铝锌镁钪锆合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

通过对铝锌镁钪锆合金热轧板进行搅拌摩擦焊接试验,对合金焊接接头的力学性能和焊接接头各个区域的微观组织进行了分析.结果表明,沿焊接接头焊缝横截面的显微硬度呈W形分布,硬度最高处位于焊核区,硬度最低处位于距焊缝中心12mm的热影响区,焊接接头焊接系数达到0.90;焊核区大小为1～2μm的再结晶等轴晶粒,基材中的析出相被破碎和部分溶解为细小的圆颗粒;热机影响区的晶粒发生了强烈的弯曲变形,晶内析出相由片状转变为短棒状;热影响区的晶粒发生了明显长大,析出相也明显粗化;焊接接头拉伸断口都发生在热影响区内.     

紫铜的搅拌摩擦焊接头性能测试与组织分析

对T2紫铜的搅拌摩擦焊技术进行了实验研究,对其基本工艺、接头组织和性能等进行了初步分析.实验结果表明,用搅拌摩擦焊方法焊接6mm厚的T2紫铜板,当焊接规范合适时,可得到成形美观、内部无缺陷、几乎不变形的平板对接接头;搅拌摩擦焊接头的抗拉强度可达母材的90%;搅拌摩擦焊接头的电阻率与母材基本相同.     

6061铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与耐蚀性

采用搅拌摩擦焊对30 mm厚的6061铝合金进行了双面对接焊,分别采用金相显微镜、显微硬度仪和电化学工作站对焊接接头的组织、硬度和耐蚀性能进行观察、测量和研究。金相观察显示,双面搅拌摩擦焊焊缝前进侧与母材有明显的分界,后退侧分界模糊;焊核区呈均匀细小的等轴晶。硬度测试表明,搅拌摩擦焊接接头硬度呈“W”形特征分布,硬度最低值出现在前进侧热影响区。腐蚀试验表明,双面焊焊核重叠区腐蚀电流(2.396 3×10-5A/cm2)较大,一旦开始腐蚀,腐蚀速度很快,耐腐蚀能力相对较差。     

轨道交通用铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

通过金相组织观察、断口扫描分析、拉伸试验和显微硬度测试等分别研究了6082-T6和5083铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的微观组织和力学性能.结果表明,接头断面组织可分为焊核区(WN)、热机影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)、母材区(BM)四个区域.焊核区为动态再结晶的细小等轴晶组织;热机影响区为回复晶粒组织,晶粒产生了较大的弯曲变形;在热影响区发生了晶粒粗化现象,晶粒形态与母材相似.两种铝合金搅拌摩擦焊接头的拉伸断口均呈韧性断裂特征,接头断裂位置为热影响区的前进侧,表明热影响区为接头最薄弱的区域.力学性能测试表明,6082和5083铝合金接头的抗拉强度分别为242 MPa和301.6 MPa,分别达到母材本身抗拉强度的76.8％和88.7％;两种接头的显微硬度分布曲线均存在一个最低值,该最低值位于前进侧的热影响区.     

ZL114A铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织与性能

研究了ZL114A铸造铝合金的搅拌摩擦焊。通过观察接头的显微组织，发现在焊核处均匀分布着大量细化的硅粒子，同时母材的铸造孔洞消失；与母材相比，焊核区的硬度分布较均匀，变化幅度小，拉伸试验大都断裂在接头热影响区处，接头的抗拉强度可达母材的70％右，表现出了较好的机械性能。试验结果表明，搅拌摩擦焊焊接ZL114A铝合金，可以得到成形美观、内部无缺陷、几乎无变形的焊接接头。     

35mm厚板铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

采用搅拌摩擦焊双面焊工艺,对35 mm厚板6005A-T6铝合金型材进行了搅拌摩擦焊接,获得成形良好、表面光滑、无隧道孔和沟槽缺陷的焊接接头.应用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及电子拉伸试验机等对搅拌摩擦焊接头组织与性能进行研究.结果表明,接头焊核区组织为细小等轴晶;前进侧出现明显的螺旋纹及清晰的结合线,热力影响区晶粒被明显拉长呈条状组织,热影响区受热晶粒粗大;后退侧未见螺旋纹,晶粒比前进侧细小,过渡区较前进侧宽.在搅拌头旋转频率为650 r/min,焊接速度为200 mm/min工艺条件下接头抗拉强度为213 MPa,达到母材强度的84.8%,断裂起始于焊缝前进侧的热影响区,扩展至双面焊接重合区时,沿着焊缝后退侧热影响区直至断裂;接头显微硬度最低值出现在前进侧热影响区,最低值为50 HV.     

镁合金AZ31搅拌摩擦焊接头的微观组织

采用搅拌摩擦焊接法焊接了镁合金AZ31, 研究了焊接参数对焊接接头微观组织和显微硬度的影响. 结果表明 焊接接头成形良好, 焊缝没有气孔、裂纹和夹渣, 焊缝区的显微硬度比母材稍有降低, 但降低幅度不大.     

超声对不同铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

利用自行研制的超声搅拌摩擦焊机分别对2219,7A52,LF21铝合金进行了常规搅拌摩擦焊和超声搅拌摩擦焊两种不同焊接的试验,并对常规搅拌摩擦焊与超声搅拌摩擦焊焊缝的微观组织、拉伸断口形貌进行了对比分析.结果表明,超声搅拌摩擦焊与常规搅拌摩擦焊相比热影响区几乎消失;超声搅拌摩擦焊焊缝焊核区组织比常规搅拌摩擦焊焊核区组织晶粒更加细小;断口扫描电镜图显示母材断口韧窝具有非等轴状待征,韧窝边上撕裂棱明显表明为韧性断裂;超声搅拌摩擦焊断口韧窝撕裂棱不明显;超声搅拌摩擦焊比常规搅拌摩擦焊的平均抗拉强度有所提高,但断后伸长率有所降低.     

焊接参数对5A06铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用搅拌摩擦焊工艺对10 mm厚的5 A06铝合金板进行焊接,研究了搅拌头转速(150～400 r/min)、焊接速度(50～200 mm/min)对接头显微组织、拉伸性能和硬度的影响.结果表明:在试验参数范围内焊接均可获得无宏观缺陷且成形良好的搅拌摩擦焊接头;接头焊核区晶粒细小、组织均匀,热机影响区晶粒相比焊核区的粗...     

焊接速度对5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用搅拌摩擦焊对3 mm厚的5083-O态铝合金板材进行焊接,在搅拌头转速为800 r/min、焊接速度为60~300 mm/min的条件下,考察了接头的外观形貌、微观组织和力学性能。当焊接速度为60~150 mm/min时,均能获得外表平整、内部无缺陷的焊接接头。当焊接速度为200~300 mm/min时,接头出现了孔洞缺陷。从焊缝中心到两边分别为搅拌区、热力影响区、热影响区和母材区,搅拌区由于动态再结晶产生了细小的等轴晶,硬度比母材高。焊接速度为60mm/min时获得的接头抗拉强度为316MPa,断后伸长率为21.2%,通过断口分析,接头断口存在大量细小的韧窝和解理平面,为韧性和脆性混合型断裂。     

Effects of minor Sc on microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Zr alloy welded joint

Two kinds of AI-6.0Zn-2.0Mg-0.12Zr and AI-6.0Zn-2.0Mg-0.2Sc-0.12Zr alloy plates were prepared by ingot-metallurgy. The alloy plates with 3 mm thickness were welded by argon shield welding method, and the mechanical properties and microstructures of the two welded joints filled with AI-Mg-Sc welding wire were studied comparatively. The results show that firstly, minor Sc can raise the mechanical properties of the Al-Zn-Mg-Zr base alloy greatly. The reason for the increment is the fine grain strengthening, precipitation strengthening and the substructure strengthening caused by Al3（Sc, Zr）. Secondly, η phase （MgZn2） and grain size in the heat-affected zone of the alloy without Sc become coarse obviously, the η＇ phase （MgZn2） in the heat-affected zone of the alloy with Sc becomes coarse also, but the grain size has no visible change. Al3（Sc, Zr） particles are rather stable and can inhibit the movement of dislocation/land sub-grain boundaries, overaging softening is not serious. Thirdly, adding minor Sc can raise the strength of welded joint remarkably, the tensile strength of alloy with Sc increases from 395 MPa to 447 MPa and the welding coefficient increases from 0.7 to 0.8 as well. The reason for the high strength of welded joint with Sc addition is the fine grain strengthening, precipitation strengthening and the increasing of resistance to thermal cycling softening caused by Al3（Sc, Zr）.     

Effects of minor Sc on the microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloys

Five kinds of Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloys with different Sc additions were prepared by ingot metallurgy. The effects of minor Sc on the microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloys were investigated using tensile tests, optical microscopy (OM), and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the ultimate tensile strength and yield strength are improved by 94 and 110 Mpa, respectively, and the elongation to failure remains at a reasonable extent (11.1%) in the Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloy with 0.21 wt.% Sc addition after solution heat treatment at 475℃ for 40 min and then aged at 120℃ for 24 h. The addition of minor Sc induces the formation of Al3(Sc,Zr) particles, which are highly effective in refining the cast microstructures, retarding recrystallization, and pinning dislocations. The increment of strength is attributed mainly to fine grain strengthening, precipitation strengthening of Al3(Sc,Zr) particles, and substructure strengthening.     

热处理对热轧不锈钢复合板组织性能的影响

对热轧奥氏体不锈钢复合板的热处理工艺进行了研究,利用金相显微镜对基层碳钢组织进行了观察,通过剪切、拉伸及冲击等试验对热处理前后的界面结合性能及力学性能进行了研究,并对复层不锈钢耐蚀性进行了测量.结果表明,热轧不锈钢复合板基层碳钢组织主要为铁素体和珠光体,强度较低,复层不锈钢的耐腐蚀性也较差;快冷处理后,复合板的强度增加,但由于快冷基层碳钢产生了大量的马氏体和贝氏体组织,塑性明显下降.回火后试样的塑性有明显改善,但仍不能满足使用要求.快冷+缓冷处理后,碳钢层组织为较细小铁素体、贝氏体和少量珠光体,不锈钢复合板力学性能符合标准要求.热处理后的不锈钢复合板抗剪切强度均＞ 380 MPa,界面结合性好;复层不锈钢的腐蚀速率从热轧后的36.2 g/(m2-h)降低到了2 g/(m2·h)左右.最佳热处理工艺为高温(1000℃)快冷+低温(500℃)缓冷.     

热处理工艺对N06600合金热轧板组织与性能的影响

研究了热处理工艺对N06600合金热轧板组织与力学性能的影响。结果表明,N06600板材组织主要为奥氏体+沿晶界分布的网状碳化物+晶内碳化物。随着固溶温度的升高,碳化物含量逐渐减少,强度降低,当固溶温度升高至980 ℃,开始发生明显再结晶,同时部分晶粒已充分长大。当固溶温度继续升高至1020 ℃,组织再结晶完成,晶粒平均尺寸达到127 μm,碳化物全部固溶于基体中,强度大幅降低,伸长率显著增加,组织中出现了大量孪晶。N06600合金板材合金化程度低,碳化物含量较低,换向轧制制备的板材横纵向组织与性能差异较小,表现出了较低的各向异性,即使通过650 ℃+950 ℃和950 ℃+650 ℃二次固溶处理,或通过水淬加快冷却速度,组织与性能均保持良好的稳定性。     

冷却工艺对热轧V微合金化钢板组织性能的影响

本文通过热模拟试验, 分析了不同加热温度对V微合金化510 MPa级钢板原始奥氏体晶粒度的影响规律, 并通过工业试验分析了冷却工艺和奥氏体晶粒尺寸对钢板组织和性能的影响。试验结果表明: 当加热温度为1 230 ℃, 卷取温度一定时, 可以通过控制中间温度得到等轴铁素体或针状铁素体组织。当加热温度为1 160 ℃时, 随着终轧温度、中间温度和卷取温度的变化, 钢板组织和性能变化不明显。     

Effect of minor Sc and Zr on microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu alloy

1 Introduction The microstructure and properties of aluminium alloys are strongly affected by adding small quantities of scandium. Minor Sc may improve the temperature of recrystallization and fracture toughness, decrease the sensitivity of stress corrosi…     

700L热轧板材力学性能偏低分析与探究

针对某钢铁企业10mm厚700L研发过程中的热轧带钢力学性能偏低现象,根据以往700L产品生产数据,运用六西格玛测量工具,找出影响700L产品力学性能的关键因素,并逐一进行分析.最终找到造成产品力学性能偏低的主要原因.同时给出了该成分体系和生产工艺条件下,10 mm厚700L产品的卷取温度控制值.     

合金元素对热轧中锰钢组织及力学性能的影响

为研究碳、硅、锰等合金元素对热轧态中锰钢组织及力学性能的影响,设计了4种不同合金成分的热轧态中锰钢,并对其进行620℃退火10h的热处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了实验钢的显微组织、残留奥氏体体积分数和单轴拉伸性能.结果 表明:4种热轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得了一...     

Effects of minor Sr,Sn and Sc addition on as-cast microstructure and mechanical properties of ZA84 magnesium alloy

The effects of minor Sr, Sn and Sc addition on the as-cast microstructure and mechanical properties of the ZA84 magnesium alloy were compared. The results indicate that addition of 0.1%Sr, 0.5%Sn or 0.3%Sc (mass fraction) to the ZA84 alloy can refine the grains of the alloy. Furthermore, addition of 0.1%Sr to the ZA84 alloy does not obviously change the morphology and distribution of Mg32(Al,Zn)49 phase. However, addition of 0.5%Sn or 0.3%Sc not only refines and modifies the Mg32(Al,Zn)49 phase but also suppresses the formation of Mg32(Al,Zn)49 phase, especially with the addition of 0.3%Sc. Furthermore, addition of 0.1%Sr, 0.5%Sn or 0.3%Sc to the ZA84 alloy improves the tensile properties at room temperature and 150℃, especially with the addition of 0.1%Sr and 0.3%Sc. However, addition of 0.1%Sr is not beneficial to the creep properties, and addition of 0.5%Sn has no obvious influence on the creep properties. Oppositely, addition of 0.3%Sc to the ZA84 alloy greatly improves the creep properties.     

冷却工艺对热轧铁素体贝氏体双相钢组织与性能的影响

设计了一种低碳铁素体贝氏体双相钢,用Gleeble-3500热模拟机测定了该试验钢变形后的连续冷却转变(CCT)曲线,并对试验钢进行了控轧控冷试验,研究不同冷却工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,变形后的CCT曲线分为铁素体转变区和贝氏体转变区。试验钢热轧后经不同冷却方式都能获得铁素体贝氏体双相组织。三段式冷却方式比两段式冷却得到的铁素体体积分数减少,晶粒尺寸更小。840 ℃终轧后水冷到690 ℃,空冷8 s左右,试验钢抗拉强度达到765 MPa,伸长率为20%,综合性能良好。