局部热处理对压印接头力学性能的影响分析

对两种不同基板压印接头进行局部热处理,研究局部热处理对不同基板压印接头拉伸力学性能的影响。结果表明:局部热处理能够提高接头强度、增大接头拉伸位移及能量吸收值。局部热处理使基板强度增大,接头内锁部分在从基板拉出时阻力变大,导致内锁部分被撕裂的程度加大,也正是这个原因使得压印接头的综合力学性能得到提升。     

底厚对镀锌钢压印接头失效模式影响分析

为研究压印接头底厚与其失效模式之间的关系以及不同失效模式下其静力学性能,对同种镀锌钢材料进行压印连接,再进行拉伸剪切试验。结果表明:对镀锌钢同种单搭压印接头,当底厚不同时,压印接头的失效形式不同。当接头底厚为0.95 mm时,接头失效模式为颈部断裂失效模式和颈部断裂混合失效模式;当底厚为0.95 mm到1.26 mm之间时,接头的失效形式为混合失效;底厚为1.37 mm时,接头失效模式全部为底部拉脱失效。随着失效形式从颈部断裂失效模式到混合失效,再到底部拉脱失效变化,其承载能力、失效位移、能量吸收值呈抛物线变化。当失效形式为混合失效时,其承载能力、失效位移及能量吸收值均最优。     

局部热处理对SPCC冷轧钢压印接头组织及静力学性能的影响

通过组建局部热处理试验装置,对压印接头进行局部热处理,之后制备金相试样,以观察热处理后压印接头的金相组织,检测热处理前与热处理后接头的组织硬度. 并对热处理前与热处理后的压印试件进行拉伸-剪切试验,对比热处理前与热处理后接头的静强度. 结果表明,局部热处理使压印接头部位材料由铁素体与珠光体组织发生转变出现马氏体组织;与前者相比,马氏体组织具有较高的强度与硬度,马氏体组织的这种特征最终使接头静强度得到大幅提升.     

三层板压印接头静拉伸力学性能研究

采用试验方法研究了基板配置方式及上板厚度对三层板压印接头力学性能的影响。对上层板厚度不同以及配置形式不同的6组试件进行拉伸剪切试验,结果表明:接头配置形式对失效模式以及强度有很大影响。6种接头中,C型配置方式接头的拉伸强度最大;同种配置方式下,上板厚度对接头强度影响很大,上板厚度越大接头拉伸强度越大,其中A型配置方式中表现最明显。接头失效模式有颈部断裂失效、内锁拉脱失效和混合失效。不同的失效模式对应不同的失效位移,颈部断裂失效位移最小,混合失效位移其次,内锁拉脱失效位移最大。     

5052铝合金压印-电阻点焊复合连接可行性研究

为了提高压印连接接头的强度,改善电阻点焊对铝合金连接不稳定的问题,对5052铝合金压印-电阻点焊复合连接的可行性进行了探究性试验。在焊接时间和焊接压力保持不变的情况下,将焊接电流(23-27 k A)视为唯一变量,探究了焊接电流的最优值。利用超声波水浸聚焦入射法对复合连接接头的成形性进行了检测;使用MTS材料试验机对试样进行了拉伸-剪切试验,得到了压印-电阻点焊复合连接接头的最大静拉伸载荷、失效形式及能量吸收值。结果表明:压印-电阻点焊复合连接可以实现对5052铝合金接头的有效连接且接头形貌可以利用超声C扫描进行检测;在焊接时间和焊接压力不变的情况下,适当增大焊接电流,接头的最大静拉伸载荷和能量吸收能力均有所提高,焊接电流的最优值均为25 k A;当焊接电流继续增加,接头内部结构遭到破坏。     

退火处理对钛合金压印接头疲劳性能影响

文中实现了钛合金板材的压印连接,并将得到的压印接头分成两部分,一部分不予处理,一部分进行整体退火处理. 将得到的两组试件进行静拉伸试验和拉-拉疲劳试验. 结果表明,未处理的钛合金压印接头静拉伸最大载荷均值为4 363.64 N,失效位移均值为1.48 mm. 退火处理后,钛合金压印试件的静拉伸最大载荷均值为3 879.74 N,失效位移均值为1.85 mm;未处理的钛合金压印接头疲劳性能明显优于后者,前者的疲劳极限高于后者约68%;两种接头的疲劳裂纹总是在压印点偏上的部位出现,SEM分析显示该部位应力较为集中且存在多个疲劳源,两种断口的疲劳源呈脆性疲劳断裂特征,退火处理的接头颈部断裂断口为塑性断裂.     

酸性腐蚀环境下钢铝压印接头性能

为探究酸性腐蚀工况下异质压印接头的力学性能,将通过圆形模具压印连接的铝AA5052与钢DP590试件置于0.02 mol·L^-1 NaHSO₃溶液中进行周浸腐蚀试验,在腐蚀不同周期后取出称重,并进行静力学拉伸-剪切试验。腐蚀试验结果表明,腐蚀周期越长,腐蚀产物越多,试件的失重量越大,腐蚀速率则越低。静力学试验结果表明,接头的失效形式发生改变,经腐蚀后的试件皆为颈部完全断裂且铆扣部分被拉出失效,且拉伸失效形式的改变与腐蚀周期的长短无关;接头静强度呈先增大后减小的变化趋势,且增大速率明显大于减小速率;能量吸收值呈先上升后下降的趋势。     

通孔泡沫金属传热性能研究进展

泡沫金属是一种新型功能材料,具有比重小、比表面积大等特点,尤其是开孔泡沫金属是一种优良的热交换材料,在工程中具有广阔的应用前景。本文简单介绍了开孔泡沫金属的传热性能表征及分析方法,介绍传热性能的一些影响因素。最后介绍了泡沫金属在散热器上的初步应用。     

焊缝金属对异种钢接头力学性能的影响

本文采用拉伸、弯曲、金相分析等试验方法，研究了奥氏体焊缝和组合焊缝对ＺＧ４５Ｍｎ２＋４０Ｃｒ异种钢接头力学性能的影响。结果表明，奥氏休焊缝和组合焊缝接头的静载强度都可达到两种被焊材料中较低强材料的强度，但接头的横向弯曲角较小；组合焊缝工艺成本低，在焊后状态使用的异种钢焊接结构中具有推广价值。     

铝铜异种金属冷压焊及其焊缝接头显微组织和性能

研究了铝铜异种金属冷压焊的焊接工艺,对铝和铜的焊接性能及冷压焊的焊接特点进行了分析.用冷压焊进行了铝铜异种金属对接接头的焊接试验,并对冷压焊的焊接工艺参数的选择进行了试验和分析.对焊接接头的显微组织、抗拉强度、抗弯强度、电阻性能、耐温度变化性能及接头耐高温性能进行了试验和分析,其结果为铝铜异种金属焊接在电气产品中的使用提供了依据.     

Microstructure and mechanical properties of dissimilar steel plate resistance plug welding joints

A new type of hybrid welding method called resistance plug welding (RPW) was firstly adopted to achieve the connecting of dissimilar steel,mainly as for the poor welding characteristics of high strength steel produced by increasing carbon,manganese,silicon,etc.Microstructures and mechanical properties of RPW joint were analyzed by optical microscope,micro-hardness test and shear tensile measurement.Experimental results indicate that the RPW joint has a rounded rectangle nugget,and the size is larger than elliptical nugget of resistance spot welding (RSW) joint;the hardness value of RPW joint is evenly distributed,accordingly there is no hard brittle phases;the shear tensile strength of RPW joint increases by 20％ in comparison with RSW joint under the same welding conditions.     

镁-钢异种金属MIG焊接头的显微组织与力学性能

采用熔化极惰性气体保护电弧焊方法(MIG)实现镁合金和低碳钢的连接,并研究焊接热循环特点和镁?钢对接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明,在焊接过程中,接头的温度场分布是不均匀的。镁合金焊缝金属为细小的等轴晶结构。在镁/钢界面存在主要由AlFe、AlFe3和Mg(Fe,Al)2O4相组成的过渡层,这一过渡层是镁?钢接头的最薄弱环节。焊接线能量和焊缝Al含量对镁?钢接头的抗拉强度具有明显的影响。焊接线能量由1680 J/cm增至2093 J/cm,接头强度明显增加,这主要归因于镁/钢界面反应。增加焊缝Al含量至6.20%,镁?钢接头强度可达192 MPa,为AZ31镁合金母材强度的80%。因此,选择合适的焊接线能量和焊缝Al含量有利于改善镁?钢接头的抗拉强度。     

高温运行对镍基异种金属接头力学性能的影响

对12Cr1MoV和0Cr17ni12Mo2两种管材的镍基异种金属接头进行焊后状态和高温运行后状态对比试验。结果表明,高温运行使异种钢接头σ-ε图中曲线移动,反映了高温运行后异种钢接头的屈服强度和塑性有所下降;高温运行使异种钢接头的各项力学性能指标σb,σ0.2,δ5,ψ均略有下降,该结果与接头组织变化及12Cr1MoV钢珠光体组织中碳化物球化倾向等不利因素有关;高温运行对异种钢接头断口部位及宏观断口形貌特征无大的影响;高温运行后异种钢接头拉伸试样仍断在母材处,表明镍基异种钢接头的抗拉强度是比较满意的。     

异种钢LMHW与MIG焊接头力学性能对比分析

激光-MIG复合焊（LMHW）由于结合了激光和电弧两个独立热源各自的优点,极大程度地避免了二者的缺点,因此成为在汽车、船舶、石油化工等领域具有极大应用前景的新型焊接方法. 以25CrMo4和33MnCrB5-2异种钢试样为研究对象,对比研究了LMHW和MIG焊的焊接接头金相组织差别与硬度分布差异. 结果表明,LMHW焊缝成形均匀饱满,焊接成形效果好于MIG焊接. LMHW接头焊缝中心的组织比MIG焊的组织更细,整体硬度比MIG焊接头整体硬度高,接头的质量较MIG焊的接头质量好. LMHW的接头整体硬度高出MIG焊接头的整体硬度30%.     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头特征及性能研究

对0.2 mm厚的1060纯铝和TC4钛合金薄板进行了微电阻点焊试验,研究了焊接电流I、焊接时间T和电极压力F对接头力学性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对点焊接头的连接特征及断裂行为进行了深入研究,采用微区射线衍射仪(micro-XRD)测定了焊点的物相组成。结果表明：在焊接电流为0.3 ~ 0.7 kA范围内,焊点的拉剪力随着焊接电流的增加先增加后趋于平稳,在焊接时间2~6 cyc范围内,焊接时间对焊点的拉剪力无显著影响,在电极压力为40~280 N范围内,随着电极压力增加焊点拉剪力先增加后降低;当I=0.7 kA、T=3 cyc、F=160 N时点焊接头的拉剪力最高为91 N,断裂发生在热影响区;1060/TC4异种金属微电阻点焊形成了共同的熔核,熔核与TC4之间界面较为平整,但是与1060的结合面呈凹凸不平,在熔核内部生成了AlTi₃、Al₂Ti和Al₃Ti金属间化合物,焊核与铝侧界面处生成了针状化合物Al₃Ti,对焊点的强度起到重要作用。     

保温时间对20G/316L异种金属TLP焊接接头组织及性能的影响

以非晶态Ni箔为中间层材料,采用高频感应加热系统,对20G/316L进行了瞬间液相扩散(TLP)连接试验,研究了保温时间对接头界面组织、元素扩散迁移情况以及力学性能的影响。结果表明,在焊接温度为1 120℃,保温时间为30～60 min时,20G碳钢与316L不锈钢之间能实现较好的连接;在焊接过程中,不锈钢侧基体中有碳化物析出,且随着保温时间的延长,类奥氏体组织逐渐形成;在较短的保温时间里,中间层Ni元素优先向不锈钢侧扩散,形成一定宽度的扩散层;随着保温时间的增加,碳钢侧界面出现弯曲,界面元素互扩散通量增大;当保温时间增加至50 min时,界面元素扩散充分,细小的奥氏体组织重新生成,接头抗剪强度达到峰值(351 MPa)。     

Inconel690/S32101异种合金搭接接头的组织与性能

采用氩弧焊将镍基Inconel 690合金覆板以搭接的形式,焊接于新型乏燃料水池材料双相不锈钢S32101的表面,并对比自熔焊和填充焊两种工艺对接头显微组织及力学性能的影响. 结果表明,在合理的工艺条件下,两种工艺均可以获得成形良好的搭接接头,但填充焊可得到更大的搭接宽度,其抗拉强度最高可达538 MPa. 焊后检测发现,焊缝组织主要由胞状晶所组成,其间分布有颗粒状铁素体析出物. 两侧熔合线处呈现不同的结晶形貌,Inconel 690覆板侧具有明显的外延生长组织,而S32101侧则出现平面晶结构. 与自熔焊相比,填充焊热影响区中奥氏体溶解现象仅出现在熔合线附近极小的范围内.     

铝/钛异种金属旁路分流MIG电弧熔钎焊特性

以1 mm厚6061铝合金与TC4钛合金板为试验材料,进行旁路分流MIG电弧熔钎焊工艺试验,得到均匀美观的焊缝成形.分别采用金相显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机进行研究.结果表明,界面层上方金属间化合物以柱状晶形式存在,呈现短而密集的状态.界面层靠近钛侧易形成AlTi,而界面层靠近铝侧易形成Al₃Ti,TiSi₂等金属间化合物,由于焊接过程中熔池内部温度的变化不均,会使界面层中出现Al₁₁Ti₅过渡相.拉伸试验表明,接头最高抗剪强度达182.6 MPa,约为铝母材的97.6%,断裂发生在铝母材热影响区,断口出现一定量的颈缩.     

点焊工艺对汽车用镁/钢点焊接头性能的影响

采用电阻点焊实现了对镁合金和钢的焊接,研究焊接电流、焊接时间和焊接压力对镁/钢点焊接头拉剪力和熔核直径的影响。结果表明,随着焊接压力、焊接电流或焊接时间的增加,镁/钢点焊接头拉剪力先增加后减小。在预压时间300ms,焊接电流30kA,焊接时间180ms,焊接压力6kN时,得到镁/钢点焊接头最大拉剪力6.64 kN。