Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊与激光焊接头组织与性能对比研究

通过金相显微镜、扫描电镜和显微硬度测试等分析手段,研究了Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头与激光焊接头的组织和性能。结果表明,Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头主要分为母材区、热机影响区、焊核区,其显微组织分别为纤维组织、拉伸弯曲变形组织、细小的晶粒;接头各区域硬度分布为:母材区>热机影响区>焊核区;接头的抗拉强度153.8 MPa,延伸率为6.7%,发生偏向脆断的准解理断裂。激光焊接头主要分为母材区、熔合区、焊缝区,焊缝区中心位置上下表面有凹坑,其内部有多条排列规则且形状近似抛物线的熔合线,并存在较明显的夹杂;接头各区域硬度分布为:母材区<熔合区<焊缝区;接头的抗拉强度为110.3 MPa,延伸率仅为4.7%,发生脆性断裂。     

2A12/7075异种铝合金搅拌摩擦焊接头成形及力学性能研究

研究目的：研究不同焊接速度对2A12/7075异种铝合金搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）接头成形和力学性能的影响。研究方法：使用体式显微镜对接头横截面观察,并在室温下对焊接接头进行冲击实验和拉伸实验,拉伸断口采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）进行分析。结果：焊接接头呈非对称形,前进侧宽度小于后退侧宽度;焊速为120mm/min时接头冲击功最高达到18.45J,焊速为140mm/min时抗拉强度最优,为239.68 Mpa,延伸率为7.56%。结论：随着焊速的增加,焊缝表面起毛倾向减小,出现隧道孔缺陷的倾向增加;接头抗拉强度与塑韧性随焊速的增加而提高,但焊速为140mm/min时,焊核区出现了隧道孔缺陷,造成接头的韧性下降;拉伸断口呈现上部韧性断裂和下部解离断裂,EDS元素分析韧性断裂部分存在第二相粒子Mg2Si.     

2A12/7075异种铝合金搅拌摩擦焊接头成形及力学性能

为研究不同焊接速度对2A12/7075异种铝合金搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)接头成形和力学性能的影响,在室温下对焊接接头进行冲击实验和拉伸实验,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对断口形貌和成分进行表征分析,采用光学显微镜(OM)对接头横截面进行观察。结果表明,焊接接头呈非对称形,前进侧宽度小于后退侧宽度;焊速为120mm/min时,接头冲击功最高达到18.45J,焊速为140mm/min时抗拉强度最优,为239.68MPa,延伸率为7.56%。随着焊速的增加,焊缝表面起毛倾向减小,出现隧道孔缺陷的倾向增加;接头抗拉强度与塑韧性随焊速的增加而提高,但焊速为140mm/min时,焊核区出现了隧道孔缺陷,造成接头的韧性下降;拉伸断口呈现上部韧性断裂和下部解理断裂,EDS元素分析韧性断裂部分存在第二相粒子Mg_2Si。     

接地镀锌钢放热焊接头组织性能研究

对不同焊粉制成的镀锌钢放热焊接头进行了宏观检查、抗拉试验、成分分析及电导率试验,并结合行业规范对试验结果进行了分析。结果表明,焊剂的成分、粒度、微观形貌直接影响接头的组织性能。Cu含量大于85%、Al含量不大于3.6%、粒度在200~300 μm的焊剂可以满足镀锌钢地网接头质量要求,可以保证输变电工程安全运行。     

T6热处理与焊接顺序对A356铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响

研究了A356铝合金在T6热处理后进行搅拌摩擦焊(T6-FSW)和搅拌摩擦焊后进行T6热处理(FSW-T6)2种不同工艺下的接头组织及力学性能。结果表明，T6-FSW接头的焊核区由细小的动态再结晶晶粒构成，但析出相发生溶解或粗化，接头横向拉伸时抗拉强度和延伸率分别为214 MPa和5.3%,平均硬度为76HV_0.5,焊核区抗拉强度和延伸率分别为236 MPa和12.5%,接头冲击韧性为12.10 J;FSW-T6接头的焊核区发生异常晶粒长大，但具有高密度的细小析出相，接头横向拉伸的抗拉强度和延伸率分别为254 MPa和8.5%,平均硬度为96HV_0.5,焊核区抗拉强度和延伸率分别为297 MPa和7.0%,接头冲击韧性为8.23 J。     

油缸焊接转动胎设计

针对油缸焊接时转速低、圆周焊缝的焊口较其它焊件的壁薄、属于不易焊接材质,且焊接质量要求高的几个特点,设计了一套自动旋转焊胎,有效地解决了上述焊接时的几个困难,达到优质焊接的目的。     

冷却方式对铝合金薄板搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用搅拌摩擦焊技术分别在自然冷却、气流、水流和水雾冷却环境下对铝合金薄板进行焊接试验,对焊缝接头的外观成形进行比较,同时对焊缝接头进行CT扫描、力学性能以及微观组织分析。结果表明:冷却方式是铝合金薄板搅拌摩擦焊接的一个关键因素,在焊接参数相同时,水雾冷却能够得到外表成形美观、内部无缺陷的焊接接头,焊缝接头平均强度为387.8 MPa,达到母材强度的82.5%。     

筒体类焊接变形的防治

煤矿机械制造厂经常承接大批量的建井铆焊设备制造任务，其中筒体类占相当大的比重，如各种吊桶、模板、箕斗、罐笼等。铆焊件就离不开焊接，焊接就免不了变形，常见的变形形式有以下几种，如图1。     

工艺参数对铝/钢旋转摩擦焊接头组织的影响

随着技术的发展和不同材料生产设备的需求,近年来以摩擦焊方法制造铝/钢复合结构已成为研究热点,而关于工艺参数对接头组织和界面断裂形式的影响需进一步研究。通过采用连续驱动摩擦焊实现不同工艺规范下1060工业纯铝与Q235低碳钢的焊接,利用SEM、EDS及XRD等手段测试分析了焊接界面金属间化合物层的形态特征及组成,并对拉伸断口形貌进行观察。结果表明,不同工艺参数下摩擦界面生成的金属间化合物层厚度相差很大,主要集中在(1/2~2/3)R区间,中心区域最小,其厚度随着摩擦时间的增大而增加,随着顶锻压力的增大而减小。同时由于界面金属间化合物的差异,使得界面不同位置拉伸断口呈现不一样的形貌,以准解理断裂和塑性断裂的综合断裂方式为主。     

对接焊接头低周疲劳性能与寿命的试验研究

以ＷＦＧ３６Ｚ钢为对象，进行了母材及焊接接头低周疲劳试验，得到了相关的低周疲劳参数。试验表明，焊接接头循环硬化倾向与焊趾处应力集中有关，说明降低焊趾处应力集中对提高接头的疲劳强度和寿命很有意义。     

先进的搅拌摩擦焊技术

介绍搅拌摩擦焊接技术特点及研究和应用现状。分析搅拌摩擦焊接技术的发展趋势。     

摩擦变形量对异种金属摩擦焊组织和性能影响研究

针对摩擦变形量对异种金属的焊接质量影响情况认识不充分这一问题,开展了摩擦变形量对焊缝组织及力学性能影响规律的研究。基于微观组织、显微硬度和力学性能的对比分析,对调质态42CrMo与正火态36Mn2V管材不同摩擦变形量的连续驱动摩擦焊进行了研究,为其在工程应用提供理论依据。     

超声辅助对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能影响研究

采用光学金相显微镜、拉伸试验机、显微硬度仪、扫描电镜等研究了超声辅助对2 mm厚2524铝合金板材搭接搅拌摩擦点焊焊接接头组织与力学性能的影响.结果表明,施加超声后,接头有效连接宽度由1763μm提升至2399μm,热机影响区畸变程度降低,焊核区晶粒明显细化,断口韧窝更细小、均匀,第二相粒子分布更均匀、弥散.接头显微硬...     

插接式螺旋钻杆的摩擦焊接工艺

随着螺旋钻进技术的发展,插接式螺旋钻杆已被广泛地应用于松软煤层的钻孔施工中。本文介绍了插接式螺旋钻杆的结构特点,通过在加工中应用相位摩擦焊接技术,从而保证了钻杆连接处螺旋叶片流线的连续性,提高了钻杆的钻进效率。     

小波模极大值算法提取摩擦焊接缺陷图像边缘技术

在由UltraPAC系统捕获的摩擦焊接缺陷图像中,存在着宏观和微观缺陷信息。如何实现对接头缺陷准确的定量分析一直是研究的热点。提出了一种基于小波变换模极大值的边缘检测算法,采用了3次B样条小波来实现图像边缘检测,并对实验得到的超声检测图像进行仿真。通过比较,利用小波变换模极大值提取的图像边缘效果非常明显,为后续的摩擦焊接超声扫描缺陷图像的分类与识别提供了非常有用的信息。     

转速对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能的影响

对2524铝合金薄板进行搭接搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌头转速对其组织与性能的影响。结果表明,随转速增加,焊点外侧飞边越加严重,组织畸变程度增加,焊核区宽度增大,有效连接宽度先增大后减小。母材区硬度最大,热影响区硬度最低;在焊核区内,显微硬度随转速增加而增大,当转速为1 100 r/min时达到最大133.9HV,而热影响区在300 r/min时硬度最大。在单向拉伸试验中,接头剪切强度随转速增加先增大后减小,在700 r/min时达到最大值3 510 N;接头呈现出两种断裂模式:即低转速下平行于两板面断裂和高转速下沿倾斜方向断裂;断口呈现明显的剪切韧窝形态,韧窝小而浅,焊接接头为韧性断裂。     

基于CEL方法连续驱动摩擦焊接过程数值模拟

利用ABAQUS有限元软件,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了一个新的连续驱动摩擦焊接过程的三维热力耦合模型,分析了焊接过程接头成型、温度场分布、材料塑性变形的影响规律,通过与实验结果比较,验证了该模型的准确性.结果表明:接头宏观形貌、轴向缩短量与实验结果吻合较好,模拟温度结果与实测数据相对误差约为1.7％ ～4.8...     

相位摩擦焊机主轴系统的设计

设计相位摩擦焊机主轴系统,采用变频器+机械齿轮的调速方式,实现主轴分段无级调速,扩展主轴的输出功率和调速范围,满足摩擦焊接的工艺要求。定相位装置采用电气准停闭环控制,使相位控制精度提高,有效地实现了对摩擦焊的相位对中的控制。     

搅拌摩擦焊在车船制造中的应用

通过一些具体应用实例，介绍搅拌摩擦焊接工艺在造船、车辆及其他工业领域方面的应用现状，分析搅拌摩擦焊接技术的发展趋势，搅拌摩擦焊是一项具有发展潜力和工业应用前景的先进焊接技术。