察分析,研究外加磁场频率对焊接接头力学性能的影响.结果表明,外加纵向磁场通过电磁搅拌作用改变晶粒的结晶方向、细化晶粒,在磁场频率为20Hz时,焊接接头的力学性能达到最佳.     

激光功率对铝/黄铜熔钎焊接头组织和性能的影响

采用激光填丝熔钎焊方法对5052铝合金和H62黄铜异种金属进行对接试验,填充材料为Zn-15％Al(质量分数)药芯焊丝,研究激光功率对接头微观组织、界面层结构和力学性能的影响.结果表明:当激光功率2100 W时,接头因热输入过低而发生断裂,激光功率在2400～3300 W范围时,获得了性能良好的接头.黄铜侧界面附近的过...     

纵向直流磁场对AZ31镁合金TIG焊焊接接头组织及性能的影响

为了改善镁合金焊接性差的特点,在对AZ31镁合金进行TIG焊接过程中加入纵向直流磁场,系统分析了不同励磁电流对焊接接头各部分的影响规律.结果发现,与不加磁场的情况相比,引入磁场后接头组织发生明显变化,焊缝组织得到细化,析出第二相的数量明显增多,并且大部分以球状颗粒的形式析出于枝晶界上;热影响区组织粗大的现象得到了很好的控制;从焊缝经熔合区向热影响区过渡时出现的共晶相数量有逐渐减少的趋势.通过X射线衍射结果可知,焊缝主要由α-Mg和β-Al12Mg17两相组成.在适当的焊接工艺参数条件下,当磁场电流为 4 A 时,焊接接头的抗拉强度和硬度均显著提高,从而提高了AZ31镁合金焊接接头的综合力学性能.     

纵向磁场对焊接过程的影响

采用实验与理论分析相结合的方法,研究了外加纵向磁场对TIG煤电弧形态、电弧静特性及焊缝形貌的影响.结果表明:外加纵向磁场的加入改变了电弧形态,使电弧下部扩张,上部收缩,电弧电压升高.使焊缝熔宽增大.     

外加纵向直流磁场对母材稀释作用的影响

在等离子弧堆焊铁基复合耐磨合金过程中引入外加纵向直流磁场,在堆焊层中合成陶瓷硬质相,研究磁场电流大小对母材的稀释作用的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计等试验设备进行检测分析。结果表明,外加磁场可以增加母材与堆焊层之间的过渡层的厚度,提高堆焊层与母材的结合强度,从而提高了材料的整体耐磨性能;随着磁场电流的增加,母材的稀释作用增强,磁场电流为4A时,过渡层的厚度适中,保证了堆焊层与母材的结合强度的同时没有影响堆焊层中硬质相的形成;磁场电流5A以上时,由于强烈的电磁搅拌作用,母材对堆焊合金的稀释作用过大,阻碍了堆焊层中陶瓷硬质相的形成,不利于提高耐磨性。     

钎缝间隙对SiC陶瓷钎焊接头组织及性能的影响

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料,借助SEM,EDS和XRD等分析测试手段,研究了钎缝间隙对SiC陶瓷接头组织性能的影响．结果表明,接头结构由SiC侧至钎缝中心依次为TiC,Zr（S,S）,Ti5Si3＋Zr2Si,Tj（s．s）＋Tj2（Cu,Ni）,（Ti,Zr）（Ni,Cu）．当钎缝间隙为30～50μm时,Si元素与Ti,Zr元素反应,生成少量的细小的针状硅化物,钎缝主要为均一的固溶体组织,此时钎焊接头力学性能较好,抗剪强度可达117MPa;当钎缝间隙小于30μm时,生成贯穿整个钎缝的条状硅化物,同时有连续的、较厚的TiC层沿接头界面生成,严重降低接头性能;而当钎缝间隙大于50μm时,钛的金属间化合物大量增多,同时在钎缝中形成了钛和锆的过共晶化合物,使接头性能下降．     

磁场参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响

对5 mm厚的AZ31镁板进行GTAW焊接的过程中,外加纵向交流磁场.通过对接头力学性能和显微组织分析,研究磁场参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响规律,并墩磁场作用机理进行研究.结果表明,外加纵向磁场通过旋转电弧对熔池进行搅拌,改变晶粒结晶过程,使焊缝中晶粒组织得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等性能得到改善,同时磁场的电磁搅拌作用可以净化熔池中液态镁合金(使杂质球化并弥散分布),促进气泡上浮,降低镁合金焊接热裂纹敏感性,抑制热裂纹产生.     

CuAl2相对铜铝钎焊接头组织与性能的影响

采用Zn-Al钎料和自制KAIF<,4>-CsAIF<,4>钎剂配合火焰钎焊方法对紫铜和纯铝进行钎焊,研究了钎料中铝含量变化对钎料铺展性能、钎料组织及钎焊接头力学性能的影响.结果表明,钎料中铝含量质量分数为15%时,钎焊接头力学性能最佳.采用光学显微镜和场发射扫描电子显微镜进一步观察分析钎料组织、铜铝钎焊接头区域显微组...     

集磁器结构对磁脉冲辅助半固态钎焊接头组织和性能的影响

采用电磁-结构-流场耦合的多物理场耦合模拟方法,对比分析了等内径和带锥角两种集磁器条件下Cu/Al管的磁脉冲辅助半固态钎焊过程,考察了外管的变形行为和半固态钎料的剪切流变行为.结果表明,采用等内径集磁器时,钎料所受的剪切应力和相应的剪切流变速率在端部最高,底部次之,中部最弱,导致搭接区域内去膜效果存在差异,甚至影响界面...     

Effect of returns on microstructure and mechanical properties of Al-Cu based alloys

It is well known that maximal utilization of the returns can be beneficial for cost reduction,preservation of natural resources and protection of the environment,by making them into recycled Al-Cu alloys.In this study,the influences of returns on the microstructure and mechanical properties of Al-Cu alloys have been investigated by means of optical microscopy and scanning electron microscopy.The results showed that the returns could be used to produce recycled Al-Cu alloys with fine and uniform microstructu...     

横纵磁场下铁基合金堆焊层组织性能的对比分析

将Fe5自熔合金采用等离子弧堆焊设备堆焊到低碳钢表面,在堆焊的过程中施加直流横向和直流纵向磁场,并调节磁场参数和堆焊工艺参数,对不同参数下堆焊试样进行硬度和磨损试验,采用显微电镜和扫描电镜对堆焊层显微组织进行分析,研究两种磁场状态下堆焊层组织、性能的差异性,并对其中的机理进行探究.结果表明,直流横向磁场和直流纵向磁场均可提高硬质相的形核率,改善堆焊层的组织性能;横向磁场作用下堆焊层中硬质相杂乱分析,而纵向磁场使堆焊层中的硬质相以规则的"六边形"出现,这使得横向磁场对提高堆焊层的硬度较明显,纵向磁场对提高堆焊层耐磨性效果明显.     

焊接热输入对铝/镀锌钢CMT熔-钎焊接头组织与性能的影响

采用ER4043焊丝对5052铝/Q235镀锌钢进行CMT熔-钎焊,研究焊接热输入对接头组织及性能的影响.结果表明,焊缝熔宽、热影响区粗化程度、界面层硬度及厚度均随热输入的增加而增大,过热组织粗化导致拉伸试样在铝母材热影响区断裂.熔焊区组织主要为垂直于基底向焊缝中心生长的α-Al树枝晶及Al-Si共晶组织,钎焊区界面层厚度在2.55~6.86μm之间,铝侧界面主要为FeAl₃金属间化合物,呈凹凸不平锯齿状;钢侧界面平滑,主要为Fe₂Al₅(热输入较低时)或FeAl₂,FeAl(热输入较高时).     

时效处理对离心铸造铝铜合金组织和力学性能的影响

采用立式离心铸造的方法,制备了铝铜合金铸件。通过光学显微镜、显微硬度计和室温拉伸、压缩性能测试,研究了人工时效处理对铝铜合金铸件显微组织和力学性能的影响规律。结果表明：随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金试样的抗拉强度、抗拉屈服强度、抗压强度、压缩屈服强度以及显微硬度先升高后降低,在160℃时效5 h时达到最大值,此时的抗压强度达到241 MPa,显微硬度为108 HV,铸件的伸长率却发生相反的变化;力学性能呈现上述规律是由于显微组织发生相应变化引起的。     

Ti/Al异种合金电弧熔钎焊接头温度场与界面微观组织

采用交流TIG焊电弧与AlSi12焊丝实现了TC4钛合金与LF6铝合金熔钎焊连接,通过有限元软件分析接头温度场,并利用扫描电镜观察接头钎焊界面的微观组织特征.结果表明,接头温度分布极不均匀,钛侧梯度大高温区窄,铝侧梯度小高温区范围广,冷却时高温区逐渐向钛侧偏移.当钨极正对钛钝边时,等温线平行于钎焊界面,温度分布均匀,有利于形成组织均匀的界面反应层.冷体熔钎焊加速了钎焊界面的冷却,降低了钛的溶解量,可抑制金属间化合物的生长.化合物层形貌由空冷时的锯齿状转变为胞状生长.     

固溶处理和人工时效对Al-Cu合金显微组织和力学性能的影响(英文)

对Al-Cu合金进行析出强化和人工时效处理以获得优异的力学性能,如高的强度、好的韧性。其热处理工艺条件为:510～530℃固溶处理2h;60℃水淬;160～190℃人工时效2～8h。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和拉伸实验对经固溶和人工时效处理的Al-Cu合金的组织和力学性能进行表征。固溶处理实验结果表明,Al-Cu合金的力学性能随着固溶处理温度的升高先增加,然后降低。这是由于Al-Cu合金的残余相逐渐溶解进入基体中,从而导致析出相的数量和再结晶晶粒尺寸不断增加。相较于固溶处理温度,固溶处理时间对Al-Cu合金的影响较小。人工时效处理实验结果表明,合金经180℃时效8h,可以获得最大的拉伸强度。合金的最大拉伸强度和屈服强度随着时效时间的延长和温度的升高而升高。     

孕育剂Ti和Zr元素对2219铝铜合金焊缝组织和性能的影响

采用5种焊丝对2219铝铜合金进行MIG焊,研究了孕育剂Ti和Zr元素对焊缝组织和性能的影响.结果表明,Ti和Zr元素的细化作用是相容的,当焊丝中单独添加孕育剂Ti或Zr元素时,焊缝几乎由粗大的柱状晶组成.焊丝中复合添加少量的孕育剂Ti和Zr元素时,Ti和zr元素在熔池中分别形成Al3Ti和Al3Zr,促进了α(Al)非均质形核.随着焊丝中Ti和Zr元素含量的增加,焊缝组织逐步细化.当焊丝中Ti和Zr元素含量较高时,Ti和Zr元素还在熔池中形成大量的Al3(Ti,Zr)质点,促进α(Al)非均质形核,焊缝组织由细小均匀的等轴晶组成,显著提高了接头强度和塑性.     

半固态搅拌工艺参数对铝-铜合金显微组织和力学性能的影响

采用不同的工艺参数制备半固态铝合金坯料,并对铝合金的金相组织、抗弯强度和硬度进行测量,评估工艺参数对铝合金材料力学性能的影响。研究表明,机械搅拌铝合金的最佳工艺参数是搅拌速度900r／min,搅拌时间2min,搅拌时温度630℃。半固态细小、均匀和圆整的组织结构与普通铸造的相比,其抗弯强度可以提高26％,硬度提高8％,合金的力学性能得到改善。     

铝/铜异种金属熔钎焊接头微观组织与力学性能

采用ER5356铝镁焊丝对1060纯铝与T2紫铜进行了脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊,并对接头宏观形貌、微观组织及力学性能进行了分析. 结果表明,在合适的焊接工艺参数下,可以获得成形美观、连续均匀、无缺陷的铝/铜异种金属接头. 焊接接头从铜侧以金属间化合物层、Al-Cu共晶体向焊缝过渡,金属间化合物主要由脆硬的Al2Cu相组成,而焊缝区主要由先析出的α(Al)固溶体以及从其晶界上析出的网状(Al)+S(Al2CuMg)/θ(Al2Cu)共晶组织组成. 随着焊接热输入的增加,金属间化合物层厚度明显增大,而焊接接头拉伸载荷先升高后下降,这与焊缝在铜母材上润湿铺展有关. 接头拉伸时,主要在铝母材热影响区和焊缝与铜母材界面处发生断裂.