时效处理对QBe2/Q235复合板力学性能影响

研究了时效处理对QBe2/Q235爆炸复合板的QBe2侧硬度的影响,得出复合板的较佳时效处理工艺为310～320℃时效3 h;并研究了在该时效处理工艺前、后,复合板的剪切、粘结和弯曲性能,以及界面显微硬度的变化.结果表明:时效处理后复合板的剪切强度没有明显变化,而粘结强度明显降低,冷弯性能有一定程度的降低,并且在QBe2侧产生了沉淀硬化.     

时效处理对T2/Q235复合板的力学性能及磨损性能影响

通过爆炸焊接工艺制备T2/Q235复合板,并研究了时效处理对复合板力学性能及磨损性能的影响。利用扫描电镜、金相显微镜对结合面的组织结构进行了分析;利用万能试验机和磨损试验机等设备对复合板的力学性能和耐磨性能进行了测试。试验表明:时效处理参数设定为(300±5)℃温度下保温2 h,得到的复合板硬度最高,此时硬度达到了135 HV;时效处理后,随着复合板硬度的提高,剪切强度有轻微提高,但是粘结强度有所降低;T2/Q235复合板的耐磨性能是铜合金模具滑块的3倍以上,T2/Q235复合板可用来替代一些常用的铜合金。     

Q235/TA2复合板的焊接

钢／钛复合异种材料常规无法进行电弧焊接。设计了特殊的接头形式、采用合理的焊接工艺措施,完成钢／钛复合材料焊接的全过程,并满足产品设计技术要求。     

TA1/Q235R爆炸焊接复合板界面组织及力学性能

通过扫描电子显微镜（SEM）和能谱扫描仪（EDS）等分析方法,结合力学性能试验,研究了TA1/Q235R爆炸焊接复合板的界面组织与力学性能。结果表明：TA1/Q235R在爆炸焊接后形成了规律的波状结合界面以及不均匀的漩涡状组织。漩涡组织主要由TiFe、TiFe2等脆性金属间化合物组成,漩涡组织中裂纹、夹杂物、脆性金属间化合物等缺陷导致界面的破坏易沿波形轨迹发生;钛/钢界面拉伸剪切强度达194 MPa,复合板的最大抗拉强度为440 MPa;拉剪断口表现为以脆性断口为主的混合断裂特征,断口特征表明漩涡组织中金属熔化层对钢侧的结合强度高于钛侧。板材拉伸断口为韧性断口。     

热处理对爆炸焊接316L/Q235B复合板组织和性能的影响

本文研究了不同热处理制度对316L/Q235B复合板组织和性能影响,结果表明:随着热处理温度提高,316L/Q235B复合板拉伸强度、剪切强度、界面硬度降低,而伸长率提高了。640℃以下热处理,基层Q235B钢组织只发生回复,未有明显再结晶,复合板界面硬度值降低较少。920℃正火后复合板界面硬度降低至280 HV以下,加工性能明显改善。     

工具钢/Q235复合板爆炸焊接试验及性能研究

分析了工具钢／Q235碳钢复合板在爆炸焊接中易产生裂纹以及四个周边不焊接的原因。通过对复合板结合界面波大小及其抗剪强度分布规律的测试和研究,发现炸药爆速、界面波以及抗剪强度三者之间存在着一定关联,并指出近似于直接结合（也可称细波结合）的界面不仅结合强度满足要求,而且焊炸加载也较小,是最为理想的结合。在试验及分析的基础上对36块0．5－1．5m^2的T10／Q235成品复合板进行爆炸焊接,其焊合率大于98％且无裂纹,抗剪强度及抗弯曲性能均满足使用要求。     

TA2/Q235B钛钢复合板的焊接

钛钢复合板既可充分发挥基层和覆层各自材料的优点,也是节约贵金属最好的途径,具有明显的社会效应和经济效应,值得进一步应用推广.通过分析TA2和Q235B的焊接性,论述了钛与钢熔焊焊缝脆裂的机理,指出钛钢复合板焊接性能差的主要原因在于焊缝中产生了脆性的金属间化合物,从而导致焊缝在焊接应力的作用下发生开裂.根据钛钢复合板焊接的特点,通过大量的试验研究,作者提出了合理的钛钢复合板焊接接头形式和完善的焊接工艺措施,同时加强对施焊人员的培训管理,严格焊接全过程的控制,TA2/Q235B钛钢复合板的焊接难题得到成功解决.     

服役温度对TA2/Q235爆炸复合板剪切强度的影响

通过热处理模拟TA2/Q235爆炸复合板服役过程,揭示服役条件对复合板组织及剪切性能的影响规律,探讨剪切损伤机理,明确TA2/Q235服役温度范围。结果表明:服役温度大于200 ℃时,服役温度越高或服役时间越长,TA2/Q235爆炸焊接复合板剪切强度越低;TA2/Q235爆炸焊接复合板高温服役时结合强度降低的主要原因是界面结合区组织的二次再结晶及金属间化合物的进一步长大;TA2/Q235爆炸焊接复合板适合在500 ℃以下长时间服役,500~600 ℃服役时间不能超过7天,若提高该材料服役温度到500 ℃以上,必须严格限制复合板结合界面金属间化合物的形成。     

退火温度对TA2/Q235爆炸复合板组织性能的影响

对TA2/Q235爆炸焊接复合板在500～600℃进行了退火处理,分析了退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸及复合板显微硬度的影响规律。结果表明:TA2/Q235爆炸焊接复合板在500～600℃退火时,TA2纯钛晶粒尺寸先增大后减小再增大,575℃退火可获得细小均匀的组织; TA2纯钛显微硬度先减小再增大再减小,575℃退火时TA2纯钛显微硬度最高;综合考虑退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸和力学性能的影响规律,TA2/Q235爆炸焊接复合板在575℃下退火较合理。     

R60702/TA2爆炸焊接复合板微观组织及力学性能研究

通过爆炸焊接的方法实现了R60702板与TA2板的结合。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计对热处理前后锆-钛结合界面的微观组织、元素扩散、显微硬度进行了分析;并研究了热处理前后复合板的力学性能和断口形貌。结果表明：爆炸焊接后,锆-钛结合界面呈波状,界面附近产生塑性变形和轻微的元素扩散,随着塑性变形的减弱界面两侧显微硬度也逐渐减小。热处理后,界面元素扩散明显,组织发生再结晶,显微硬度、抗拉强度、剪切强度较热处理前降低,而复合板的塑韧性得到提高。热处理后的复合板弯曲性能良好。     

304/Q235B爆炸焊接不锈钢复合板的热处理工艺研究

以爆炸焊接的304/Q235B不锈钢复合板为研究对象,进行了不同的热处理工艺试验,分析了不同热处理工艺条件下不锈钢复合板的组织和性能,以探索适合爆炸焊接不锈钢复合板的热处理工艺。结果证明,304/Q235B不锈钢复合板不宜进行去应力退火,应进行固溶热处理。去应力退火后304/Q235B不锈钢复合板的塑性、韧性偏低,抗晶间腐蚀性能下降。304/Q235B不锈钢复合板固溶热处理温度不宜超过950℃。     

轧制和退火对爆炸焊接Ag/Ti复合板组织和力学性能的影响

采用爆炸-轧制复合法制备了Ag/Ti复合板材,研究了轧制和退火对复合板材力学性能和结合界面的显微组织的影响。结果表明,爆炸焊接Ag/Ti复合材界面出现典型的周期性波状组织,波峰高约80 μm,相邻波峰间距约为300 μm。爆炸焊接复合板经轧制后,波状复合界面由于发生较大的塑性变形转变为平直界面,且界面上形成不连续的AgTi扩散层。经后续的退火处理后,界面上形成厚度约为20 μm的连续均匀的扩散层。轧制态的Ag/Ti复合板经退火处理后,板材的强度明显降低,但是其塑性却有明显的增加,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为358 MPa、464 MPa和50.5%。断口分析表明,轧制态和退火态复合板材断口中均表现出明显的韧性断裂特征,但退火态复合板断口中韧窝尺寸更大更深,表明其具有更好的塑性。     

爆炸焊接TA2/316L复合板界面的微观分析

采用扫描电镜、能谱仪和显微硬度计，对爆炸焊接316L／TA2复合板结合界面的显微组织，成分和显微硬度进行了研究。结果表明，界面呈波状；316L与TA2结合界面之间有一层约为5μm的熔化层：波尾处存在漩涡状熔化块，熔化块内有微裂纹和气孔；界面附近的基体组织产生了剧烈的塑性变形；钛一侧存在绝热剪切带；界面附近的原子存在扩散现象；界面区的显微硬度有显著的提高。     

Q235钢薄板激光焊接头微观组织与力学性能

为了探索光纤激光在焊接薄板低碳钢中的应用前景,文中采用光纤激光焊接系统分别对0.5 mm和1 mm厚Q235钢板进行了激光焊工艺试验,并对所得到的焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析.通过调节激光功率、摆动频率等工艺参数,2种厚度的Q235钢板均可获得单面焊双面成形、无明显缺陷的焊接接头.厚0.5mm板焊缝区主要由板条马氏体组成,硬度和抗拉强度均高于母材的,断后伸长率为33.1％,约为母材的79％;厚1 mm板焊缝区呈胞状树枝晶组织,主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成,硬度和抗拉强度均高于母材的,断后伸长率为34.5％,约为母材的75％.     

双立爆炸大板面TA2/Q235B复合板宏观变形初探

双立式爆炸焊成形复合板的宏观变形问题增加了制造成本甚至造成产品报废。利用特征线法通过对爆轰产物一维分散情况进行了分析,给出了板材在x与y方向所受炸药冲量的分布曲线。为探究大面积TA2/Q235B复合板宏观变形的影响因素,进行了4组双立爆炸焊对比试验。在装药质量比为1∶0.36∶3.19条件下,采用柔性沙土防护时,其变形规律遵循冲量分布曲线,采用刚性石壁防护时,复合板观察到凹凸坑的存在;在装药质量比为1∶0.4∶7条件下,复合板由于自身强度较高,主要呈现内弯变形,采用刚性+柔性综合防护装置,能够减少大面积复合板的宏观变形。板材宏观变形受到装药质量比、防护装置特征及炸药作用冲量的综合影响,且三者的影响因子依次递减。双立爆炸焊产生的宏观变形问题可通过适当减少装药质量比、优化防护装置及推广双立爆炸焊+轧制技术来进一步解决。     

焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响

通过微观组织表征、显微硬度试验和拉伸试验等研究了CO2气体保护焊和焊条电弧焊两种焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响.结果表明:采用CO2气体保护焊焊接时焊缝容易出现气孔,采用焊条电弧焊焊接时焊缝容易出现夹渣;由于焊条电弧焊焊接热输入相对较大,接头组织比较粗大,在过热区还存在魏氏体过热组织,硬度和抗拉...     

加热温度对TA2/Q235B复合板剪切强度的影响

采用热轧法制备TA2/Q235B钛钢复合板,研究了加热温度对TA2/Q235B复合板剪切强度的影响。结果表明:加热温度为900℃、压下量为75%轧制工艺可以得到符合标准要求的TA2/Q235B复合板;当加热温度分别为900、950、1000℃时,元素扩散层厚度对应为6.7、7.6、13.7μm。随着加热温度的升高,原子扩散越强,元素扩散层厚度逐渐增加;复合板剪切强度随着加热温度的升高而降低,原因是加热温度越高,复合板界面越容易产生Ti Fe和Ti Fe2硬脆的金属间化合物。     

TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织

用透射电镜、扫描电镜和X射线能谱仪对TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织和相组成进行分析.结果表明,界面上有一断续的熔合层,层厚约10μm,层内为尺寸位于几十个～几百个纳米之间的纳米或亚微米超细晶粒,组成相为铁素体、奥氏体和少量TiC.在界面附近碳钢侧可以看到明显的流线状组织特征,铁索体具有板条状马氏体的结构特征,珠光体层片间距减小,呈流线分布.焊接过程中Ti向钢中扩散15μm左右.     

Q235钢搅拌摩擦焊接头微观组织与力学性能分析

在焊接速度为100 mm/min和搅拌头转速为450 r/min的工艺参数下,采用钨铼合金搅拌头对3 mm厚Q235钢进行了搅拌摩擦焊试验,并对接头的微观组织及力学性能进行了研究. 结果表明,在该工艺参数下可以获得表面无缺陷、成形良好的焊缝. 焊后搅拌头表现出一定程度的磨损及氧化. 接头截面各区域承受不同的热力联合作用,经历了不同的组织转变过程,但均保持铁素体和珠光体组织. 接头显微硬度最大值位于焊核区. 接头拉伸断裂位置处于热影响区,拉伸断口呈韧性断裂特征.     

304不锈钢/Q235钢的多层爆炸焊接

为解决传统爆炸焊接中能量利用率和工作效率较低的问题,提出了一种多层爆炸焊接新方法.以五层爆炸焊接为例,304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板,进行了多层爆炸焊接和传统单层爆炸焊接的对比试验,并对爆炸焊接窗口和复板碰撞速度进行了理论计算. 结果表明,与传统爆炸焊接技术相比,五层爆炸焊接中可节省炸药量63%,并且五层爆炸焊接技术通过一次爆炸作业可获得五块焊接板,有利于提高爆炸焊接作业的工作效率. 此外,得到了304不锈钢和Q235钢的爆炸焊接窗口并对结合质量进行了预测,试验和预测结果吻合良好.