Al-12.7Si-0.7Mg合金脉冲MIG焊接头组织与性能

采用进口ER4047作为填充焊丝对Al - 12.7Si -0.7Mg合金热挤压板材实施脉冲MIG直缝对焊.利用金相观察、显微硬度测定及拉伸性能测试等方法研究了焊接接头的显微组织与力学性能.结果表明:利用优化的焊接工艺参数,获得了外观和内部质量良好的焊缝,焊接接头平均抗拉强度为180 MPa,达到基材的98％.     

Al-12.7Si-0.7Mg合金锡盐电解着色工艺及膜性能研究

Al-12.7Si-0.7Mg是一种新型含镁高硅铝合金挤压型材,具有优异的力学性能、加工性能和广阔的市场前景,其表面处理技术亟待研究和开发。选择L25(55)五因素五水平正交实验方案优化电解着色液的组成,得到最佳电解液配方成分为:硫酸亚锡12 g·L-1、硫酸12 g·L-1、硼酸6 g·L-1、稳定剂Ⅰ14 g·L-1和稳定剂Ⅱ1.2 g·L-1。通过单因素实验确定交流电解着色工艺条件为:时间10～15 min,温度20～25℃,交流电压12～25 V。控制电解着色条件,可得到颜色从浅到深的着色膜。微观结构分析(EDS,XRF,XRD)证实着色膜中沉积金属锡,着色膜均匀致密,与铝基材结合良好,厚度约为10～13μm。着色试样400℃恒温1 h后表面无变化。反复将300℃的试样浸入室温下的水中,着色膜表面无变化,表明锡盐着色膜热稳定性和抗热震性良好。耐酸蚀、耐碱蚀实验表明电解着色试样的耐酸蚀、耐碱蚀性能均优于裸样。240 h中性盐雾实验后,电解着色膜的保护评级和外观评级为9级。     

离心转速对过共晶铝硅合金Al-19Si-5Mg组织的影响

通过改变离心铸造的转速,获得了内层聚集大量Mg2Si和初晶Si,中层不含Mg2Si和初晶Si,外层含有少量Mg2Si和初晶Si的Al-19％Si-5％Mg合金自生梯度功能复合材料圆筒形零件,分析了该复合材料零件组织分布特征和成型工艺过程及影响因素。实验结果表明：离心转速将明显影响第二相颗粒的分布;离心转速越高,颗粒的偏聚越明显。     

固溶温度对新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材组织性能的影响

针对我国自主研制的新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压型材,采用金相显微镜、扫描电镜及其附带的能谱分析仪以及拉伸实验研究了固溶温度对铝基体晶粒、合金相粒子尺寸、形状及数量以及挤压材力学性能的影响规律,结果表明:Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材基体中存在大量尺寸极其细小的点状Mg2Si相及大量微米级共晶Si粒子和少量微米级AlFeSi过剩结晶相;固溶温度从440℃升高至540℃,尺寸极其细小的点状Mg2Si相逐渐回溶入基体消失,微米级共晶Si颗粒及含AlFeSi的过剩结晶相粒子形状趋于球化,而铝基体晶粒呈现出略有长大的趋势,且共晶硅颗粒具有较明显的细化铝基体晶粒的作用;合金挤压材的强度及延伸率随固溶温度升高分别呈现出单调增大及总体下降的趋势;新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材比较适宜的固溶温度为520℃,合金挤压材经最佳固溶温度固溶水淬再经170℃×2.5 h时效处理后的Rp0.2≥279 MPa,Rm≥330 MPa,A≥9.9%。     

Al-3Si-0.6Mg-(Cu,Mn)合金薄板的组织性能

采用拉伸试验、金相、扫描电镜、透射电镜高分辨组织分析方法,研究了水冷铜模铸造的扁锭轧制的Al-3.0Si-0.6Mg-0.4Cu-0.6Mn-0.18Fe合金薄板经400℃至540℃不同温度保温30 min水淬、室温停放90 d(自然时效)后的组织和性能.结果表明:在6009合金基础上提高Si的质量分数至3%,有提高其强度的作用;该合金薄板经540℃×30 min固溶处理自然时效后屈服强度为180 MPa、抗拉强度为313 MPa、延伸率接近23%,其组织中存在Si结晶相及含Fe、Mn和少量Cu、Si的结晶相,以及尺寸小于0.5μm的以含Mn为主并含少量Si和Fe的弥散相;提高其固溶处理温度至540℃,合金薄板的强度明显提高,其原因是析出强化产物尺寸增大,密度提高了.     

包套热挤压Al-25Si-4Cu-Mg合金粉末的微观组织和力学性能

研究了包套热挤压技术制备的Al-25Si-4Cu-Mg合金棒材的微观组织和力学性能,粉末材料来自于喷射成形过程中形成的过喷粉末。研究结果表明,包套热挤压技术可以制备出组织均匀细小、性能优异的Al-25Si-4Cu-Mg合金棒材,有效解决喷射成形所产生的粉末副产品的利用问题。此外,棒材经T6处理后硬度达到92.5 HRB,抗拉强度达到445 MPa。     

稀土La对Al-10Mg合金铸态组织与性能的影响

研究了添加稀土La对Al-10Mg合金铸态显微组织和力学性能的影响,结果表明:加入质量分数为0.3%-0.5%的La能够细化铸态Al-10Mg合金的晶粒,并形成颗粒状及短杆状Al-La化合物,提高合金力学性能,当La添加量超过0.7%时,合金晶粒出现粗化,Al-La化合物转变为沿晶界连续分布的粗大网络状形态,La对合金的强化效果减弱。     

Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头组织织构研究

利用扫描电镜,电子显微镜测试技术观察与分析Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头的组织特征和织构分布。扫描电镜结果表明,焊接接头主要分为三个区域,分别是焊缝区,热力影响区和母材区。动态再结晶发生在焊缝区,组织以细小的B₂ 相为主,α₂相和O相的数量相对较少;热力影响区由于温度低于焊缝区,仅有少量的α₂相和O相转变为B₂相,且形态变化不大。EBSD结果表明,母材中的晶体学取向在经历了焊接过程后,无法遗传到最终的焊缝组织当中,焊缝区形成{110}<100>B₂相织构。     

1300MPa级超高强钢焊接裂纹敏感性研究

通过焊接热影响区连续冷却相变(Simulated Heat Affected Zone Continuous Cooling Transformation,SH-CCT)曲线、斜Y型坡口焊接裂纹实验,研究了一种1300 MPa级超高强钢的焊接热影响区连续冷却相变规律和焊接裂纹敏感性.结果表明:实验钢模拟粗晶区的SH-C...     

时效处理对Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头组织和力学性能的影响

对Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头进行840℃×2 h的时效处理,研究了焊接头的组织和力学性能。结果表明,焊接头主要分为3个区域,分别是焊缝区、热力影响区和母材区。焊缝区组织以B2相为主,α2相和O相的数量相对较少。热力影响区仅有少量的α2相和O相转变为B2相,且α2相形态变化不大。EBSD分析结果表明,母材的晶体学取向无法遗传到最终的焊缝组织中。经过840℃时效处理后,焊缝区发生了动态再结晶并析出了O相。在热力影响区,α2相的分解并不充分,可以观察到rim-O相围绕α2相析出。母材区O相有所长大,而α2相的形态无明显变化。时效处理之后细晶强化与O相的析出强化作用显著提高了焊接头的力学性能。     

气体钨电弧和电子束焊接Ti-6Al-4V冲击韧性的比较研究

电子束焊接（EBW）和气体钨电弧焊接（GTAW）是两种重要的熔化连接工艺，在航空航天工业中用于制造Ti-6Al-4V合金的关键性组合部件。有关Ti-6Al-4V焊接的大部分文献数据适用于工业级材料和气体钨电弧焊接。而具有低氧含量（最大不超过0．13％）超低间隙（ELI）级材料，通常表现出极好的韧性特性，故更适宜于航空航天的应用，但关于材料的GTA和EB焊接的文献报道较少，特别是ELI级和工业级Ti-6Al-4V的GTA和EB焊接的比较研究，尚未见报道。本文作者对ELI级和工业级Ti-6Al-4V材料，进行了EB和GTA焊接以及焊后热处理（PWHT）状态进行了冲击韧性研究。     

显微组织及模拟生物体环境对生物体用Ti-5Al-2．5Fe合金疲劳裂纹扩展特性的影响

以整形外科为中心的金属系生物体用材料有不锈钢(Sus316L)以及Co-Cr-Mo合金，最近耐蚀性和生物体相容性好的钛及钛合金使用量增加。由于Ti-6Al-4V中含有对人体有毒的V元素，为此开发了用铁或铌置换B稳定化元素V的Ti-5Al-2．5Fe和Ti-15Al-7Nb合金，合金分别在ISO和ASTM及ISO标准中登录，期待扩大在生物体上使用。但是对两合金的各种特性研究不够，作为生物体用的重要特性之一的疲劳性能也不例外。     

锰对铸造Zn-38Al-2.2Cu合金组织和热疲劳性能的影响

在Zn-38Al-2.2Cu合金中加入不同量的锰后,研究锰对合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,合金中添加0.6%的锰后,部分锰元素溶入基体α′相,使α′相产生固溶强化,导致合金的耐热性及热疲劳性能提高。剩余的锰在基体上析出弥散度和热稳定性都很高的富锰相,提高了合金的热强性,弥补了高温环境下合金晶界薄弱的缺点。富锰相大小适中、分布均匀,对裂纹的传播和扩展有抑制作用,而当富锰相粗大、呈连续状分布时,有利于裂纹的扩展。     

热处理和合金元素对Ti-6Al-7Nb合金显微组织及机械性能的影响

Ti-6Al-7Nb虽然是Ti-6Al-4VELI材料和典型的生体用钛合金，但是关于热处理条件及合金元素对其显微组织和机械性能的影响几乎还没有研究。因此在投入大量生产制造时，就有必要研究最佳热处理条件，并且掌握好在成分规格范围内的合金元素的作用。所以，在本研究中调研有关热处理条件对本合金的显微组织及机械性能的影响。另外，认为对强度贡献很大的α-相稳定化元素，即主要是指合金元素Al和微量添加元素O，对该合金机械性能的影响也一并同时进行调查。     

Mg-6Al-1Zn-Y镁合金组织及力学性能的研究

在Mg-6Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Y（分别为0％，0．5％，0．9％，1．4％），制备了4种实验合金，研究了Y的添加对合金组织性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了Mg-6Al-1Zn合金添加Y后组织结构的变化。研究结果表明，添加了不同含量Y的合金中都出现了一种新相Al2Y相。随着Y含量的增加，Al2Y相数量增多而Mg17Al 12相则减少。Y能细化合金铸态及挤压态显微组织，其细化作用在添加了0．9％Y的镁合金中尤为明显。铸态合金室温拉伸试验表明：该合金具有最佳的综合力学性能。当Y含量添加至1．4％时，Al2Y相变得粗大且出现团聚现象而导致了拉伸性能的下降。经过挤压后，合金的力学性能大幅度上升。     

高强耐候钢焊接热影响区组织演变

利用热模拟试验机研究了Nb-Ti高强耐候钢在不同热输入条件下的热影响区组织演变和韧性变化,并采用热力学软件模拟计算了高强耐候钢的相变规律以及钢中第二相析出特征。结果表明,随着热输入量增加,焊接热影响区组织由板条贝氏体、针状铁素体向粒状贝氏体转变,且晶粒粗化程度增加;随着热输入量增加,焊接热模拟试样的低温冲击韧性逐渐降低,冲击断口中韧窝数量不断减少,在50 kJ/cm热输入条件下,冲击断口中存在大量的大尺寸解理面;高强耐候钢铁素体+奥氏体两相温度区间为684～830℃,钢中第二相主要以(Nb, Ti)(C,N)、NbN、TiN和Ti₄C₂S₂形式存在,当温度高于1 200℃,钢中高熔点第二相为TiN和NbN。     

Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg 合金组织和性能的影响

通过向合金中单独或联合添加微量的Sc、Zr、Ti,研究了Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg合金微观组织、再结晶抗力及力学性能的影响.研究结果表明合金中单独添加0.2%Sc,使合金的再结晶抗力、硬度和强度明显增加而塑性明显下降,但对合金没有晶粒细化效果.Sc、Zr复合合金化明显改善了Sc对晶粒的细化能力和再结晶抗力,合金的强度和硬度也进一步增加,但对塑性的影响不大.添加0.036%Ti进行Sc、Zr、Ti复合合金化使合金具有最佳的晶粒细化效果和再结晶抗力,但对合金的力学性能影响不大.原因在于Sc、Zr、Ti复合合金化降低了Al-Al3Sc共晶点,而且Zr、Ti可以代替部分Sc形成Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子,有利于凝固过程中形成与α-Al具有良好晶格匹配性的一次Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子及挤压和退火过程中二次复合粒子的析出.这些大量的、弥散分布的、与基体共格的粒子可以有效地阻止位错的运动和亚晶界的迁移,从而产生良好的细晶强化、弥散强化和亚结构强化效果.     

高温合金熔化焊的研究现状及发展趋势

综述了高温合金熔化焊的研究进展.对电弧焊、电子束焊和激光焊等常见高温合金熔化焊工艺技术的优势和应用范围进行了阐述;介绍了常见的焊接裂纹类型,并对凝固裂纹、晶界液化裂纹、应变时效裂纹和失塑裂纹的形成机理及影响因素进行了概括总结;此外,从热输入、材料的成分和微观结构以及焊接残余应力等方面探讨了提高熔化焊焊接性的主要技术方法.由于母材合金成分和组织结构与焊接性能密切相关,在未来的发展中,应加强对新兴高温合金和传统不可焊高温合金等的成分设计,此外,也应关注焊接工艺技术的完善以及焊前和焊后处理方法的改进,协同提高高温合金的焊接性能,促进高温合金熔化焊的广泛应用.     

长时间热暴露对Ti-24Al-15Nb-1Mo合金组织和性能的影响

采用熔模精密铸造及热等静压技术制备Ti-24Al-15Nb-1Mo合金模拟件,然后在600、650、700℃大气氛围下,经过100、300、500 h热暴露,取样研究其微观组织和室温拉伸性能的变化。结果表明,在热暴露过程中,Ti-24Al-15Nb-1Mo合金的非平衡组织逐渐向平衡态转变,导致自身组织分解、析出、粗化等一系列的转变,从而对合金的力学性能产生较大影响。经热暴露后,其抗拉强度从863 MPa下降到最低742.7 MPa,塑性也有所下降,延伸率相对热等静压态的最大下降量为56%。     

喷射成形60Si-40Al合金热压缩与热挤压工艺研究

热挤压是提高喷射成形60Si-40Al合金锭坯致密度和性能的加工工艺之一.为了全面了解热挤压过程对该材料变形的影响,先采用等温热压缩实验获取该材料的高温塑性变形特征;而后采用数值模拟与工艺试验相结合的方式对热挤压过程进行研究,数值模拟结果和实验结果吻合较好.研究结果表明:变形过程中喷射成形60Si-40Al合金流变应力受变形温度和应变速率的影响尤为明显,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;对于热挤压加工而言,该材料最佳工艺参数为:挤压温度450～520℃,挤压比25～30.