脉冲电流细化金属凝固组织研究综述

评述了近年来脉冲电流细化金属凝固组织方面的研究进展,总结探讨了脉冲电流影响金属凝固组织机理的不同观点.指出脉冲电流细化金属凝固组织机理尚存争论,但是技术已经比较成熟,已具备工业应用的基本条件.     

电脉冲细化金属凝固组织技术研究现状

实现金属材料凝固组织均匀、细化是当今工业生产中的重要研究方向,本文综述了国内外运用电脉冲细化金属凝固组织的研究现状,以及影响细化效果的各种因素.对细化机理进行了概况总结,并对研究不足以及今后发展方向进行了阐述.     

纯钛焊件焊缝组织细化的热加工工艺研究

为解决焊接的纯钛阴极辊生产电解铜箔时在焊缝处出现的周期性色差问题,进行了纯钛焊缝及其表面堆焊部位显微组织细化的热加工工艺研究.结果表明,变形温度太低时,由于焊缝与基体晶粒度级别相差太大,不能协调变形,容易导致交界开裂;温度太高时,又不能有效细化焊接凝同组织;弯折次数不宜太多,否则容易落入再结晶晶粒长大的第二个峰值变形区.     

钛合金焊缝晶粒细化技术的现状

钛合金具有密度小、比强度高、抗腐蚀等优点,其焊接件广泛应用于航空航天、军事、化工等领域,如果将钛合金焊缝晶粒细化,就会显著提高其力学性能,降低超塑性温度,提高钛合金材料服役性能,从而扩大其应用领域和范围.综述了电磁搅拌,变质处理,脉冲焊接,电弧超声等细化钛合金焊缝晶粒方法的国内外研究现状.说明超音频脉冲焊接及电弧超声焊接是具有发展前景的方法.     

铜合金组织细化研究现状

就目前对铜合金的组织细化方法进行了综述,从化学和物理方法 2个方面进行了阐述,如添加合金元素、形变处理及物理场处理等,指出了铜合金组织细化存在的问题及今后的发展方向。     

高频脉冲电流作用下铝合金的凝固组织细化

采用自制的高频脉冲电流诱导凝固细晶装置,研究了脉冲电流对铝合金凝固组织的影响。结果表明,脉冲电流峰值相同时,随着处理时间的增加,晶粒逐渐细化。其中二次枝晶的生长经过断裂、脱落而得到细化。脉冲电流处理时间相同时,随着电流峰值的增加,共晶组织在枝晶间生长,二次枝晶尺寸减小,并逐渐被打碎,变短,直至最后消失。     

高频脉冲电流作用下铝合金的凝固组织细化

采用自制的高频脉冲电流诱导凝固细晶装置,研究了脉冲电流对铝合金凝固组织的影响。结果表明,脉冲电流峰值相同时,随着处理时间的增加,晶粒逐渐细化。其中二次枝晶的生长经过断裂、脱落而得到细化。脉冲电流处理时间相同时,随着电流峰值的增加,共晶组织在枝晶间生长,二次枝晶尺寸减小,并逐渐被打碎,变短,直至最后消失。     

Nb对中碳钢相变和组织细化的影响

针对无Nb和添加0.06%Nb的2种中碳钢,研究了Nb对0.47%C中碳钢相变及组织细化的影响规律.2种实验钢正火组织均为铁素体+珠光体,Nb微合金化能够有效细化中碳钢的奥氏体晶粒,从而导致正火后组织中铁素体体积分数明显增加.含Nb中碳钢的屈服强度相对无Nb钢提高了18%(70 MPa),抗拉强度基本保持不变,-20℃冲击韧性则由7 J提高到19 J,呈现显著提高.此外,由连续冷却转变(CCT)曲线发现,Nb微合金化中碳钢可在冷速≤10℃/s时获得较高体积分数的铁素体,因此,可保证工件在较大冷速范围内不出现大块珠光体或贝氏体/马氏体组织.结合TEM观察发现,Nb元素以微小析出物Nb(C,N)的状态均匀分布在钢中.Nb(C,N)析出物能有效细化奥氏体晶粒,并因此提高铁素体形核率,这是Nb在中碳钢中影响相变并提高韧性的主要机制.     

振动焊接改善焊缝的组织

振动焊接是指在焊接过程中根据不同构件施加不同参数的机械振动 ,在振动条件下进行焊接。不难想象 ,在一定频率范围内的轻微振动 ,势必对焊接熔池有一定作用[1] :①当焊缝金属在熔融状态下 ,振动可以使组织发生变化 ,细化晶粒 ,使焊缝的力学性能得到提高 ;②在有温度场作用下 ,     

镁及其合金组织细化方法研究现状

介绍了目前国内镁及其合金组织细化常用的几种方法，指出目前最实用的几种方法的不足，提出了研制新型镁及镁合金细化剂的必要。     

铸型冷却强度对脉冲电流细化纯铝凝固组织的影响

通过改变脉冲电流参数和铸锭的冷却速度,研究了脉冲电流细化纯铝的规律.试验结果表明:在较快的冷却速度下脉冲电流峰值对组织细化程度的影响明显强于脉冲频率的作用.当频率超过200Hz后电流的热效应导致细化效果反而变差,同时电流的作用存在一个极限值,当电流峰值达到125A之后细化效果明显增强,但是继续提高参数,细化效果并没有随之提高.在较慢的冷却速率下,由于增加了脉冲电流的有效作用时间以及晶核迁移的时间,易于获得等轴晶组织.     

Ca微合金化钢焊接接头组织性能的研究

针对Ca微合金化HSLA钢,采用斜Y型坡口焊接冷裂纹试验评价了焊接冷裂纹倾向,研究了其不同t_(8/5)条件下模拟CGHAZ和气体保护焊接头的组织结构和力学性能.结果表明:该钢的焊接冷裂纹敏感性较低:Ca形成的氧化物(CaO)有效地钉扎焊接CGHAZ奥氏体晶界,细化焊接CGHAZ晶粒,有利于IFA形成,改善其焊接CGHAZ韧性;Ca微合金化HSLA钢具有优良的焊接力学性能.     

非稳态脉冲电流对Q235钢组织细化的影响

研究了Q235钢在非稳态脉冲电流作用下正火后组织的变化。结果表明：脉冲电流可以细化Q235钢的正火组织。随着脉冲电压的升高、脉冲频率的增加，细化效果更加显著。并对脉冲电流能细化固态相变组织的机理进行了初步探讨。     

不锈钢超声-脉冲TIG焊缝的组织与性能

超声辅助TIG焊是一种新型高效焊接方法.前期研究中采用的是直流,而实际焊接中多用脉冲.采用超声辅助脉冲TIG焊方法焊接不锈钢1Cr18Ni9Ti,对焊接接头的组织和性能进行了分析,讨论了焊缝熔深增加、组织细化的机理.结果表明,施加超声振动后,焊缝熔深增加1倍以上,焊缝区组织细化,基值电流期间电弧压缩明显,接头抗拉强度和断后伸长率都有所提高.分析认为声流力是焊缝熔深增加的主要动力,声空化与声流搅拌的共同作用使焊缝组织细化.     

亚稳组织转变细化TiAl合金显微组织研究现状

TiAl合金具有低密度、高比刚、高比强、优异的高温力学性能等优点,在航空航天领域极具广阔的应用前景。然而,由于该合金低的室温塑性、损伤容限及加工性能,导致其制造成本较高,限制了应用领域。均匀细小的显微组织可以显著改善TiAl合金的室温塑性及加工性能。本文综述了高温淬火获得亚稳组织转变并细化TiAl合金组织的相关研究,如块状γM相、马氏体α′相及全B2相转变等。在回火过程中,亚稳组织的分解可以细化合金组织,亚稳组织过冷度越大,析出相形核率越高,晶粒细化效果更为显著。讨论了各种组织细化方法存在的问题和对力学性能的影响。     

焊接工艺参数对不锈钢A-TIG焊焊缝熔深的影响

利用自制的活性剂,考察了焊接工艺参数对奥氏体不锈钢A-TIG焊焊缝熔深的影响.结果表明:活性剂能使电弧收缩,穿透力增强,使焊缝熔深增加.在其它焊接参数不变的情况下,随着焊接电流的增加熔深增大;随着焊接速度的增加熔深减小;焊接电弧长度由2mm增加到3mm,焊缝熔深增大;由3mm增加到4mm,焊缝熔深减小.电弧收缩理论可以较好地解释试验结果.     

外场处理细化管线钢埋弧焊缝的显微组织

研究了电磁搅拌和氩弧表层快速加热等外场对管线钢埋弧焊缝显微组织的影响。结果表明,电磁搅拌改变了焊缝中非金属杂夹物的大小和尺寸分布,使尺寸位于0.2～0.6μm之间的夹杂物数量增加,促进了奥氏体晶粒内针状铁素体的生成和细化,针状铁素体的含量由85.1%提高到了91.7%,提高了熔敷金属的韧性。而氩弧加热处理使焊缝表层的柱状晶消失,针状铁素体晶粒明显细化,并消除了对性能有害的组织-晶界铁素体和侧板条铁素体。     

超细组织空冷贝氏体钢

对３种空冷贝氏体钢在不同热处理状态下的组织进行了观察和分析。微合金变质处理可细化奥氏体晶粒和显微组织;调整微合金含量和种类,可增加钢中碳化物数量、种类和弥散度,从而提高钢的硬度和冲击韧度。经多元微合金变质处理,组织更为细小均匀,变为超细组织。所研制的贝氏体钢具有制作产品工艺简单,价格低廉的特点,制作的板锤在现场使用证明,比原来使用的高锰钢板锤耐磨性提高两倍。     

脉冲电流作用下金属凝固研究现状评述

脉冲电流作用于金属材料的凝固过程已逐渐发展为一种新的细化金属凝固组织的技术。作者从脉冲电流的施加方式、凝固材料选择、电流参数选择和机理探讨四个方面综述了脉冲电流细化金属凝固组织的研究状况,并阐述其研究的新进展。最后就脉冲电流细化金属凝固组织的研究趋势进行了展望。     

高密度脉冲电流对A356铝合金凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流对A356铝合金凝固组织的影响，实验中对液相线以下溶体的凝固过程在不同阶段进行电脉冲处理。对比实验结果表明：经过电脉冲处理后，A356的合金凝固组织得到明显细化；在同样的电脉冲条件下，凝固组织细化效果与电脉冲放电开始时间有关，凝固过程中放电开始时间越早，凝固组织细化效果越明显；反之，凝固组织细化效果较差；同时，脉冲充电电压越高，凝固组织细化程度越大。定量计算了脉冲电流产生的电磁力并分析了脉冲电流影响凝固组织的作用机制。