挤压态的AZ91镁合金恒温超塑性固态焊接

对AZ91镁合金挤压态板材进行300℃、30 min的焊前预退火处理,并将预退火处理后的AZ91镁合金进行恒温超塑性压缩试验,探讨AZ91镁合金在大气环境下的恒温超塑性固态焊接的可行性。结果表明:温度对恒温超塑性固态焊接接头强度影响较大,时间的影响其次,应变速率的影响相对较小。在恒温超塑性固态焊接过程中组织发生了动态再结晶,并能在更省能源和时间的条件下,达到与扩散焊相当的接头剪切强度。在预压应力30 MPa、焊接温度450℃、应变速率为1×10~(-4)s~(-1)的条件下,经14 min压接,可实现超塑性连接,剪切强度达到51.37 N/mm~2。     

挤压态AZ31镁合金扩散焊及焊后热处理研究

以AZ31镁合金作为研究材料,首先对AZ31镁合金板材进行退火温度300℃、保温时间30min的焊前预处理,将预处理后的AZ31镁合金进行扩散连接,之后对焊接接头进行焊后热处理。结果表明:扩散连接工艺参数为真空度15Pa、压力l0MPa、温度470℃、保温时间90min时,接头剪切强度达到最大值41.32MPa。焊后热处理能显著提高AZ31镁合金焊接接头强度,将工艺参数为470℃×90min扩散焊接后的试样进行350℃×5h的焊后退火,接头的剪切强度进一步提高到49.29MPa,提升了20%左右。     

AZ31镁合金超塑性及其变形机制图

在温度为400～440 ℃、应变速率为10-2～10-4 s-1范围内,研究挤压态AZ31镁合金的超塑性.结果表明,当应变速率较高时,颈缩是超塑性断裂的主要原因.温度越高,应变速率敏感指数m值越大, AZ31镁合金的超塑性伸长率越高.当应变速率较低时,空洞扩张是影响超塑性断裂的主要原因,温度越高,超塑性伸长率越低.研究了超塑性变形机理,建立了超塑性变形机制图,结果表明,温度为400 ℃或420 ℃、应变速率较低时,AZ31镁合金的超塑性变形属于溶质拖曳的位错蠕变机制;当应变速率较大时,属于攀移控制的位错蠕变机制.温度为440 ℃时,AZ31镁合金的变形机制符合晶格扩散控制的位错蠕变.     

采用冷喷涂铜涂层做中间层的镁合金与钢共晶接触反应钎焊工艺及接头性能

采用厚度为50 μm的冷喷涂铜涂层作为中间层,研究了连接温度和保温时间对AZ31B镁合金/钢异种金属接触反应钎焊接头剪切强度的影响规律.通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度和剪切强度试验,研究了AZ31B镁合金/钢钎焊接头界面微观组织和力学性能.结果表明,当连接温度为530℃,保温时间为60 min时,接头剪切强度达到最大值36.9 MPa.AZ31B镁合金/钢钎焊接头界面反应产物主要为Mg₂Cu,α-Mg固溶体和Mg-Cu-Al三元相.Mg-Cu-Al三元相的尺寸和分布,以及08F钢侧是否存在Mg₂Cu共晶相共同决定了接头的强度.由钎焊接头断口可知,最佳工艺参数下断裂方式为脆性断裂与韧性断裂的混合方式.     

AZ31B镁合金板材超塑性变形与断裂机理研究

研究了工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性及其变形机制,在应变温度为723K,应变速率为1×10-3s-1的试验条件下,其最大断裂伸长率达到216%,应变速率敏感性指数达0.36。研究结果表明:晶界滑动(GBS)是工业态热轧AZ31B镁合金超塑性的主要变形机制,变形初期有动态再结晶发生,断裂是由晶界处形成的空洞不断长大、连接而引起的。     

1.6%C超高碳钢的电致超塑性压缩行为及其与40Cr钢的电致超塑性焊接

以热机械处理获得的超细晶1.6%C超高碳钢为研究对象,借助电致超塑性压缩试验研究了电场强度和初始应变速率对超高碳钢超塑性的影响,并探讨了其与40Cr钢电致超塑性焊接的可行性.实验结果表明,在压缩温度780℃、初始应变速率(0.5-5.0)×10-4 s-1,试样接正极环状电极接负极条件下,超高碳钢的应力应变曲线呈现出明显的超塑性压缩流变特征,其应变速率敏感性指数为0.46;当电场强度为3 kV/cm时,其超塑稳态流变应力降低10%以上.在焊接温度780℃、初始应变速率1.5×10-4 s-1、预压应力56.6MPa、电场强度3 kV/cm条件下,超高碳钢与40Cr钢实现了电致超塑性焊接,其接头拉伸强度达到533 MPa,比不加电场时增加15%.     

具有中间夹层的1.6%C-UHGS/40Cr超塑性焊接接头组织和性能

采用工业纯铁中间层,在非真空、无保护气氛条件下,进行1.6%C-UHCS/40Cr的超塑性焊接试验。试验结果表明,采用工业纯铁中间层能提高1.6%C-UHCS/40Cr超塑性焊接接头界面塑性变形能力,促进扩散,改善接头区组织性能。在预压应力56.6MPa、焊接温度780℃、初始应变速率1.5×10-4/s的条件下,经15 min压接,接头强度可达560 MPa,比不加中间层的超塑性焊接接头强度提高了46%。     

镁合金AZ31轧制板材的单向拉伸行为

通过单向拉伸试验研究了AZ31镁合金轧制板在不同温度和应变速率下的力学性能。根据镁合金在50℃~400℃范围内的单向拉伸曲线分析结果,找出AZ31镁合金的抗拉强度、伸长率随变形温度、变形速度的变化规律。结果表明:AZ31镁合金轧制板的塑性随着应变速率的降低有明显提高;温度的升高可明显改善轧制板的塑性;当应变速率为1.5×10-2s-1、温度为400℃时,伸长率达到123.9%。     

挤压态AZ91镁合金真空扩散焊接

采用再结晶退火的方式对挤压态AZ91镁合金晶粒细化,并将细化后的镁合金进行真空扩散焊研究.剪切试验结果表明,在固定压力为10 MPa和真空度为16 Pa的条件下,扩散焊温度470℃、保温时间90 min时,抗剪强度最大为52.83 MPa.在一定范围内升高焊接温度,接头强度有所提高,扩散焊温度和保温时间共同影响扩散焊接头的性能.试样焊接表面的处理,对焊接效果有明显影响.     

搅拌摩擦加工AZ31镁合金的超塑性

对搅拌摩擦加工AZ31镁合金的微观组织和拉伸力学行为进行了研究。结果表明,通过搅拌摩擦加工,热轧AZ31板材的平均晶粒尺寸由92.0μm细化到11.4μm。搅拌摩擦加工板材在高温下具有优异的塑性,伸长率在温度为723K和应变速率为5×10-4s-1的条件下达到1050%。该材料还具有高应变速率超塑性,在723K和1×10-2s-1的条件下伸长率达到268%。在相同实验条件下,母材由于晶粒尺寸粗大,没有显示出超塑性。     

工业态AZ31镁合金的超塑性变形行为

研究了工业态AZ31镁合金在温度 6 2 3～ 72 3K和应变速率 1× 10 -5～ 1× 10 -3 s-1范围内的超塑性变形行为。结果表明 ,工业态AZ31镁合金表现出良好的超塑性 ,其最高断裂延伸率达到 314%,应变速率敏感指数达 0 .4。显微组织观察和断口分析表明 ,工业态AZ31镁合金超塑变形主要由晶界滑动机制所控制 ,同时 ,动态再结晶也是合金超塑变形的一种协同机制。     

基于铬青铜超塑变形的铬青铜/钨合金固相焊接

探讨了在铬青铜超塑变形条件下实现铬青铜与钨合金固相焊接的可行性及影响因素 ,试验表明 ,将铬青铜与钨合金试样待焊表面认真清洗后对接 ,并施加 10～30MPa的预应力 ,然后在 740～ 80 0℃、初始应变速率 (1.6 7～ 13 .3)× 10 -4 s-1变形条件下恒温压接 3～ 10min即可实现接头剪切强度达铜基母材强度的固相焊接。焊接过程中铬青铜发生了超塑性流变 ,钨合金变形甚微 ,原界面两侧原子发生了明显扩散     

镁合金与钛合金的瞬间液相扩散焊

为实现镁合金AZ31B与钛合金Ti6A14V的可靠连接，研究了两者以Al为中间层的瞬间液相扩散焊接头的微观结构与连接强度。研究结果表明：当焊接时间为180min时，焊接温度是影响界面反应热力学与动力学的主要参数，其对接头的微观组织、接头界面新生相构成与连接强度有重要影响。保温温度低于450℃时，AZ3IB／AI界面无液相产生，无法实现AZ31B与Ti6A14V的可靠连接；保温温度在450℃～480℃变化时，温度对AZ31B／Al／Ti6A14V界面反应的动力学因素有明显影响，且直接决定了焊后接头新生相的构成与分布。470℃保温180min的接头剪切强度较高（72．4MPa），达到AZ31B母材（86MPa）的84．2％。     

AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量

在温度为380～460℃、应变速率为10-3～10-44s-1的条件下,测定了AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量.结果表明,随着温度升高或应变速率降低,载荷失稳的临界应变量增加,并在载荷-应变曲线上出现稳定最大载荷区.     

电极形状对AZ31镁合金点焊接头质量的影响

采用球面电极-平面电极和锥电极-锥电极焊接1 mm的AZ31镁合金,研究了不同电极形状焊接条件下,焊接电流、焊接时间对点焊接头的抗剪切力和焊点结晶形态的影响规律,分别确定了球面电极-平面电极和锥电极-锥电极焊接AZ31镁合金的最佳工艺规范.研究了电极形状对AZ31镁合金焊点中裂纹等缺陷的影响,对比分析了最佳工艺条件下,两种电极形状点焊接头的质量.结果表明,电极形状对镁合金焊点的抗剪切力及熔核结晶形态有显著影响,采用锥电极-锥电极可明显减少焊接缺陷的产生,获得更均匀的等轴晶熔核,有效地提高AZ31镁合金的焊点强度.     

挤压态AZ31B镁合金的超塑性研究

将铸态镁合金AZ31B在300℃以1∶6的挤压比进行挤压,在310-460℃温度范围内,以1×10^-1-1×10^-4s^-1初始应变速率,对挤压后试样作单向拉伸试验,研究AZ31B镁合金的超塑性流变行为。扫描电镜对拉伸后的试样断口进行分析。试验表明,经过热挤压可以改善镁合金的拉伸力学性能,在415℃、应变速率为1×10^-4s^-4时挤压态镁合金具有良好的超塑性,伸长率达到了380%;断口分析表明,AZ31B的超塑变形的主要机制为晶界滑移。     

AZ31B镁合金薄板超塑性气胀成形

利用热拉伸试验、气胀成形、金相显微镜和扫描电镜,研究AZ31B镁合金薄板热拉伸性能、气胀成形性能及其组织结构.结果表明:在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3～6.6×10-5s-1时,其流动应力4～12MPa,延伸率则为200%～327%,挤压+热轧,冷轧的镁合金薄板表现出良好的超塑性;在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3s-1条件下AZ31B镁合金板材的超塑气胀成形性能较好,胀形件的高度可达24 mm以上,其高径比大于0.80.     

AZ31B镁合金高温拉伸变形行为的研究

通过高温拉伸试验,研究了AZ31B镁合金板材在250～450℃以及应变速率0.001 s-1、0.01 s-1条件下的高温变形行为,获得了材料的厚向异性系数、伸长率等成形性能参数及有关组织特征.结果表明,不同变形条件下AZ31B合金的真应力-真应变曲线均出现峰值,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;硬化速率随变形温度的升高而降低,在温度高于250℃时变化不大.当变形温度为250 ℃,应变速率为0.001 s-1时,合金的厚向异性系数达到最大.随变形温度的升高,AZ31B镁合金的塑性显著提高.合金的动态再结晶温度为250℃,随着应变速率增大,合金发生动态再结晶的速度加快.     

搅拌摩擦加工AZ31超细晶镁合金超塑性行为

采用搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)制备了超细晶AZ31镁合金,研究了温度和应变速率对超细晶AZ31镁合金高温超塑性行为的影响.结果 表明,FSP制备的超细晶镁合金平均晶粒尺寸为0.65 μm.随着变形温度升高和应变速率降低,FSP加工区域的晶粒粗化.当应变速率为0.01 s-1...     

喷丸对镁/钢焊接接头微观组织和力学性能的影响

采用TIG电弧为热源,AZ31B镁合金焊丝为填充材料,对AZ31B镁合金和镀锌双相钢进行熔钎焊连接。焊后采用高能喷丸工艺对镁/钢焊接接头进行强化处理,结合BSE、XRD、光学显微镜以及万能拉伸试验机等检测方法对AZ31B镁合金和镀锌双相钢的TIG熔钎焊接头微观组织和力学性能进行研究。结果表明:当喷丸强度为0.10 MPa时,镁/钢接头具有最大抗拉强度242 MPa,接头熔焊区的平均晶粒尺寸减小至34μm,且接头最大残余压应力达到81MPa;接头断裂位置位于镁合金母材,断面呈现良好的塑性断裂特征。