超高强钢的摩擦焊工艺研究

目的研究某产品摩擦焊的工艺性能。方法研究了超高强钢45CrNiMo1VA钢在不同摩擦焊接工艺参数下的接头组织与性能,以及在不同热处理回火温度下对焊接接头强度的影响。结果在合适的工艺参数下,45CrNiMo1VA钢的高韧性可以有效保证焊接接头韧性,满足产品高指标的要求,使焊接接头组织具有良好的组织性能,焊后热处理工艺的正确确定是保证焊缝组织性能与母材组织性能的重要保证。结论试验证明超高强钢(45CrNiMo1VA)完全可以应用于摩擦焊生产中,并能获得理想的性能指标。     

高强度贝氏体钢板不同焊接方法接头的组织和性能

利用二氧化碳保护焊、埋弧焊、手工电弧焊研究了高强度贝氏体钢板焊接接头的组织和力学性能.结果表明:二氧化碳保护焊焊后不热处理接头焊缝组织为贝氏体、少量铁素体和珠光体,热影响区为新型贝氏体组织;手工焊焊后不热处理焊缝组织主要为块状铁素体和少量珠光体,热影响区组织为新型贝氏体组织;埋弧焊焊后不热处理焊缝部分组织为针状铁素体,熔合线结合良好,组织分布均匀,晶粒细小,热影响区组织为新型贝氏体.各种焊接方法焊接接头具有良好的强韧性.     

30CrMnSiNi2A与Q235异种钢焊接接头组织与性能分析

目的探讨30CrMnSiNi2A与Q235异种钢焊接接头的组织与性能。方法采用手工电弧焊对两者进行焊接,为了获得性能良好的焊接接头,焊前对其进行焊前预热,焊后对其进行焊后退火。通过X射线探伤检测,拉伸、冲击试验,显微硬度检测及光学显微镜金相分析等一系列工艺试验,对焊接接头进行研究。结果焊缝质量等级达到Ⅰ级;焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体组织;30CrMnSiNi2A侧热影响区组织为回火索氏体,粗晶区组织片层厚度大于细晶区组织片层厚度;Q235侧热影响区由不完全重结晶区、细晶区、粗晶区组成。结论 30CrMnSiNi2A与Q235钢焊接后,获得了工艺性、力学性能良好的接头,可运用于2种材料焊接的实际生产。     

碳素结构钢与高速工具钢摩擦焊与闪光焊接头的组织和性能

采用摩擦焊及闪光焊两种不同工艺,对碳素钢45钢和W18Cr4V高速钢异种金属切削刀具实现连接.对焊接接头的组织和性能进行了对比分析,进而研究了闪光焊接头焊缝区强韧性损伤的机理;阐述了摩擦焊的优越性及接头形成机制,并提供了摩擦焊接头较佳的焊接参数.结果表明:45钢和W18Cr4V钢切削刀具经摩擦焊接,改善和提高了摩擦焊接头焊缝区的组织和性能.     

汽车轮辋用钢搅拌摩擦焊接头组织及力学性能

目的 为搅拌摩擦焊在轮辋钢的应用提供理论数据。方法 选用厚度为4.5 mm的江铃汽车V362轮辋钢板B380CL,采用不同的焊接参数,获得搅拌摩擦焊接头,对焊缝宏观成形及微观组织进行分析,研究焊接参数对组织的影响;通过进行拉伸试验和硬度测试,分析焊接参数对焊接接头性能的影响;对接头焊缝进行X-Ray无损探伤。结果 当搅拌头旋转速度为950 r/min,焊接速度分别为37.5, 47.5, 60 mm/min时,均能形成焊接接头。焊接速度为47.5 mm/min时,焊缝宏观成形较好,微观组织无缺陷,微观组织为铁素体和珠光体,抗拉强度最高,超过母材;焊接接头各区域微观组织硬度较母材高,伸长率较焊接速度为37.5 mm/min时的接头高。结论 搅拌摩擦焊实现轮辋钢的对接,该研究中旋转速度950 r/min,焊接速度47.5 mm/min为最佳工艺参数,接头抗拉强度超过母材。     

焊后热处理对1.25Cr0.5Mo钢在循环水中腐蚀行为的影响

目前有关焊后热处理对1.25Cr0.5Mo钢的腐蚀行为的影响规律尚无文献报道.为此,对正火态1.25Cr0.5Mo钢分别进行淬火、高温回火及调质,模拟不同的焊后热处理,对其金相组织进行分析,并对其腐蚀行为进行电化学测试,研究了不同热处理对1.25Cr0.5Mo钢组织和耐蚀性能的影响.结果表明:正火态1.25Cr0.5Mo钢的金相组织为铁素体和珠光体,淬火组织为板条马氏体,高温回火组织为粗大铁素体和珠光体,调质态组织为均匀的回火马氏体和细小碳化物;淬火处理加速了 1.25Cr0.5Mo钢在工业循环水中的腐蚀速度;高温回火处理对腐蚀行为影响不大;调质处理显著提高了 1.25Cr0.5Mo钢的耐蚀性,是因为调质热处理细化了材料的组织,细化后的组织较晶粒粗大的淬火及淬火后高温回火组织更容易形成氧化物膜,阻碍电极的放电过程,从而获得了较好的耐蚀性能.     

空心抽油杆摩擦焊接头强韧性控制

本文对２０ＣｒＭｏ＋３５ＣｒＭｏ空心抽油杆摩擦焊接头采用局部中频感应加热回火热处理工艺，通过对摩擦焊接及焊后回火热处理工艺的优化，提高了接头的强韧性，使焊缝区的σｂ、σｓ超过了ＳＹ５５５０－９２空心抽油杆规定的Ｄ级杆的标准要求。文中对摩擦焊接头的组织、晶粒度和硬度分布进行了分析，并对回火后近缝区的组织变化进行了研究。     

焊前热处理对J55钢自动TIG焊接头组织性能的影响

目的 针对J55钢焊接性较差、接头热影响区（HAZ）易出现脆硬马氏体组织等问题,在焊前对J55钢母材进行热处理,研究其焊接接头。方法 在焊前对J55钢母材进行了760℃与880℃的热处理,采用TIG焊方法进行了焊接,研究了热处理前后TIG焊对接头显微组织和力学性能的影响。结果 经焊前760℃热处理后,母材中的珠光体（P）含量显著减少并且发生细化,焊后接头HAZ组织转变为晶界铁素体（GBF）、针状铁素体（AF）和P;经焊前880℃热处理后,母材的显微组织主要为多边形铁素体（PF）和AF,在焊后接头的HAZ中形成了PF、贝氏体（B）和M-A组元。2种热处理接头焊缝区（WZ）的盖面层组织为GBF和AF,靠近和远离盖面层的打底层组织主要为PF和P;未热处理接头HAZ组织为PF、B和马氏体（M）。与2种热处理接头相比,未热处理接头的显微硬度居中,抗拉强度最高,延伸率最低,拉伸断裂位于熔合线与HAZ之间,断口呈脆性断裂特征。与760℃热处理相比,经880℃热处理的焊接接头HAZ显微硬度最高值达523 HV,为760℃热处理的2.2倍,接头抗拉强度提高了2.2%,但延伸率降低了7.6%。2种热处理接...     

9Cr-3W-3Co小径管的焊后热处理工艺及质量检验

绳式陶瓷电阻加热器采用不同的参数对9Cr-3W-3Co小径管焊接接头进行了局部焊后热处理工艺试验,并对热处理后的焊接接头进行了布氏硬度测试和显微组织观察。结果表明,在加热宽度为200mm,恒温温度790℃～800℃时,恒温2小时参数下,焊缝的布氏硬度范围为246HBW～265HBW,具有较好的性能,在760℃～800℃回火,焊缝均表现为板条清晰的回火马氏体组织。     

焊后热处理对TC11钛合金线性摩擦焊接头组织与性能的影响

焊后热处理可以改善线性摩擦焊接头的组织与性能。对TC11钛合金线性摩擦焊接头进行双重退火(950+530)℃处理，利用光学显微镜、扫描电子显微镜等微观分析技术研究双重退火对焊接接头组织的影响。结果表明：热处理后接头焊缝区的动态再结晶晶粒完全消失，被粗针状、条状和球状α相取代。热力影响区组织变形程度减小，晶粒长大，部分α组织球化。母材中次生α相长大，呈粗针及短棒状。接头焊缝区及热力影响区的晶粒取向在热处理后更加随机，择优取向明显降低。力学性能测试表明，焊后双重退火处理消除接头中心高硬度区，接头中心硬度较焊态接头硬度下降约50HV,热力影响区硬度较焊态接头硬度上升约30HV;焊后热处理对接头拉伸强度没有显著影响；热处理后接头冲击韧性达到61.3 J·cm^-2,相比焊态提高约80%,与母材的冲击韧性接近。     

热处理对6005A铝合金激光焊接头组织和性能的影响

高速列车车体轻量化制造的迫切需求,使得铝合金结构在车体制造中得到广泛应用,而铝合金焊接也成为高铁车体制造的关键工艺.本文采用激光填丝焊方法焊接6005A-T6铝合金,并对焊接接头进行了固溶/时效热处理.利用扫描电镜、XRD能谱分析及拉伸实验,对焊后热处理的焊接接头组织及性能进行研究.研究发现,与母材相比,由于焊接接头中...     

固溶处理对304/Q245R焊接接头组织及性能的影响

为研究固溶处理对304奥氏体不锈钢和Q245R碳钢异种金属焊接接头显微组织及性能的影响,采用E309-16奥氏体不锈钢焊丝对6 mm厚的304/Q245R板材进行手工电弧焊,焊后使用箱式电阻炉对焊接接头进行固溶处理,对焊接接头进行显微组织观察和力学性能测试.结果表明:相对于固溶处理前,固溶处理后的接头焊缝组织为灰色奥氏体和黑色铁素体,枝晶偏析程度明显降低,Cr、Ni等合金元素分布较为均匀;焊缝和碳钢侧热影响区硬度值均有所提高,最高硬度值为304.59 HV,出现在焊缝位置;接头抗拉强度较高,达570 MPa,拉伸断裂发生在母材Q245R碳钢部位.另外,对焊缝进行XRD测定,未检测到不利于接头性能的相,这表明固溶处理后的异种金属接头性能良好,能够满足工程中的实际需求.     

Characterizations of 21-4N to 4Cr9Si2 stainless steel dissimilar joint bonded by electric-resistance-heat-aided friction welding

A new welding process, electric-resistance-heat-aided friction welding (ERHAFW), was introduced in this study. To further improve the joint quality and energy-saving, electric resistance welding was combined with the conventional continuous-drive friction welding. 21-4N (austenitic stainless steel) and 4Cr9Si2 (martensitic stainless steel) valve steel rods of 4 mm diameter were used as base metals. The results show that electric-resistance-heat-aided friction welding can be applied to join thin rods within a relatively short time, which is very difficult for conventional friction welding (FW). The microstructure of ERHAFW bonded 21-4N to 4Cr9Si2 presents non-uniform across the joint. Different structure zones are observed from the weld line to both sides, which are the weld center, thermo-mechanically affected zone (TMAZ) and heat affected zone (HAZ). These regions exhibit different structures owing to the difference in the thermophysical and mechanical properties of these two steels under the fast heating and cooling during welding. The variation of microhardness in the joint is attributed to the microstructure change. The higher microhardness is obtained in the weld center and TMAZ of 4Cr9Si2 corresponding to the presence of fine tempered martensite and carbides.     

铝合金线性摩擦焊研究现状

线性摩擦焊作为一种新型的固相焊接技术,热输入低、焊接应力小,适合于铝合金的焊接。介绍了线性摩擦焊的工作原理,主要综述了铝合金线性摩擦焊数值模拟、微观组织和力学性能等3个方面的研究进展。在此基础上,着重介绍了摩擦压力、焊接时间及振动频率等工艺参数对铝合金线性摩擦焊微观组织和力学性能的影响,介绍了工艺参数对铝合金与不锈钢、纯铜、镁合金等异种金属线性摩擦焊微观组织、力学性能及金属间化合物种类和分布的影响。最后,对铝合金线性摩擦焊在数值模拟、接头性能及金属间化合物调控方面存在的不足进行了总结,并对其主要发展方向进行了展望。     

焊接速度对 7A52 铝合金 FSW 组织及力学性能的影响

目的在保证搅拌速度一定时,针对8 mm厚的7A52铝合金,在不同焊接速度下采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究其焊接接头的显微组织及力学性能。方法利用搅拌摩擦焊机进行对接焊接,焊后制取金相试样观察焊接接头宏观形貌和显微组织,并测定其力学性能。结果7A52铝合金FSW焊接接头焊核区的面积随着焊接速度的增大而增大,当焊接速度为250mm/min时,焊接接头的焊核区面积最大,焊核区的显微组织都为细小的等轴晶,焊接接头横截面的焊核区呈明显"洋葱环"的形貌,而热力影响区的结构特征则呈现出了较高的塑性变形流线层。焊接接头显微硬度分布都呈现出"W"形变化,在焊接速度为150 mm/min时,焊接接头的平均抗拉强度能达到452 MPa,达到了母材抗拉强度的89%。结论通过对不同焊接速度下7A52铝合金FSW焊接接头的组织和性能进行研究,得到了不同焊接速度下焊接接头组织和力学性能。     

中空45钢棒材摩擦焊接工艺研究

为了改善大直径中空45~#钢棒材的连续驱动摩擦焊接性,采用二级加压方法进行了外径42 mm,内径26 mm的45~#钢连续驱动摩擦焊接.试验结果表明,焊接热输入随着摩擦时间、旋转速度的增大而增大,当摩擦时间较短、旋转速度较低时,采用较大的顶锻力、二级摩擦力不能显著增加焊接热输入,导致无法顶锻,产生严重的焊接缺陷.对于无缺陷接头,接头最大强度系数达到80.9%,接头中未发现熔化现象,焊缝发生动态再结晶,热机影响区和部分正火区出现魏氏体组织.接头冲击试验发现,力学性能优异的接头薄弱区位于部分正火区,而焊接热输入较高的接头薄弱区位于热机影响区.焊接热输入较低难于获得缺陷的焊接接头,焊接热输入过大显著降低接头力学性能.     

铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接接头组织性能研究

目的探究超声振动对铝合金搅拌摩擦焊的作用效果。方法分别采用普通搅拌摩擦焊和超声辅助搅拌摩擦焊方法,对7075铝合金进行焊接试验,并对焊接接头的微观组织、力学性能、断口形貌进行分析。结果普通搅拌摩擦焊焊缝中生成了隧道型缺陷,施加超声振动后,缺陷消失,形成了无缺陷的良好接头,且与普通搅拌摩擦焊相比,超声辅助搅拌摩擦焊焊缝热影响区晶粒长大程度较小,焊核晶粒细化。接头强度明显提高,达到铝合金母材强度的71.5%,接头断裂模式为韧窝和准解理的混合断裂形式。结论超声振动促进了塑性金属的流动,能有效抑制孔洞、隧道型缺陷等的形成,同时超声振动能在提升金属塑性的同时,降低焊缝的热输入。     

2219铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能的不均匀性研究

目的 针对2219铝合金搅拌摩擦焊接头受焊接热作用和机械搅拌作用的影响,极易产生组织和力学性能不均匀的情况,深入研究接头的局部力学性能,为焊接工艺优化提供理论指导.方法 采用显微组织分析与数字图像相关(DIC)技术测试相结合的方法,对2219铝合金搅拌摩擦焊接头的组织和局部力学性能进行表征,并建立搅拌摩擦焊接头各区域的局部力学性能模型.结果 2219铝合金搅拌摩擦焊接头的力学性能薄弱区为热机影响区.试样断裂前该区域局部应力达到345 MPa,局部应变为18.9％,而此时母材应变仅为1.91％.结论 热机影响区的组织在焊接热作用和机械搅拌的双重作用下发生了粗化和软化,导致该区的力学性能降低,是整个焊接接头的薄弱区域.     

铁路货车侧架焊补后的组织缺陷及改善措施

用B级钢（ZG25MnNi）铸造的铁路货车侧架存在各种铸造缺陷，须进行手工电弧焊焊补。但焊补后经热处理正火处理的焊接热影响区的魏氏粗晶组织未得到有效改善，有的焊补区域还存在粒状贝氏体组织。通过对焊补区原始组织和热处理工艺的探讨，分析了热处理后的缺陷组织的成因，提出了相应的对应方法和改善措施。