2A97铝锂合金搅拌摩擦焊焊缝的微观组织特征

对厚度为25 mm的T851态2A97铝锂合金进行搅拌摩擦焊焊接,利用显微硬度、金相显微镜(OM)和透射电镜(TEM)等对焊缝的显微硬度和微观组织进行研究.结果表明:接头基材硬度最高,热影响区和热机影响区硬度降低,焊缝中心硬度又升高,硬度最低位置在热影响区.焊核区发生动态再结晶,形成细小等轴的晶粒;焊核区S′相全部溶解,T1相儿乎全部溶解,在随后的冷却和时效过程中,焊核区析出GP区和细小弥散的δ′相;热影响区的T1相部分溶解,S′相全部溶解,析出θ"相、δ′相和δ′/β′的复合相.     

铝锂合金的搅拌摩擦焊接技术研究与应用现状

对铝锂合金搅拌摩擦焊的焊接区宏观形貌、析出相等微观组织和拉伸、疲劳等力学性能进行了综述和分析,介绍了铝锂合金搅拌摩擦焊接在航空航天领域的最新应用,提出了下一步铝锂合金搅拌摩擦焊的发展方向。     

铝锂合金搅拌摩擦焊接热循环

搅拌摩擦焊接过程中，焊件上任一位置于搅拌头行走到该位置所在垂直于焊缝直线的瞬间，热循环温度达到最大值，并随着搅拌头远离而迅速降低。焊缝起点受搅拌头扎入行为的影响，而焊缝终点受搅拌头提起行为的影响，二者经受的热循环温度低于焊缝其它部位。然而焊缝起点和终点间的材料经受稳定的热循环作用。焊缝中心经受的焊接热循环温度最高，为415℃。焊缝两侧材料经受不同的热循环作用，前进侧略高于后退侧7～12℃。     

冷却方式对8090铝锂合金搅拌摩擦加工区组织和硬度的影响

8090铝锂合金作为第二代铝锂合金,因质量轻,强度高,切削性能好,广泛用于航天航空领域的各种结构件。但铸造缺陷、第二相及晶粒粗大造成的力学性能恶化严重制约其实际应用。搅拌摩擦加工（FSP）是消除铸造缺陷、细化第二相及晶粒的有效技术之一。为探究FSP过程中冷却方式与晶粒细化及力学性能的内在联系,系统分析了冷却工艺对加工区成型、晶粒细化、显微硬度的影响。结果表明,在空冷的冷却条件下搅拌摩擦加工区域的显微硬度值最高,其他控冷冷却条件下,虽然晶粒细化的效果更好,但硬度值反而更小。     

2195铝锂合金力学性能和组织与冷热变形过程的相关性

采用力学性能测试、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM),研究了 5 mm厚度2195铝锂合金挤压板材和后续2 mm厚度冷轧薄板T8时效态力学性能及微观组织的演化.研究结果表明:相同T8时效(3.8％预变形,148℃,38 h)条件下,5 mm厚度挤压板材抗拉强度及屈服强度比后续2mm厚度冷轧薄板...     

Al-Li合金搅拌摩擦焊技术的研究进展

Al-Li合金因其低密度、高比强度、高比刚度等优点,在航空航天领域得到了广泛的应用.作为新型的固态焊接技术,搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)技术为Al-Li合金的工业化应用带来了新的发展前景.综述了近年来主要Al-Li合金(包括Al-Li-Cu、Al-Cu-Li、Al-Mg-Li)FSW...     

含钪焊料对2195铝锂合金焊缝组织性能的影响

采用设计的焊丝进行焊接2195铝锂合金试验及焊后热处理试验，通过对焊态焊缝和热处理后的焊缝的拉伸性能、微观组织分析和研究，分析了焊丝中钪的添加，在2195铝锂合金焊缝形成A13(sc1-xZrx)和A13Sc强化相，可以有效的细化焊缝晶粒，改进2195合金焊缝的组织结构，降低焊接裂纹倾向性，显著提高焊缝的强度。     

2195铝锂合金轧制工艺研究

通过2195铝锂合金热轧、中间退火及冷轧试验，确立了合金适宜的热轧加热温度和退火温度，认为该合金冷轧变形量在不大于60％范围内对成品板材力学性能影响不大。     

2195铝锂合金焊接性能研究

采用手工氩弧焊焊接工艺,通过十字搭接裂纹敏感性试验方法来测定焊接裂纹敏感性,以此研究了焊丝成分变化对2195铝锂合金焊接结晶裂纹率、液化裂纹率的影响.试验过程综合优化了2195铝锂合金焊丝成分、焊接方式及焊接工艺参数,并对焊接接头的宏观形貌及微观组织、断裂特征和焊接接头力学性能等进行了测试和分析.研究结果表明:在焊接电...     

镁-铝异种合金搅拌摩擦焊的研究现状及展望

镁合金具有高的比强度和比刚度,被广泛应用于各种工程领域。然而镁合金存在易腐蚀和成形性能差等缺点,极大地制约了镁合金的广泛应用。铝合金密度低,强度高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,在工业上得到了广泛使用,使用量仅次于钢。在航空航天、轨道交通及汽车等精密工业中,异种合金间的焊接被认为是最复杂的工程之一。通过镁-铝异种合金的焊接,有效结合两种合金的优点,从而满足一些特殊工作环境对零件的使用要求。与此同时,镁-铝异种合金的焊接可显著节省材料从而降低成本,极大拓展了镁合金和铝合金的应用。搅拌摩擦焊可以显著改善传统熔焊工艺中存在的许多冶金问题,从而获得高质量的焊接接头。因此,不同牌号的镁-铝搅拌摩擦焊既有重大的科学研究价值又有巨大的工业应用价值。本文总结了镁-铝合金搅拌摩擦焊的研究进展,特别关注了搅拌摩擦焊工艺参数对微观组织演变、力学性能及相关缺陷的影响,并对后续的研究热点进行了展望。     

2195铝锂合金热处理制度工艺研究

随着航空航天工业的发展,对于低密度、高强度的铝合金材料需求越来越多,铝锂合金势必是一种发展趋势。近期,公司开展了2195铝锂合金试验研究,本文通过正交试验研究确定了最佳的热处理工艺,最终确定了2195铝锂合金挤压材的最优热处理制度。     

2195铝锂合金热处理工艺与性能

研究了固溶与时效处理制度对2195合金性能和组织的影响，结果表明：固溶温度，保温时间，淬火冷却速度对合金性能有很大影响，低温人工时效能够改善合金晶界状况和强化相T1的分布，提高合金强塑性，预变形时效时，能大大促进T1相析出，显著提高强度，选择合适的预变形量与时效时间搭配，可以获得良好的强塑性能，预变形前室温停留也影响合金性能。     

2195铝锂合金热处理工艺与性能(续)

图 5　转移时间对组织影响　× 2 0 0表 2　冷却水温对性能影响5 0 0℃× 2 5 min+ 1 60℃× 32 h冷却水温 /℃ σb/ MPaσ0 .2 / MPaδ/ %空冷 4 0 82 70 12 .7885 384 5 0 5 .55 35 5 0 4 6 5 5 .815 5 32 4 5 7 6 .5 715 4 3472 6 .3淬火转移时间变化对性能组织影响 ,实际也可归结为冷却速度的影响。淬火转移时间长短对性能影响结果见表 3:表 3　淬火转移时间对性能影响转移时间 Sσb/ MPaσ0 .2 / MPaδ/ %2 5 30 4 738.75 5 4 5 4 87 7.815 5 2 346 5 6 .830 5 2 2 4 5 37.06 0 4 30 312 13.3　　由表 3可知 ,转移停留时间在 5 s内…     

稀土镁合金搅拌摩擦焊接接头组织及性能分析

成功实现了7 mm厚Mg-Gd-Y系镁合金板的搅拌摩擦焊接,用光学电子显微镜、扫描电子显微镜等手段对焊接接头进行分析。实验结果表明:接头表面光滑,没有裂纹。显微组织特征显示接头有明显分区,各区域晶粒度存在差异。在旋转速度为800 r·min-1,焊接速度为100 mm·min-1时,可以获得较好的焊接性能,抗拉强度达到母材的87%,断后伸长率达到母材的84%。焊缝显微硬度的最低值出现在前进侧机械热影响区,断口表现为准解理断裂特征,断口剖面局部可见镁与稀土元素Gd和Y形成的形状规则、颗粒细小的第二相粒子。     

快速凝固铝锂合金粉末特性对其挤压村组织和性能的影响

采用一种快速冷凝装置研制了Al-2.5Li-1.6Cu-1.2Mg-0.2Zr合金粉末及合金。探讨了合金粉末特性及其对快速凝固铝锂合金微观组织和力学性能的影响。采用片状粉末制备的这种快速凝固铝理合金,具有较好的强塑性综合力学性能。     

2519铝合金搅拌摩擦焊焊缝组织与性能

2519是第三代新型高强装甲铝合金,开发与之配食的成熟焊接技术。特别是厚板焊接技术,是其实现工程应用的前提。本文采用搅拌摩擦焊工艺对2519合金厚板进行了实验研究,实现了25mm厚的2519铝合金焊接。并对焊缝组织进行了组织、力学性能、抗应力腐蚀性能测试,结果表明：抗拉强度达到300MPa以上,延伸率达到8—10％。     

热暴露对不同时效处理的铝锂合金微观组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜和硬度测试等方法,研究热暴露对不同时效态2A97铝锂合金微观组织与性能的影响。结果表明：T6和T8态合金经热暴露后物相的种类及形貌变化规律相似,随热暴露温度升高,合金中的θ?相(Al₂Cu)粗化且数量减少,T₁相(Al₂CuLi)向平衡相转变,合金热稳定性变差。与T8态不同的是,T6态合金中的强化相除T₁相和θ?相外,还有立方相,但该相的强化效果远低于T₁相和θ?相。立方相经200℃热暴露后,数量增多,经300℃热暴露后,回溶进入基体。故在低温热暴露后T6态合金的热稳定性优于T8态,但在高温热暴露后两种时效态合金的热稳定性基本相当。T8态合金的硬度显著高于T6态,经低温热暴露后,T8态合金的硬度下降幅度大于T6态,但两种合金高温热暴露后的硬度下降幅度基本一致。     

挤压态6060-T5和铸态6061铝合金异种搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接挤压态6060-T5和铸态6061铝合金板材,在不同的焊接工艺下,对焊接接头的微观组织及力学性能进行研究。结果表明：焊接速度过快会在焊接表面形成少许毛刺,影响表面质量,但焊接接头均没有明显缺陷,焊核区微观组织还能得到显著细化。焊接接头硬度略低于同种铝合金焊接接头硬度,且受两种材料混合影响,焊核区硬度值波动较大。接头抗拉强度随着焊接速度的增大而提高,且均保留了较好的拉伸变形能力,断裂方式是韧-脆混合型。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接5083铝合金,光学显微镜OM、透射电镜TEM对焊接接头进行金相分析,拉伸试验和硬度试验对焊接接头力学性能进行分析.结果表明,焊接接头焊核区为晶粒细小的等轴晶组织,热力影响区晶粒细小且沿剪切方向拉长,热影响区晶粒明显长大.其接头的力学性能显著优于传统的熔化焊,抗拉强度约为母材的90％,塑性与母材相当;...     

大厚度紫铜搅拌摩擦焊接

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为30mm和50mm的T2紫铜板分别进行单面和双面焊接实验,并对焊缝的微观组织与力学性能进行了分析.结果表明:在一定的参数范围内,可获得表面成形美观、内部无缺陷且变形小的对接接头.30mm T2紫铜板单道焊焊后平均抗拉强度为177.2MPa,达到母材的81.7%,断后平均伸长率为25.4%;焊缝横切面显微硬度分布波动较大,最低值位于前进侧热影响区底部,说明了此处位置是焊缝薄弱环节.