5083铝合金等离子-MIG焊接接头组织和力学性能

采用同轴式等离子-MIG焊工艺对5 mm厚5083铝合金试板进行对接试验,并对接头的组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝均为等轴晶组织,但晶粒大小分布不均匀,在熔合线边缘和焊缝中心出现细晶区,焊缝中心两侧和上下表面附近晶粒尺寸较大,部分熔化区宽度较大;焊缝区和热影响区显微硬度低于母材,焊缝最低硬度值为78 HV,约为母材硬度的85%;接头横向抗拉强度平均值为277 MPa,断后伸长率为7.34%,断裂位置在熔合线附近。     

5083铝合金等离子-MIG焊接接头组织和力学性能北大核心

采用同轴式等离子-MIG焊工艺对5 mm厚5083铝合金试板进行对接试验,并对接头的组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝均为等轴晶组织,但晶粒大小分布不均匀,在熔合线边缘和焊缝中心出现细晶区,焊缝中心两侧和上下表面附近晶粒尺寸较大,部分熔化区宽度较大;焊缝区和热影响区显微硬度低于母材,焊缝最低硬度值为78 HV,约为母材硬度的85%;接头横向抗拉强度平均值为277 MPa,断后伸长率为7.34%,断裂位置在熔合线附近。     

节点构造中1Cr17Mn6Ni5N不锈钢等离子弧焊接接头的组织与性能

利用等离子弧对节点构造中的1Cr17Mn6Ni5N含氮不锈钢进行焊接,采用金相显微镜、扫描电镜分析了其焊缝、热影响区的显微组织,用显微硬度计测试了接头的显微硬度。结果表明,采用等离子弧焊接方法对不锈钢焊接,可以获得均匀光滑无裂纹的焊缝;焊缝组织主要是奥氏体及沿柱状晶分布的δ-铁素体,奥氏体晶粒内部有ε-马氏体;在热影响区析出碳化物及在晶粒内部产生ε-马氏体相变,且靠近熔合线的母材的一些晶粒内部及热影响区中出现少量孪晶;母材、熔合区、焊缝金属区的显微硬度值分别为190、210、292HV0.2。     

高性能电力铁塔角钢Q460TE的焊接特性

对所开发的高性能电力铁塔角钢Q460TE的焊接特性进行了研究,并分析了其焊后材料的力学性能、组织及其焊缝硬度分布等。结果表明:角钢焊接后拉伸断裂位置处于母材,试样的屈服强度平均值为480 MPa,抗拉强度平均值为627 MPa,伸长率平均值为24.8%,其塑性变形能力较好;角钢焊缝区组织为铁素体,熔合线附近的母材组织为铁素体+少量珠光体,晶粒度大于11.5级,熔合线附近的焊接材料组织主要为铁素体,热影响区组织为铁素体+少量珠光体,晶粒度在5.0~5.5级之间;热影响区的硬度值最高,可达243.59 HV,焊缝区与基体处的硬度较低。     

焊接电流对TC4钛合金窄间隙TIG焊缝成形及组织的影响

对30 mm厚的TC4钛合金板材进行窄间隙TIG单层填丝焊试验,研究了焊接电流对焊缝成形的影响,分析了焊接接头的显微组织和显微硬度。试验结果表明:随着焊接电流的增加,焊缝熔深、熔宽增加,焊缝表面下凹程度增大,但是焊缝熔宽增加幅度较小;焊缝区晶粒发生严重粗化,主要为粗大的柱状晶,其显微组织均为针状马氏体α'组织;靠近焊缝区侧的热影响区晶粒比靠近母材侧的粗化程度大。焊接接头显微硬度分布相似,焊缝区硬度稍高于母材硬度,并未存在明显的软化区;峰值硬度出现在热影响区,随着焊接电流增加,热影响区峰值硬度降低。     

奥氏体不锈钢CMT焊接接头组织和性能分析

采用交流CMT对3 mm厚奥氏体不锈钢板进行焊接,研究不同的焊接参数对焊接接头组织和性能的影响,结果表明:焊缝表面成形良好,没有飞溅、未焊透等缺陷产生;焊缝区存在细小的铁素体树枝晶,熔合区附近有柱状晶的形成,热影响区的奥氏体晶粒回复再结晶,晶粒发生长大;硬度值呈现"w"形状分布,热影响区的硬度最低为164 HV,硬度最高的是焊缝区,约为186 HV;随着电流增加,屈服强度和伸长率呈现先增后减的趋势;随着焊接速度的增大,抗拉强度和伸长率呈现先增后减的趋势,最佳力学性能为:抗拉强度为667 MPa,屈服强度为307 MPa,伸长率为35%,最佳的焊接参数为:焊接电流为120 A、焊接速度为80 mm/min。     

6005铝合金中厚板等离子-MIG复合焊接头组织与力学性能

采用等离子-MIG复合焊工艺对16 mm厚6005铝合金进行双面焊接,研究焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,焊缝区为等轴树枝晶,熔合线附近为柱状晶组织,热影响区相比母材组织粗化;接头各区显微硬度值均低于母材;接头的侧弯试验可达180°;抗拉强度201 MPa,为母材强度的77.31%,断裂位置在热影响区内。     

SPA-H钢与304不锈钢异种钢焊接接头组织及性能研究

采用钨极氩弧焊对SPA-H钢与304不锈钢进行异种钢焊接,分析测试了不同焊接电流下焊接接头的显微组织、显微硬度和拉伸性能,研究了焊接电流对焊接接头组织及性能的影响。结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝组织从定向生长的胞状晶和树枝晶到细化的胞状晶和树枝晶,再到粗大的等轴晶变化;SPA-H母材与焊缝之间存在明显的熔合线,而且随着焊接电流增加,熔合线由窄变宽;焊接接头中的硬度峰值都出现在焊缝区,电流为70 A时焊接接头焊缝和304侧热影响区的硬度值最高,但SPA-H侧热影响区的显微硬度显著低于焊缝区的显微硬度;电流为70 A的试样接头抗拉强度均高于60、80 A的焊接接头,60 A的试样接头抗拉强度和伸长率最低;三种焊接电流下的焊接接头抗拉强度均远高于母材,焊缝满足强度要求。     

铝锂合金1420交流CMT焊接工艺及接头性能研究

采用交流CMT焊接方法对1420铝锂合金薄板进行了焊接试验,使用光学显微镜观察了焊接接头不同部位的显微组织,测试了接头横截面不同位置沿水平方向的显微硬度,并通过拉伸试验测定了焊接接头的力学性能。结果表明,焊缝成形良好,表面有少量气孔;焊缝区组织较母材粗大,熔合线附近出现了细晶区,未出现热裂纹;焊缝区域的显微硬度均低于母材,接头有软化现象;接头的抗拉强度和屈服强度均比母材低,熔合线附近是焊接接头的薄弱区域。     

含铒铝合金激光焊接接头组织与性能研究

对含铒铝镁合金冷轧板进行了激光焊接,分析了接头的各区域的微观组织和力学性能,探讨了铒对焊缝及热影响区组织与性能的影响。结果表明:由于稀土元素Er的加入,使焊缝中心晶粒尺寸减小到30μm左右;熔合线附近出现"细晶层";热影响区晶粒未见明显长大;焊接接头焊缝截面的显微硬度呈W形分布;Er对焊接接头的抗拉强度提高并不明显,接头抗拉强度为母材的70%。     

5083铝合金TIP TIG焊工艺试验及组织性能研究

文中采用TIG和TIP TIG 2种铝合金焊接方法进行5084铝合金的焊接试验对比,通过对其焊接接头进行显微金相、力学性能、焊接残余应力及焊接接头微区性能分析,研究了2种焊接方法对5083铝合金焊接接头综合性能的影响。5083铝合金TIP TIG焊的焊缝抗拉强度略低于母材的,但均高于母材标准最低抗拉强度值;能够有效消除焊缝内的气孔,焊缝中析出相较少,有少量的零散偏析成分,焊接接头热影响区有析出相分散;焊接接头热影响区显微硬度稍高于焊缝及熔合线附近区域的,熔合线附近显微硬度较低。     

脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响

以7075铝合金为研究对象进行钨极氩弧焊接,通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度、抗拉强度等试验手段,研究脉冲频率对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,当脉冲频率较小时,焊缝熔滴相对独立,随着脉冲频率增加,熔滴尺寸减小且数量增多。熔合区晶粒尺寸随脉冲频率增加而减小。铝合金TIG焊接接头母材显微硬度值最大,热影响区显微硬度值最小。脉冲频率越大,熔合区最大显微硬度值越高。随着脉冲频率的增加,铝合金焊接接头抗拉强度先增加后减小,脉冲频率40 Hz时达到母材95%。     

超薄Inconel 625激光焊接接头组织与性能

采用YAG脉冲激光对0.2 mm厚Inconel 625薄板进行对接焊试验,研究了焊接电流、脉宽、焊接速度对焊缝宏观形貌、组织及性能的影响。结果表明,以氩气为保护气,采用YAG脉冲激光焊,在焊接电流65 A、脉宽3.0 ms、焊接速度150 mm/min时,可以获得较好质量焊缝。焊接接头显微组织由焊缝中心区的等轴晶和熔合线附近的柱状晶组成,热影响区晶粒基本没有变化。焊接接头抗拉强度可达母材的96.4%,拉伸断裂于熔合线附近,微观断口特征显示断口处分布有较多而相对较浅的等轴韧窝并伴有少量的撕裂带。焊缝区显微硬度相比母材区略有提高。     

X2CrNiN18-7不锈钢CMT焊与MIG焊对比试验

使用CMT,MIG这2种焊接方法对X2CrNiN18-7不锈钢焊接,对得到的焊缝进行了外观形貌、组织构成、力学性能等方面的对比分析。结果表明:2种焊接方法焊缝外观形貌相似,CMT焊所得焊缝熔宽小于MIG焊的熔宽,CMT焊所得焊缝先析出δ铁素体,以FA模式凝固。室温组织由γ奥氏体、少量δ铁素体构成。接头由母材、热影响区、部分熔化区、焊缝柱状晶区构成,熔合线在母材部分熔化区和焊缝柱状晶区之间,靠近部分熔化区的热影响区部分析出条状平行铁素体,可抑制此区域热影响区晶粒的长大。相比CMT焊所得焊缝,MIG焊的特征区域缺少了部分熔化区以及等轴晶区。CMT焊接所得接头力学性能明显优于MIG焊。     

高速列车铝合金车体典型接头激光-MIG复合焊接特性研究

针对传统高速列车3 mm厚A6N01S-T5铝合金型材典型接头结构开展激光-MIG复合焊接试验,优化复合焊接工艺参数,分析接头组织性能,研究激光-MIG复合焊的工程适应性。结果表明,在最佳工艺参数下,焊缝成形良好、无气孔缺陷。焊缝中心为树枝状铸态组织,靠近熔合线焊缝为柱状晶组织,熔合区较窄但热影响区存在晶粒轻微粗大现象;焊缝区硬度低于母材区,硬度最小值位于熔合线附近的热影响区;最佳工艺参数下接头的平均抗拉强度为204.6 MPa,达到母材的83.5%;断裂发生在熔合线附近,断口形貌呈现典型的塑性断裂特征;接头的弯曲性能良好;组对间隙小于1.0 mm时,最佳工艺参数具有通用性,焊缝成形及接头抗拉强度良好;组对间隙增至1.5 mm时,优化工艺参数焊缝成形及接头抗拉强度依然良好。结果表明,激光-MIG复合焊对高速列车铝合金车体典型接头具有良好的焊接可行性和工程适应性。     

PM-TZM钼合金电子束焊接特性

为研究PM-TZM钼合金电子束焊接特性,对其进行了电子束焊接试验,分别对接头显微组织及力学性能进行了分析. 结果表明,PM-TZM钼合金电子束焊缝呈“钉状”几何特征,熔合线附近有链状气孔出现. 焊缝区由粗大的等轴晶及柱状晶组成,热影响区晶粒相比于母材明显长大. 接头各区域硬度值不同,焊缝区硬度与母材相当,硬度最低值出现在两侧热影响区.PM-TZM合金电子束焊接接头有较大的性能损失. 接头室温最高抗拉强度378 MPa,为母材抗拉强度的47%,1 000℃抗拉强度168 MPa. 接头拉伸断裂均发生于焊缝区,呈典型的脆性解理断裂特征.     

焊接工艺参数对焊缝成形和组织性能的影响

通过试验分析了低碳钢、不锈钢焊条电弧焊工艺参数对其焊缝成形和组织性能的影响。结果表明,低碳钢焊条电弧焊随线能量的增加,焊缝的熔深熔宽增大,晶粒逐渐粗大,在过热区产生晶粒特别粗大的魏氏体组织,其硬度值在熔合区最高;不锈钢焊条电弧焊线能量的增加,焊缝的熔深、熔宽增大,焊缝组织晶粒逐渐粗大。     

6082-T651铝合金板十字接头组织及力学性能

采用熔化极惰性气体保护焊进行了15 mm厚6082-T651铝合金板十字接头焊接。研究了焊接工艺参数对十字接头焊缝成形、拉伸性能和显微硬度的影响,并对接头不同区域的元素分布进行了测试分析。结果表明,随送丝速度和焊接电流增加,焊缝余高逐渐减小,熔深和熔宽逐渐增加;焊缝边缘为柱状晶组织,焊缝中心为枝晶和等轴晶混合组织,晶间液化组织从熔合线一直延伸到热影响区内部;Mg,Si,Fe和Mn等合金元素在焊缝中偏聚形成晶间析出相;十字接头抗拉强度最高达到239 MPa,断裂模式为韧性断裂;接头腹板和翼板侧硬度值呈对称分布,热影响区硬度值随焊接热输入增大而减小,并低于焊缝硬度。     

磁场作用下2205双相不锈钢焊缝成形与组织特征

采用摆动电弧GTAW对2205双相不锈钢进行了自熔焊接.研究了不同励磁电流下焊缝截面的特征以及其对焊缝组织的影响.结果表明,摆动电弧可以促进接头的熔合,但随着励磁电流增加,熔合效果逐渐变差.摆动电弧可促进2205双相不锈钢焊缝中奥氏体的析出并可使铁素体得到细化,在励磁电流1 A下,效果最佳.奥氏体含量的增加缓解了由于相比例失衡所致的硬度值升高,使得焊缝硬度更加接近母材.     

敏化处理对2209双相不锈钢堆焊层点蚀行为的影响

采用摆动电弧GTAW对2205双相不锈钢进行了自熔焊接.研究了不同励磁电流下焊缝截面的特征以及其对焊缝组织的影响.结果表明,摆动电弧可以促进接头的熔合,但随着励磁电流增加,熔合效果逐渐变差.摆动电弧可促进2205双相不锈钢焊缝中奥氏体的析出并可使铁素体得到细化,在励磁电流1 A下,效果最佳.奥氏体含量的增加缓解了由于相比例失衡所致的硬度值升高,使得焊缝硬度更加接近母材.