球墨铸铁与低碳钢摩擦焊接的研究

通过试验研究了铁素体球墨铸铁与低碳钢异种材料的摩擦焊接头的组织性能,探讨了其摩擦焊接性。结果表明,在合适的焊接工艺参数下,球墨铸铁与低碳钢的焊接接头成型良好,具有一定的强度,采用摩擦焊的方法焊接球墨铸铁与低碳钢是可行的。     

各种钢铁的焊接

Cr17Ni14Mo2不锈钢高压管道焊接工艺，三峡右岸地下电站排砂钢管焊接及内部缺陷分析，不锈钢PA—GTA双面弧焊工艺特点分析，双相不锈钢的焊接性及焊接技术，具有良好焊接性的AISI 303不锈钢的焊接质量，球墨铸铁与低碳钢摩擦焊接的研究。[编者按]     

球墨铸铁和20钢闪光对焊的初步研究

铸铁是属于难焊接的金属材料，尤其是球墨铸铁与异种材料的焊接更加困难。本试验使用球墨铸铁和20钢的实心棒料进行了闪光对焊，通过改变二次侧电压2级～8级、通电时间3～5s，观察其焊接接头组织的变化并测定其抗拉强度。结果表明：只要控制合适的焊接参数，球墨铸铁和低碳钢的连接可以利用闪光对焊方法来实现。     

异种金属摩擦焊工艺温度场数值模拟研究

基于摩擦焊接过程中热-力学现象,建立摩擦焊接过程中热力耦合模型,对陶瓷/金属焊接过程中温度分布进行数值模拟。所提出的模型能够预测金属陶瓷摩擦焊接过程中随时间增量的温度分布情况;焊接界面区域产生的摩擦热消耗中间层铝,并在氧化铝和低碳钢之间建立焊接层。由于氧化铝和低碳钢具有不同的温度属性,在界面处会产生更多的热应力。数值模拟用来预测氧化铝/低碳钢接口处残余应力的变化情况,进而避免异种金属摩擦焊接过程中不完全联锁、接头强度差的现象。     

低碳钢非理想结合摩擦焊接头的超声波诊断

通过信号处理技术，对低碳钢摩擦焊接头的超声回波信号进行了分析。结果表明，摩擦焊接头中的非理想结合缺陷的超声回波信号，在时域中无法与正常信号区分开，用ＡＲ功率谱分析可有效地识别出各种缺陷。     

铜与低碳钢摩擦焊特性研究

本文介绍了铜与低碳钢摩擦焊工艺的研究过程，探讨了摩擦焊过程的形成机理，所焊接头的室温拉伸强度达到了８５％以上，且热影响区窄小，对摩擦焊工艺进行了有意的探索。     

高强度球墨铸铁管在俄问世

俄罗斯利别茨克自由之鹰钢铁公司根据法国专利，并与辛那尔钢管厂合作研制出Ду１００－３００高强度球墨铸铁管及其焊接工艺（在油田中使用），以取代使用寿命较低的钢制石油输送管。该球墨铸铁管的机械性能与低碳钢相近（σＢ＝４００～４４０ＭＰａ，δ＝１０％～１２％），而它的耐蚀能力极强。作为输送管使用，根据输送物体的不同，它的耐蚀强度是普通钢制输送管的３～９倍。在海水中，普通钢管的平均腐蚀速度比高强度球墨铸铁管快６～９倍。工业性试验表明，采用新焊接工艺焊接的高强度球墨铸铁输送管可耐压１．６ＭＰａ。高强度球墨…     

异种材料的搅拌摩擦焊接

进行了铝合金与工业纯铜、铝合金与低碳钢的搅拌摩擦焊接实验。实际焊接了对接接头、丁字接头、搭接接头，观察了焊接接头组织，测量了接头性能。结果表明，用搅拌摩擦焊方法代替熔化焊方法焊接异种材料，可以获得组织致密、无缺陷的接头，接头强度较高，且工艺适应性、结构适应性较好，焊接工艺参数、各组元在焊缝金属中的比例等对形成良好的焊缝有重要的影响。     

采用混合智能方法评估球墨铸铁摩擦焊接接头的抗拉强度(英文)

采用混合智能方法评价球墨铸铁的最佳摩擦焊接工艺参数。在自动循环中使用支持向量回归(SVR)、遗传算法(GA)和帝国竞争算法(ICA)优化焊接工艺参数。该方法被用来确定焊接工艺参数,得到了理想的球墨铸铁摩擦焊接抗拉强度。在加热力40kN,加热时间300s,顶锻压力10.12kN条件下,使用SVR加上GA方法得到了最高抗拉强度为256.93MPa。将摩擦焊接样品进行拉伸强度测试,并比较了采用混合智能方法得到的优化值与实验结果。结果表明,混合智能方法可以使ZT14型摩擦焊机拉伸强度从211MPa增加到258MPa。     

同质焊缝球墨铸铁焊条的研制

研制了一种适合于球墨铸铁与球墨铸铁以及球墨铸铁与结构钢焊接的专用球墨铸铁焊条，通过试验确定了球墨铸铁焊条的合金成分并给出了比较合理的焊芯和焊条药皮化学成分。采用该焊条对球墨铸铁焊接时，可以达到同质焊缝要求。测试结果表明，焊缝金属的化学成分、金相组织均满足焊接球墨铸铁的要求，焊缝的硬度在190～230HB之间，焊缝中石墨球化稳定，焊条具有良好的焊接工艺性能。     

球墨铸铁与45钢的摩擦焊接研究

球铁与 45钢采用摩擦焊接方法可形成良好的焊接接头。焊后退火处理可改善球铁 - 45钢摩擦焊接头的组织 ,提高接头的性能。在其他焊接参数保持不变时 ,退火后接头拉伸强度随摩擦时间的增大而增加 ,直到 2 3s时达到最大值 358MPa,继续增大摩擦时间 ,接头拉伸强度下降。这主要是因为摩擦时间直接影响着球铁与 45钢摩擦焊接过程中的产热、温度分布、金属的塑性变形和石墨在界面的形态。     

铝/钢多层多道耗材摩擦焊接头组织性能研究

采用耗材摩擦焊实现2A12铝合金在Q235低碳钢上的多层多道焊接。结果表明:耗材摩擦焊可以获得表面成形良好、无内部缺陷的多层多道焊接接头。在焊接热循环作用下,堆焊层组织中第二相颗粒发生了聚集长大且先堆焊层第二相颗粒聚集长大现象更明显;接头后堆焊层硬度高于先堆焊层硬度;接头剪切强度可达130.3 MPa,为2A12铝合金剪切强度的63%,接头断裂于堆焊层铝合金侧,断裂方式为韧性断裂。     

球铁光纤激光-MIG复合焊接头的裂纹倾向与力学性能

以308L不锈钢焊丝作为填充材料,采用光纤激光-MIG电弧复合焊在5mm厚的球墨铸铁上进行焊接,重点关注了工艺参数对裂纹倾向的影响,获得了成形良好且无裂纹的焊接接头．结果表明,随着激光功率的减小和电弧电流的增加,接头熔合比减小,裂纹倾向降低．接头显微硬度和组织的分析结果表明,由熔合比带来的碳含量变化是影响裂纹倾向的直接原因．在厚度10mm的球墨铸铁试件上开X形坡口进行多层多道焊,所得焊接接头的强度和断后伸长率分别为母材的73％和20％,接头断裂机制为脆性断裂,半熔化区的莱氏体是造成断裂的原因．     

Friction welding of ductile iron with stainless steel

The study of mechanical properties and microstructure of friction welded coupe of ductile iron with stainless steel are presented. Scanning electron microscopy (SEM) was used for investigation of the fracture morphology and phase transformations taking place during friction welding process. It was concluded that in case of bainitic ductile iron (BDI) the fracture precedes mainly trough the cleavage planes. Moreover, the distribution of selected elements on both side of the joining interface was studied using EDS line and maps spectrometry. The EDS spectrometry showed some enrichment of ductile iron with Cr and Ni atoms close to the joint. The depth of Cr atoms penetration reached 50 μm. The heat generated locally by friction increased the temperature in the area close to the interface even over the melting point of ductile iron. This was confirmed by metallography which revealed the carbide eutectic enriched with Cr in ductile iron.     

大截面铸铝-铸钢摩擦焊接接头显微分析

采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铸铝与铸钢异种金属进行了焊接试验,通过电子探针、透射电镜、X射线衍射分析及微区硬度测试,进行了铸铝与铸钢异种金属焊接接头的显微分析.结果表明,大截面铸铝与铸钢间具有良好的摩擦焊接性;主要元素以界面为起点向对偶面扩散,Fe原子扩散距离稍小于Al原子的扩散距离;次生摩擦面对碳诱导形成碳化物;在焊缝区,既存在晶体,又存在非晶;接头焊合区两侧硬度均略高于基材.     

铜中间层钛-钢扩散复合界面组织与性能

利用真空扩散焊方法制备了铜中间层钛-钢焊接接头,并采用OM、SEM、EDS、显微硬度和拉伸试验方法,研究了铜中间层钛-钢扩散复合界面组织和性能。结果表明,Fe、Ti原子在界面处发生了互扩散,钛侧形成α-βTi+αTi或βTi+α-βTi+αTi组织,钢侧发生脱碳并形成柱状晶组织;拉伸强度随扩散温度升高呈现先增加后减小的趋势,950℃、30 min扩散试样拉伸强度最高,达到262 MPa;拉伸断口具有塑性断裂区与脆性断裂区特征,并在断口上检测出TiC相。     

高强高韧合成球墨铸铁的组织及力学性能

以废钢为主要原材料(20%生铁+20%回炉料+60%废钢),使用中频感应电炉熔炼,采用中间加入和镜面加入联合增碳方式,制备了合成球墨铸铁QT450-23铸件。合成铸铁球化级别1级,球化率95%,石墨圆整,球径10～20μm,基体为100%铁素体。合成铸铁抗拉强度为450MPa,伸长率为23.3%。在高温组织中,奥氏体枝晶发达,显著提高材料的冲击韧性,V型缺口冲击试样常温冲击韧性为18.4 J/cm2,是相同成分和工艺条件下,传统生铁为主配方球铁的2倍。