船用高强钢E36激光焊接接头组织和性能的研究

为了促进船用高强钢E36激光焊接技术的发展,利用YAG激光器对3.2mm厚的E36钢板进行对接焊接处理。分析了焊接接头的微观组织形貌与硬度特性;研究了焊接速度对接头性能的影响。结果表明,E36钢激光焊缝(WZ)金属主要由马氏体构成,其硬度高于母材(BM)。焊接接头硬度分布不均匀,在焊缝边缘有着最高硬度;热影响区(HAZ)很窄,且硬度急剧下降。随着焊速变化焊接接头的性能以及硬度特性也发生变化:当焊接速度达到70mm/s时,焊缝区域的最高硬度达到448.9HV,为所有试样中最高,而其热影响区硬度值下降最快。在垂直于焊缝的负载下,焊接速度为20~60mm/s的拉伸试样均断裂在母材,而焊接速度为70mm/s的试样却断在熔合线附近,塑性明显差于断在母材的试样。     

超高强钢DP780盘片激光焊接接头组织与性能研究

采用4000W盘片式Yb:YAG固体激光器,利用激光深熔焊原理对1.2mm厚的超高强钢DP780进行激光对接焊研究.利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析测试手段,研究了DP780激光焊接头的微观组织特点及激光焊参数对接头组织与力学性能的影响规律.结果表明,焊缝组织主要由板条马氏体及贝氏体构成,其大大提高了焊接接头熔合区的显微硬度.在焊接接头存在有软化区,其不会因速度增加而消失,但较高的焊接速度能减小软化区的宽度.焊接接头的抗拉强度要高于母材,熔合区显微硬度的升高是造成接头杯突值下降的主要原因.     

几种钢和铁激光热处理后的组织与性能

本文叙述了几种钢铁试样激光热处理及淬火参数的选择。通过对几种钢和铁激光淬火金相组织的观察和性能测试，研究和探讨了汽车零部件激光淬火的可能性。介绍了激光热处理的特点。     

车用超高强钢22MnB5及22MnB5-Q235光纤激光焊接接头组织及性能的研究

为了提高车用超高强钢激光焊接技术的发展,采用光纤激光器对1.9mm厚的22MnB5钢板进行激光对焊以及22MnB5与Q235钢板的激光拼焊。研究了激光焊接接头的微观组织、硬度以及拉伸性能的变化,分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。结果表明,22MnB5钢焊缝组织主要是板条马氏体,22MnB5热影响区可分为完全淬火区、不完全淬火区和回火区,而Q235热影响区不存在回火区。焊接接头硬度分布不均匀,在焊缝边缘硬度最高。热影响区很窄,硬度急剧下降,22MnB5热影响区存在严重的软化区,最低硬度仅为319.6HV,Q235热影响区不存在软化区。随着焊接速度的增加,焊缝组织变得细小,马氏体含量增多,当焊速达到5m/min时,22MnB5焊缝最高硬度达到544.2HV。在垂直于焊缝的负载下,焊接速度为3~5m/min时,22MnB5拉伸试样均断裂在热影响区,塑性较差,断后延伸率仅为2%左右,而母材的断后延伸率却达到了8.9%。     

低合金高强钢激光填丝焊接工艺稳定性及组织性能研究

试验采用激光填丝焊接方法对低合金高强钢进行焊接,利用高速摄像研究了激光功率、送丝速度和离焦量等工艺参数对焊接过程稳定性的影响,并以优化的工艺参数获得了良好的焊接接头。结果表明：减小激光功率或增加送丝速度都能降低气孔率;当离焦量为0 mm时,气孔率最低。焊接稳定性依赖于熔滴过渡模式,当熔滴过渡模式为液桥过渡时,激光填丝焊接稳定性得到改善。激光填丝焊接接头的丝材熔化区为奥氏体和马氏体双相组织,激光作用区为马氏体单相组织,激光区显微硬度高于丝材熔化区。     

Q235/304异种钢激光焊接接头组织及力学性能研究

采用激光自熔焊接对Q235普通碳素钢和304奥氏体不锈钢进行异种钢焊接试验,研究不同焊接工艺参数对异种钢焊接接头的组织和力学性能的影响。试验结果表明,激光束能量密度高度集中,可以得到热影响区狭窄的高质量焊缝。根据直读光谱获取的元素含量,通过舍夫勒相图推测焊缝区域组织为马氏体组织,利用金相显微镜以及扫描电镜分析仪器验证焊缝主要由板条马氏体组织组成。显微硬度试验研究表明,焊缝区域硬度高于两侧母材。在热输入充足、焊接接头完全熔透的条件下,拉伸断裂发生在母材Q235钢一侧,说明焊接接头强度高于碳钢母材;焊接热输入不足时,会使得焊缝存在未熔合缺陷,甚至产生气孔,焊接接头拉伸断裂位置发生在焊缝中心。     

高强铝合金的激光焊接头组织及力学性能

采用CO2激光器对高强铝合金2519-T87进行焊接,研究了其激光焊接头组织和力学性能特征,并与熔化极气体保护焊(MIG)焊接头的组织和力学性能进行了对比。实验结果表明,激光焊焊缝组织细小,晶界共晶相呈短棒状均匀分布,时效后焊缝中有大量细小θ′相均匀析出,且熔合线附近没有形成等轴晶区,而熔化极气体保护焊焊缝组织晶粒粗大,晶界共晶相呈长条网络状分布,时效后焊缝中的θ′相尺寸大,数量少,且分布不均匀,熔合线附近还存在一个较宽的等轴晶区。焊后时效激光焊接头抗拉强度可达到母材的74%,并且随着焊接速度的增加,接头抗拉强度随之增加,而熔化极气体保护焊焊接头抗拉强度仅仅只有母材的61%,且激光焊接头的热影响区(HAZ)中没有明显的软化区。     

不等厚铝/钢激光焊接接头组织与性能研究

为了改善铝/钢连接性能,采用激光技术通过调整工艺参数获得了拉伸强度达到铝母材40%的不等厚铝/钢对焊接头,并对接头焊缝组织、界面化合物、力学性能展开了分析。结果表明,焊接速率为1.8 m/min、激光向钢侧偏置0.3 mm、离焦量为0 mm、激光功率为3.0 kW时,接头抗拉强度达到38 MPa;保持其它焊接参数不变,离焦量为-2 mm时,接头抗拉强度进一步提升至57.7 MPa,焊缝截面形状由酒杯状变为束腰状,熔合线更加整齐,附近裂纹、气孔缺陷明显减少;焊缝界面区域物相衍射与能谱分析表明,沿熔合线垂直方向生长的化合物为脆韧程度不尽相同的FeAl、FeAl₃、Fe₂Al₅和Fe₂CrAl、Fe₃Al;接头整体拉伸断裂模式为脆性断裂,断口表面部分位置连接强度较好,呈凹陷状,检测发现Fe₃Al。此研究结果在提升车身铝/钢连接处性能、车身减重以及节能减排方面具有重要现实意义。     

Q235钢焊接接头的组织结构耐蚀性能的影响分析

研究以不同焊接方法分别焊接Q235钢,其焊接接头在3.5%氯化钠溶液中的腐蚀行为。研究表明20℃和40℃时CO2气体保护焊的接头最耐蚀。60℃时钨极氩弧焊的接头耐蚀性最好。金相组织分析CO2气体保护焊焊缝组织晶粒细小,由珠光体和针状铁素体组成。     

激光摆动焊接的功率对钢/铝焊接接头的影响

为了研究不同激光功率对摆动焊接钢/铝材料的影响,采用大功率碟片激光器和PFO3D摆动接头相结合,对DP780双相钢和5083铝合金两种金属进行了搭接实验.结果表明,1400W～1600W的功率区间内可有效实现板材焊接;激光功率为1400W时,焊接接头的金相组织为低碳马氏体,显微硬度的最低值和最高值分别位于热影响区和焊缝...     

低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层的显微组织

本文研究了在低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层的显微组织,以探索纳米材料在表面工程领域中的应用。研究结果表明低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层熔区组织仍为钢基组织,但熔区的晶粒大小仅为0 .8μm～1.2 μm ,比不用纳米TiAl合金的熔区晶粒约小一个数量级;在熔区的最表层形成了一新的致密的薄层组织(约为1μm)。低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层中形成细小的晶粒组织和致密的氧化物可以显著地提高其力学性能(硬度)和耐腐蚀性能。     

激光处理高强度钢板CCT试件裂纹尖端的研究

本文探讨用大功率CO_2激光处理25CrMnSi钢板CCT试件的裂纹端部,对比激光处理的试件与未处理试件的结果表明,激光处理后能提高ΔK_(th),提高疲劳寿命2倍以上,能降低da/(dN)。通过对试件的微观组织分析和微观硬度测量,找出了激光热处理高强度钢板的初步激光热处理规范,并对试验结果进行了统计分析,得到了疲劳裂纹扩展循环数N与激光处理参数的近似关系式。     

气氛热处理对无取向硅钢组织及织构的影响

本文以鞍钢生产的50AW 600牌号的无取向硅钢为研究对象,进行常规热处理和气氛热处理试验。根据冷轧无取向硅钢退火工艺的特点,研究了退火温度和保温时间对冷轧无取向硅钢晶粒组织和织构演变的影响;同时,也研究了不同的热处理气氛对无取向硅钢织构的影响。结果表明,气氛热处理条件下的无取向硅钢的晶粒要比常态下及常规热处理条件下的晶粒粗大,且比较均匀;气氛热处理形成了有利织构,提高了其磁性能;同全氢气氛相比较,氨分解气氛更有利于50AW 600无取向硅钢有利织构的形成。     

低碳钢板的激光切割

讨论了低碳钢板的激光切割中各因素对切割质量的影响,取得了切割的最佳工艺参数,分析、研究了试验中出现的问题及解决方法。     

碳钢表面激光熔覆WC-TiC-SiC-Co的研究

本文介绍了在20用表面利用大功率CO2激光束熔覆WC-TiC-SiC-Co的研究,对熔覆层进行了物相分析,用扫描电镜观察并分析了处理后样品的显微组织,对熔覆层的硬度分布和耐磨性能进行了测试,同时对熔覆层形成的机理作了初步的讨论,结果表明:利用大功率激光束可在低质钢材表面熔覆WC-TiC-SiC-Co,它是提高全属材料表面性能的优异方法。     

基于X70高级管线钢多道焊缝和单道焊缝组织EBSD研究

本文选用X70管线钢两种不同形式焊接接头为研究对象,使用EBSD技术对径向焊缝的横截面的Fe3C相分布、取向差角分布、晶粒有效尺寸、大角度晶界和小角度晶界的比率以及Taylor因子进行表征.结果发现,多道焊缝析出相分布很均匀、随机;各种颜色的晶粒取向均有分布且少量呈柱状存在;晶粒有效尺寸起伏较大,大小不一,但总是交替进行;大角度晶界比率较大,韧性较好;Taylor因子灰度图分布略有起伏,平均数值较大,抵抗塑形变形能力较差.单道焊缝则反之.     

Significantly Improved Mechanical Properties of Bi- Sn Solder Alloys by Ag- Doping

The addition of small amounts of Ag (less than ~;0.5 wt. %) is found to significantly improve the ductility of the binary Bi-Sn eutectic solder. The ductility improvement, more than a threefold increase in tensile elongation, is observed even at a relatively high strain rate (0.01 s^-1). As the Bi-Sn binary eutectic alloy tends to fail catastrophically by brittle fracture at high strain rates, the reduced strain-rate sensitivity in the Ag-containing alloy is beneficial for improving solder reliability on sudden impacting as might be encountered during device assembly, shipping, or thermal shock/cycling. The observed increase in alloy ductility by Ag additions is attributed to a substantial refinement of the solidification microstructure.     

原位制备PZT/ZrO2纳米复相陶瓷强韧机制研究

采用聚合物B位前驱体法制备了锆钛酸铅基(PZT/ZrO<,2>)纳米复相陶瓷,研究了所制陶瓷的力学性能.采用残余应力场模型讨论了纳米ZrO<,2>粒子强韧化PZT基体的机制.结果表明:四方和单斜ZrO<,2>纳米粒子在原位析出,PZT/ZrO<,2>纳米复相陶瓷的断裂韧性和抗弯强度相对于纯PZT分别提高了79%和41%...     

The effect of microstructural and geometrical features on the reliability of ultrafine flip chip microsolder joints

A thermodynamic approach was used to investigate solder alloy systems containing Sn, Ag, Sb, and Pb, during both equilibrium and Scheil cooling conditions. The modeled microstructure was used to explore recent experimental results and to establish the microstructure-property relationships in microsolder joints. This approach is shown to be very useful in the transition from Pb-Sn to lead-free solders by enabling the consideration of contamination by a small amount of Pb. Molten solder interacts with the under bump metallization or print circuit board (PCB) metallization to form intermetallic compounds (IMCs). A truncated sphere structure was used to predict the solder joint geometry, and a two-dimensional finite-element (FE) method was adopted to investigate the kinetics of the dissolution of Au during the reflow process. The dissolution of Au into different volumes of solder material for three sizes of joints has been studied. In the modeling of the dissolution kinetics, the Nernst-Brunner equation is found to have poor validity for these calculations because of the dramatic change in the microscopic geometry and boundary conditions for joints at 100 μm in size or smaller. A combined thermodynamic and kinetic modeling approach, with a novel interface for implementation, is also briefly discussed.