20g厚板电子束焊大深宽比焊接接头组织与韧性研究

研究了锅炉用钢２０ｇ厚板电子束焊接深比超过２０：１时，焊接接头的组织特点及接头韧性，当焊缝深度比超过２０：１时，热影响区将产生高碳马氏体组织，从而造成热影响区的脆化。     

TA15钛合金电子束焊焊接接头力学性能

钛合金材料以及相关制造技术是实现飞机先进性的重要基础之一,电子束焊接是钛合金板材一种先进的焊接形式.对TA15钛合金板材电子束焊接试样进行了金相分析和静力试验、疲劳试验和扫描电镜(SEM)分析.结果表明,TA15板材电子束焊焊接接头的焊缝、热影响区和母材的微观组织差别明显;焊缝韧性降低,抗拉强度高于母材;热影响区尺寸较小,在1～2 mm左右,是焊接接头的薄弱部位;疲劳裂纹大多萌生于焊接热影响区区域,疲劳破坏试样断口的SEM分析表明,疲劳裂纹大多起源于焊接热影响区的气孔处.     

低合金钢电子束焊焊接接头金相组织

焊接方法 :电子束焊母　　材 :低合金钢亲爱的焊接工作者朋友们 :从 1999年第 1期至 2 0 0 1年第 12期 ,《焊接金相》栏目共发表了 36组焊接金相组织图片 ,概括描述了不同焊接材料、焊接工艺及焊接方法对金相组织的影响 ,并展示了一些常见的焊接缺陷图片。该专栏暂告一段落 ,若焊接工作者朋友们需要了解特殊焊接材料工艺方法对组织的影响 ,可与哈尔滨焊接研究所金相室联系 ,共同商榷。联系人 :于　捷　郭力力　孙秀芳　电话 :0 45 1-6 336 43低合金钢电子束焊焊接接头金相组织$哈尔滨焊接研究所!(150080)@于捷 $哈尔滨焊接研究所!(150080…     

TC4钛合金厚板电子束焊接接头的组织与性能

采用真空电子束对20mm厚的TC4钛合金板材进行对接,探讨了电子束流对接头显微组织及力学性能的影响。结果表明,焊缝晶粒尺寸随熔深的增大而减小,晶粒尺寸梯度随束流的增大而减小;电子束流从95mA增大至105mA时,焊缝上部的α′和晶间α相以及α′板条束大于中部和下部,且随着束流的增大,晶间α相变宽、α′板条束变粗大;束流减小至85mA时,焊缝下部没有晶间α相和α′板条束产生。接头强度高于母材,束流为95mA时,强度达到最高,为1 265 MPa,接头为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂方式。     

双相不锈钢真空电子束焊接接头组织与力学性能

真空电子束焊接是制备特厚板坯的主要方法,而真空下焊缝有无N损失且是否影响产品使用性能的研究尚不多见.对S32101经济型双相不锈钢进行真空电子束焊接,对焊态和焊后热轧固溶态的焊接接头分别进行了显微组织观察、N含量检测、z向拉伸和夏比冲击性能检测.结果表明,S32101的真空电子束焊缝中N含量较母材有明显的下降.但是,轧...     

应变速率对TC18钛合金厚板电子束焊接接头组织和力学性能的影响

研究了在优化后的焊接工艺参数下,TC18钛合金厚板电子束焊接接头沿板厚方向(上层、中层、下层)应变速率对显微组织、拉伸性能和应变硬化行为的影响。结果表明:焊接后焊缝微观结构发生了明显变化,熔合区显微组织由粗大的β相和次生α相组成。与母材相比,沿厚度方向的焊接接头表现出较低的强度和塑性,但其硬化能力增强。焊缝下层的强度和延伸率高于中层和上层。当应变速率为1×10~(-2)s~(-1)时,焊缝的最大屈服强度和极限抗拉强度达到母材的83%。随着应变速率的增加,焊缝的硬化能力下降。拉伸断裂发生在焊缝区,上层的断裂过程为解理断裂,中下层为准解理断裂。     

Incoloy 825镍基高温合金电子束焊工艺及接头组织与力学性能分析

采用电子束焊,对空冷器管箱Incoloy 825镍基高温合金进行对接焊试验. 通过对焊接接头的组织观察,并结合拉伸力学性能以及接头的冲击韧性等试验,分析镍基高温合金电子束焊接头的组织和力学性能. 结果表明, 采用电子束焊焊接镍基高温合金可以得到良好的焊接接头,焊缝区组织由大片等轴晶和少量柱状晶组成;焊缝区没有出现明显的元素烧损现象;焊缝、热影响区硬度达到母材硬度值;焊缝接头抗拉强度达到600 MPa,接近母材抗拉强度,接头断裂形式为韧性断裂;焊缝和热影响区的冲击吸收能量高于母材区,其中焊缝区的冲击吸收能量达到了262 J,冲击断口形貌为韧窝状.     

Al-Cu-Li合金电子束焊接接头的显微组织与力学性能

对厚度为2.5 mm的Al-Cu-Li合金板进行真空电子束焊接,并对获得接头的微观组织及力学性能进行了系统研究。金相组织分析显示,接头从熔合线附近到焊缝中心的微观组织结构依次为等轴细晶粒区、柱状晶和等轴晶;力学性能测试结果表明,与母材本身相比,接头焊缝的显微硬度值有所降低,在焊态下焊接接头的强度系数约为0.7;接头拉伸断口扫描观察显示,断口表面分布着大量细小的韧窝,呈明显韧性断裂特征。     

纯铝电子束焊显微组织和力学性能

针对应用越来越广泛的纯铝焊接质量、接头性能及生产率提出的新要求,通过金相分析、力学性能试验,研究了纯铝A199.60电子束焊接头的显微组织和力学性能.结果表明,纯铝焊缝主要是柱状晶,焊缝中心组织为细小的等轴晶;同时,电子束焊接头产生软化现象,其强度有所降低,但塑性得到了提高,综合性能得到了一定程度的改善.     

6082铝合金的电子束焊工艺及其接头组织与性能

采用真空电子束焊工艺焊接6082铝合金,通过金相组织观察、断口扫描分析、拉伸试验和显微硬度测试对获得的接头进行显微组织和力学性能的研究.结果表明,采用圆形扫描方式,电子束流为105 mA,焊接速度为1500 mm/min的工艺条件下,获得接头具有最佳的力学性能,接头抗拉强度达到母材本身强度的81％左右.接头金相组织观察表明,焊缝金属为细小的等轴晶组织,在晶界及晶粒内分布着较多的强化相;接头焊缝XRD相结构分析证实,焊缝金属基体为α - Al,并含有β(Mg2Si)强化相和单质Si相;拉伸断口扫描观察显示,接头断口表面分布大量的韧窝,韧窝尺寸小且分布均匀,呈明显韧性断裂特征.     

铝-铜真空电子束扫描焊接接头力学性能分析

针对2 mm厚的2A16防锈铝合金和2 mm厚的T2紫铜,采用对接的方式进行了真空电子束扫描焊接。通过拉伸试验仪、维氏硬度测试仪和扫描电镜对接头的力学性能和断口形貌进行了测试和分析,采用XRD分析了接头化合物。研究结果表明:接头抗拉强度随着电子束流、扫描幅值的增大呈先增大后减小的趋势,当焊接速度为1800mm/min、电子束流为62 m A、扫描幅值为0.8 mm时抗拉强度达到最大值71.2 MPa。接头的断裂方式为韧脆混合型断裂,在最佳工艺参数下以韧性断裂为主。硬度的分布与接头的形貌有关,铝-铜界面连接区的硬度最大,铝侧和铜侧熔化区的硬度都分别要比铝母材和铜母材的硬度高。XRD分析其接头化合物为Al_2Cu。     

6082铝合金MIG焊焊接接头组织与力学性能研究

通过拉伸、弯曲、硬度试验以及金相分析等对6082铝合金MIG焊接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用5087焊丝焊接6082铝合金时,具有较好的抗拉性能,板厚8和4mm的焊接接头焊态的抗拉强度分别为母材的77.8%和73%;弯曲断裂集中在熔合线处,弯曲角度均较小;6082铝合金MIG焊接头焊缝中心组织为等轴晶,靠熔合线的焊缝晶粒沿散热方向呈柱状晶,熔合区晶粒粗大;软化区出现过时效效应,使Mg2Si长大,成为接头最薄弱的区域。     

热处理工艺对TC18电子束焊焊接接头力学性能的影响

采用普通退火、去应力退火、双重退火3种焊后热处理工艺对TC18钛合金电子束焊接接头进行焊后热处理,分别检测母材、接头的拉伸、冲击等力学性能,试验结果表明,采用双重热处理工艺的TC18母材与电子束焊接接头,具有较好的抗拉强度、屈服强度、冲击韧度。对于采用双重热处理工艺的TC18电子束焊接接头,进行疲劳寿命检测,发现经双重热处理后的TC18钛合金电子束焊接接头有较好的高周疲劳性能,在应力比为0.1的拉-拉耐疲劳试验中,经过1000万次循环试验后,焊接接头的疲劳极限为490MPa。     

厚板铝合金搭接搅拌摩擦焊组织及力学性能分析

对15.0 mm厚7N01铝合金进行了搭接搅拌摩擦焊连接,对搭接接头进行了显微组织、显微硬度、抗剪以及疲劳性能测试。研究结果表明,采用搅拌针长度为17 mm的搅拌头搭接接头抗剪性能最佳,抗剪强度为245MPa;搭接接头微观组织与对接接头相比并无较大差异,但在结合面处形成了虎克缺陷和冷搭缺陷;搭接接头在摩擦热的作用下形成了一定的软化区,位于前进侧和后退侧的热影响区;焊核区的硬度在厚度方向上存在一定的差异性;当N=1×10~6次时,7N01(15.0 mm)铝合金搭接搅拌摩擦焊接头的条件疲劳极限为54.85 MPa,为母材的40.4%。     

TC4钛合金电子束焊与TIG焊焊接接头的组织性能对比研究

针对TC4钛合金电子束焊及TIG焊焊接接头的凝固组织、微观相结构及接头静载室温拉伸性能进行了对比研究。结果发现,TIG焊接头热影响区内为较粗大的等轴晶,焊缝区内凝固组织为粗大柱状晶,柱状晶粒生长方向由最初的垂直于焊缝-热影响区界面逐渐转为垂直向上生长。电子束焊接头组织形态同样是热影响区为等轴晶粒形态,而焊缝区内为柱状晶粒,等轴晶和柱状晶粒的尺寸较TIG焊均明显减小,且柱状晶生长方向始终垂直于焊缝-热影响区界面。TIG焊焊缝区原始β晶内的微观组织由魏氏α板条、针状马氏体α’以及β基体组成,而电子束焊焊缝原始β晶内的微观组织由大量细长针状马氏体α’+β基体组成。力学性能测试结果表明,电子束焊焊接接头的强度略高于TIG焊,塑性显著优于TIG焊。     

AZ31镁合金电子束焊焊接接头微观组织特征

针对AZ31镁合金熔点低、线膨胀系数高、热导率高、焊接后易出现裂纹和气孔等特性,进行真空电子束焊接研究。在对其焊接工艺条件优化的基础上,观察分析了其显微组织。结果表明,AZ31镁合金电子束焊接接头成形良好,焊缝组织细小,为等轴晶;焊缝区域主要由细小的α(Mg)相和β(Mg17All2)相组成,焊缝硬度高于母材,表明电子束焊为AZ31镁合金板材的有效焊接方法。     

TC18钛合金手工TIG焊与电子束焊焊接接头的组织与性能对比

进行了TC18钛合金手工TIG焊和电子束焊工艺试验,对该合金在两种不同性能焊接工艺下焊接接头的组织和性能进行对比分析。结果表明,在相同的热处理条件下,TC18钛合金TIG焊焊缝得到口基体上分布着片状α组织,接头强度达到母材的80.5%,断后伸长率为母材的23.6%,焊缝具有较高的冲击性能,达到母材的95.2%,其热影响区的韧性为母材的44.7%;电子束焊焊缝得到β晶粒内分布着短片状α相组织,其接头强度与母材等强,断后伸长率为母材的29.7%,焊缝与热影响区具有相同水平的冲击性能,分别达到母材的55.5%和55.8%。     

厚板TC4钛合金电子束焊接头组织演变及力学性能

电子束焊因其真空环境、能量密度大、焊缝深宽比大等优点,被广泛应用于钛合金焊接。系统研究了30 mm厚TC4钛合金电子束焊接接头组织演化及其力学性能。结果表明:熔合区中部由粗大原始β柱状晶组成,内部为αGB、块状α集束和部分网篮组织构成的混合组织,靠近热影响区的熔合区由等轴原始β晶粒构成;热影响区存在较显著的组织不均匀性,随着距熔合区距离增大,β转变组织(次生α片层+残余β相)含量逐渐降低,初生α相含量逐渐升高;熔合区平均显微硬度比母材高约50 HV,接头抗拉强度达到906 MPa,接头强度系数达到96%,拉伸断裂位置位于熔合区内。     

厚板TC4钛合金电子束焊接头组织和力学性能研究

对30 mm厚TC4钛合金进行电子束焊接试验,通过金相分析以及显微硬度测试对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,TC4钛合金母材由等轴α以及部分β转变组织组成,焊缝区组织在纵向上具有不均匀性。焊缝顶部β柱状晶粗大,沿熔合线向顶部生长,中部和下部柱状晶相对较小,垂直熔合线向焊缝中心对称竞相生长。β晶粒内部微观组织为针状马氏体,马氏体尺寸从焊缝顶部到底部逐渐减小。热影响区显微组织为等轴初生α相和α'针状马氏体,以及未完全转变的β相。焊缝区和热影响区显微硬度值高于母材;在焊缝区纵向上,顶部显微硬度值为340 HV,随着距离焊缝顶部距离的增加,硬度值显著增大,最大值为435 HV。     

16mm厚T2铜搅拌摩擦焊组织及接头力学性能分析

选用转速300 r/min、焊速30 mm/min的工艺参数对16 mm厚的T2紫铜厚板进行搅拌摩擦焊接,并对其焊接接头的微观组织、力学性能进行了分析。结果表明,焊核区晶粒尺寸比母材细小,其平均硬度为73 HV,稍高于母材,热影响区和热机影响区硬度较低;焊接接头的抗拉强度为229 MPa,是母材的97%,试样断裂的位置均在前进侧热影响区。X射线衍射结果表明,焊接接头只有Cu,无氧化物和其它金属间化合物产生。