氧化物弥散强化MGH956合金TIG焊缝气孔问题分析

通过X射线探伤和金相分析相结合的方法,对氧化物弥散强化（ODS）合金MGH956的TIG焊接气孔的产生机理、分布、数量及焊接工艺参数的影响进行了研究.结果表明,气孔的产生与ODS合金本身的制造工艺特点、弥散氧化物颗粒和焊缝组织有关;在焊缝的边缘发现许多小泡;焊缝气孔在焊缝两侧的熔合线附近呈链状分布,这是由熔池各部位的特...     

MGH956合金在TIG焊接过程中焊缝气孔的仿真研究

对TIG焊接过程中MGH956合金焊缝气孔的分布以及形成机理进行研究,利用Matlab软件探究焊接工艺参数对焊缝气孔量的影响。计算机仿真及实验研究表明,TIG焊接过程中MGH956合金的焊缝气孔受到了母材制造工艺、纳米氧化物以及焊缝组织的影响。焊缝气孔倾向于链状分布在熔合线附近,合理的TIG焊接工艺参数可以改善MGH956合金的焊缝气孔量。     

微量CO2对MGH956合金超声电弧TIG焊的影响

对MGH956合金进行超声电弧TIG焊接,在纯氩气保护中添加一定比例的CO₂,通过对比在保护气体中添加0.5%的CO₂前后焊缝组织和接头性能的变化,分析了在超声电弧的基础上微量CO₂对焊缝组织及接头性能的作用机制及影响规律.结果表明,施加超声电弧后,焊缝晶粒变小,气孔变少,焊缝的抗拉强度有所提高;在施加超声电弧的基础上,在纯氩气中加入0.5%的CO₂,焊缝中心晶粒呈细小等轴晶,且分布均匀,接头的抗拉强度明显提高,并实现了接头断裂方式由脆性断裂转化为韧性断裂.此外在纯氩气中加入0.5%的CO₂后,焊缝的硬度增加,接头的综合性能得到了提高.     

La2O3对MGH956合金TIG焊焊缝组织和性能的影响

为了研究La₂O₃对焊缝组织和性能的影响,分别以未填加、填加2%和4%La₂O₃的填充材料对MGH956合金进行TIG焊接,应用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对焊缝的微观组织和拉伸断口进行观察,同时测试焊缝的抗拉强度.结果表明,适当提高La₂O₃含量,可以使焊缝晶粒得到细化,填加2%La₂O₃的焊缝晶粒最细小均匀,焊缝中的颗粒相增多且分布均匀,强化机制是由细晶强化和Orowan强化共同作用,但当La₂O₃加入量达到4%时,发现颗粒相有团聚现象,强化主要由位错塞积引起.填加2%La₂O₃的焊缝抗拉强度最大,为628 MPa,拉伸断口为韧-脆混合断裂.     

氧化物弥散强化MGH956合金板材的拉伸和持久性能

研究了具有粗、细两种不同晶粒组织状态的MGH956合金板材室温～1200℃拉伸及1100℃持久性能.采用扫描电镜和金相显微镜对拉伸和持久试样的断口形貌及纵剖面组织进行了检验,对比分析了两种板材不同温度下的强化因素、及变形和断裂模式.结果表明:正是由于强化因素、及变形和断裂模式上的不同,使得细晶板材的拉伸强度在低温高于粗晶板材,在高温则低于粗晶板材,以及细晶板材的持久强度大大低于粗晶板材;但两种板材从室温～ 1200℃的拉伸伸长率并无明显差异.     

细化晶粒对改善MGH956合金板材低温脆性的影响

通过对比粗、细两种晶粒组织状态的MGH956合金板材,在光滑和缺口拉伸条件下的韧脆转变温度(Ductile-BrittleTransition Temperature,DBTT),及高温持久性能,研究了细化晶粒对改善MGH956合金板材低温脆性的作用,及高温持久强度的影响。结果表明:细化晶粒有效地改善了MGH956合金板材的低温脆性,明显降低其DBTT,在应力集中程度极高的缺口拉伸条件下,细晶板材的DBTT仍可保持在-15℃以下,同时具有较高的高温持久强度。     

MGH956合金冷轧薄板粗大再结晶晶粒形成机理

探讨MGH956合金冷轧薄板中粗大再结晶晶粒的形成原因,以及合金中的弥散颗粒对再结晶过程的作用和影响。结果表明MGH956合金中存在的细小弥散Y2O3颗粒,抑制了再结晶的形核过程,使合金中仅形成少量形核核心,在1300℃左右高温退火中,少量形核核心迅速长大,因此形成了粗大的再结晶晶粒组织。     

TC4钛合金电弧超声TIG焊

进行了TC4电弧超声TIG焊接与传统TIG焊，利用X射线探伤检测接头质量，金相显微镜和SEM观察接头组织和断口，利用万能试验机测试接头拉伸性能。结果表明，严格按照航空标准进行TC4常规TIG焊与电弧超声TIG焊，所获得的接头均达到航空一级；随着加入超声频率的增加，激励电压的增大，电弧超声TIG焊焊缝组织细化、等轴化，枝晶破坏痕迹不明显，接头抗拉强度、屈服强度和延伸率均有所提高。     

电弧能量匹配对前后列置双TIG高速焊接焊缝组织与性能的影响

对厚度为1.2 mm的304奥氏体不锈钢板进行前后列置双TIG电弧高速焊接工艺试验，通过对焊缝宏观形貌、组织和拉伸性能进行分析，评定前置电弧能量和后置电弧能量大小匹配对焊缝组织与性能的影响.结果表明，前置电弧能量较高的焊缝中心晶粒平均直径相比母材降低约33.9%，相比后置电弧能量较高的焊缝中心晶粒平均直径降低约26.1%，热影响区晶粒平均直径降低约18.1%.前置电弧能量较高焊缝相比后置电弧能量较高的焊接标准试样抗拉强度提高约7.9%，断后伸长率提高约33.3%，说明前置电弧能量较高有助于获得较高性能的焊缝.     

铝合金6061焊缝气孔形成机理的研究

进行了铝合金的氩气保护焊接试验,对采用TIG焊接铝合金板时产生的气孔形貌及其机理进行分析,研究了影响气孔产生的因素,并提出了防止气孔的有效措施。     

Study on arc-ultrasonic TIG welding of titanium alloy

TCA alloy was welded by conventional TIG welding and arc-ultrasonic TIG welding respectively. The microstructure of joint was analyzed by means of optical-microscope, scanning electron microscope in order to study the relationship between the macro-properties of joint and the microstructure. The results show that the joints were all welded successfully by conventional TIG welding and arc-ultrasonic TIG welding. With the increment of ultrasonic frequency and activated voltage, the width of joint became narrow step by step. The microstructure became more and more fine and was inclined to equiaxed crystal. Moreover, the dendrite depredation was not observed obviously. The properties of welded joint were improved markedly compared with that of conventional TIG welding.     

镁合金交流TIG和脉冲TIG组织性能分析

采用交流TIG和交流脉冲TIG两种焊接方法焊接变形镁合金AZ31B板材,利用高速摄像机和红外热像仪研究稳定焊接过程中的电弧形态和焊接温度场,观察焊接接头的微观组织并进行力学性能拉伸试验.发现脉冲焊接在峰值电流加热时的电弧形态明显大于交流TIG焊接时的电弧.对比焊接温度分布曲线可以看到,脉冲焊接时熔池两侧区域的冷却速度更快.脉冲焊接接头的热影响区更窄,而且晶粒更细小均匀.拉伸结果显示交流脉冲TIG焊接接头强度高于交流TIG焊接接头强度.     

Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材搅拌摩擦焊和氩弧焊焊接接头的对比

研究Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金的焊接工艺和焊接接头组织和性能。采用搅拌摩擦焊（FSW）和氩弧焊（TIG）2种焊接工艺对该合金的热轧和冷轧-退火2种使用态板材进行焊接。采用比较研究的方法测定和研究焊接接头的力学性能和显微组织,利用光学显微镜和透射电子显微镜研究焊缝的显微组织和力学性能之间的关系。结果表明,与基材相比,Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金的热轧和冷轧-退火板材的FSW和TIG焊接接头的强度均下降,但FSW焊接系数高于TIG焊接系数。这是因为FSW焊接接头焊核区亚结构强化的丧失和Al3（Sc,Zr）的析出强化作用的极少量丧失,而TIG焊焊接接头的软化主要原因是其形变强化的完全丧失和Al3（Sc,Zr）的析出强化作用的大部分丧失,且搅拌摩擦焊焊核区晶粒比TIG焊的焊缝区晶粒更细小。     

超声电弧对6061铝合金MIG焊接头组织和性能的影响

为了改善铝合金MIG焊的接头质量,利用外接超声激励装置在MIG焊接电弧中激发出超声,并研究了超声激励频率对6061铝合金对接焊缝的成形、气孔分布、显微组织及力学性能的影响规律. 结果表明,超声电弧可以有效的细化焊缝组织、减少焊缝气孔量,提升接头的强度. 与常规MIG焊接相比,在引入超声电弧后,焊缝的熔宽增加,焊缝中胞状树枝晶组织被细化,等轴晶区域占比增加,在激励频率为30 kHz时组织细化效果最好;随着激励频率的增加,焊缝中的气孔量逐渐降低,焊接接头的抗拉强度提高,当激励频率为50 kHz时,抗拉强度最高,达到235 MPa,为母材强度的73.4%,对应拉伸断口中韧窝的形态更加等轴化、分布更加均匀.     

基于网格激光的TIG焊熔池三维表面凹凸性分析

针对钨极惰性气体保护焊熔池三维表面测量的问题,提出了基于网格结构激光熔池表面反射的测量方法,并使用CCD采集投影在成像屏上的反射结构激光视屏图像.在此基础上,分别对标准的凹面和凸面反射激光成像进行了标定与分析,进一步对不同电流大小的TIG焊过程中的熔池表面所反射于成像屏上的激光网格信息进行了分析,分析了熔池自由表面的凹凸性.结果表明,采用网格激光能更好的反映熔池表面的凹凸情况,且随着焊接电流的增加,熔池表面由凸面慢慢开始向中间凹陷转变.