钛—钢复合板钛复层的焊接技术

自从60年代中期钛-钢复合板出现以来,已大量应用于石化、冶金、医药、制盐等部门。由于钛、钢互熔问题尚未解决,故给钛-钢复合板的焊接带来了许多困难。目前钛-钢复合板的焊接工艺普遍采用钛复层和钢基层进行焊接,而复合层之间互不熔合。钢基层的焊     

爆炸焊接复合板的超声C扫描成像

为了提高爆炸焊接复合板的焊接质量,需要了解工件焊层处两种金属的结合情况。分析了目前对复合板结合状态检验方法的局限性,研究了无损检测超声C扫描成像检测技术,确定了具体的工艺参数,实现了多种规格的爆炸焊接钛/钢复合板结合界面的清晰成像,以及对结合质量的清晰识别与准确评判。     

压焊

爆炸焊接和爆炸复合材料;大面积钛／钢复合板爆炸焊接过程的数值模拟;铝片一铜管太阳能集热板超声波焊接机理研究;几种单一活性剂组分对T91钢A-TIG焊焊缝的影响;点焊熔核尺寸及焊接电流逆过程设计;     

压焊

爆炸焊接和爆炸复合材料;大面积钛／钢复合板爆炸焊接过程的数值模拟;铝片一铜管太阳能集热板超声波焊接机理研究;几种单一活性剂组分对T91钢A-TIG焊焊缝的影响;点焊熔核尺寸及焊接电流逆过程设计;     

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.     

烟囱钢内筒钛钢复合板焊接工艺

由于钛与钢焊接互熔时所产生的中间化合物是脆性组织,所以钛钢复合板在焊接安装中,基层碳钢与复层钛板不具有良好的异种金属的焊接性,所以在接头设计及焊接工艺制定中都需要采取一些特殊的措施.本文结合火力发电厂烟囱钢内筒钛钢复合板的焊接试验研究与施工过程控制,对该焊接工艺进行了较为详细的介绍.     

钛/钢异种金属焊接存在问题及研究现状

钛与钢由于物理-化学性能的差异较大,熔化焊时接头容易产生金属间化合物而使接头性能下降.分析了钛/钢异种金属焊接存在的问题,并总结了钛/钢异种金属采用熔化焊、固相焊以及钎焊连接的研究现状.采用固相焊和钎焊能够避免熔化焊时带来的问题,从而获得强度较高的接头,但熔化焊方法,特别是高能束焊接方法仍然是实现钛/钢异种接头可靠连接并满足实际生产需要的最有前景的连接方法.     

SB-265-Gr1钛薄板的焊接

分析了用于钛／钢复合板的SB-265-Gr1钛薄板的焊接性及焊接工艺特点,制定了相应的焊接工艺;经力学性能、硬度及金相组织分析,表明钛薄板接头性能满足钛／钢复合板加工设备使用要求。     

PTA项目用钛/钢复合板模拟焊后热处理性能研究

研究了PTA项目用爆炸焊接钛/钢复合板(SB265 Gr1/SA516 Gr70)在经过不同的模拟焊后热处理后的剪切性能、拉伸性能及冲击性能的变化情况。研究表明,模拟焊后热处理降低了钛/钢复合板的抗拉强度、屈服强度和剪切强度,而模拟焊后热处理后的延伸率和冲击性能都有所提升。此外,SPWHT2(615±10)℃×3 h+(565±15)℃×8.7 h)对拉伸性能、剪切性能和冲击性能的影响大于SPWHT1(565±15)℃×13 h。本文研究成果对PTA项目用钛/钢复合板在制备过程中的性能控制提供了重要依据。     

钛/铝复合板爆炸焊接技术研究进展

通过爆炸焊接技术制备的钛/铝复合板可兼具钛合金耐腐蚀性和铝合金低成本的优点。对钛/铝复合板爆炸焊接技术的研究进展进行介绍,论述了炸药种类、质量比R、基覆板间距及爆炸焊接窗口等主要工艺参数对钛/铝复合板组织和性能的影响;分析了影响钛/铝复合板结合界面的主要因素——金属间化合物种类、扩散层和界面波形;对钛/铝复合板硬度、抗剪切强度、抗拉强度及拉伸断口的研究进行了汇总分析。最后,指出了钛/铝复合板爆炸焊接工艺研究的重点发展方向。     

钛/钢复合板爆炸焊接试验及结合界面研究

为探讨造成钛/钢爆炸焊接复合板结合质量差、末端易出现不同程度开裂区域的原因,进行了钛/钢复合板的爆炸焊接试验,并对结合界面进行了光学金相分析(OM)、电镜扫描(SEM)及能谱线扫描(EDS)。结果表明,平行于结合界面的剪应力是结合界面的主要受力状态;复合板末端处平行于结合界面的剪应力过大、沿部分已焊接界面和Fe基体一侧撕裂,是造成复合板末端开裂的主要原因;优化装药工艺可减小结合界面脆性金属间化合物层的厚度、减缓末端的开裂程度,并显著提高焊接质量。     

Effect of Extrusion Combination Types on Microstructure and Mechanical Properties of the AZ31/GW103K Bimetallic Composite Plates

The AZ31/GW103K bimetallic composite plates were prepared by co-extrusion of different combination types (sandwich extrusion type and double semicircle extrusion type), and effects of different extrusion combination types on the microstructure and mechanical properties of bimetallic composite plates were systematically investigated. The results show that both the AZ31/GW103K bimetallic composite plates prepared by different extrusion combination types have good metallurgical bonding, and changing the combination type does not affect the thickness of the interfacial transition layer of composite plates. Compared with the monolithic AZ31 and GW103K extruded plates, co-extrusion can promote the dynamic recrystallization (DRX) of AZ31 and GW103K components in composite plates, and double semicircular extrusion type has a better promotion effect on the DRX than sandwich extrusion type. In addition, the texture of AZ31 in both monolithic AZ31 and AZ31/GW103K/AZ31 (A/G/A) plates is a typical (0002) basal texture, while that in the AZ31/GW103K (A/G) composite plate shifts to the tangent direction (TD) of extruded plate. Compared with the monolithic AZ31 extruded plate, both the yield strength and tensile strength of A/G and A/G/A bimetallic composite plates are significantly improved. The strength of A/G/A composite plate is higher than that of A/G composite plate, but its elongation is worse. Meanwhile, co-extrusion reduces the dislocation density of AZ31 and GW103K components in composite plates, and different extrusion combination types also affect the dislocation density.     

R60702/TAI/16MnIII复合板爆炸焊接数值模拟与试验

随着爆炸焊接技术的发展,锆−钢复合板作为一种特殊的耐蚀复合材料,结合了锆优良的耐蚀性能和钢的高强度的优点,在工业中的需求量也逐步增加. 以爆炸焊接理论为基础,采用数值模拟和试验分析相结合的方法,在ANSYS/LS-DYNA软件中模拟R60702/TAI/16MnIII复合板不同间隙值组合下爆炸焊接的动态过程. 分析间隙值对整个R60702/TAI/16MnIII复合板爆炸焊接成形的影响. 结果表明,当锆−钛间距/钛−钢间距取值为12/6 mm时,可以实现良好焊接. 对试验焊接后R60702/TAI/16MnIII复合板上不同位置处的试样进行扫描电镜分析,观察复合板界面的结合状况,为选择更合适的工艺条件提供数据支撑,有利于指导生产实践.     

Laser beam welding of steel plates using consumable inserts

The aim of this study was to identify the appropriate parameters for laser welding of steel plates. The mechanical characteristics and metallurgical microstructures of the joints were analysed experimentally. Welded joints were made using two different types of steel (Cr-Mo low-alloy steel and austenitic stainless steel). Samples were cut from the welds and examined macrographically and micrographically; tensile and microhardness tests were also performed. Observation of these samples showed the beneficial effects of narrower molten and heat-affected zones and the consequent advantageous reductions in distortions and residual stresses. On the basis of these experimental results we conclude that both ferritic and austenitic steels can be properly welded, with good mechanical and metallurgical results, using consumable inserts pre-fitted to the edges before welding, provided that suitable welding parameters are chosen.     

钛钢复合板搅拌摩擦焊接接头组织与力学性能

采用搅拌摩擦焊对接工艺焊接厚度为2 mm的TA2-Q235B钛钢复合板。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察焊接接头显微组织及断口形貌,并采用拉伸试验机和显微硬度计测试焊接接头力学性能及不同区域的显微硬度。结果表明,钛钢复合板焊接接头从上到下分为上部钢焊接区,中部钛钢混合区及下部钛焊接区3个区域,其中钛钢混合区呈交替层叠状结构。当轴肩旋转速度为300 r/min,焊接速度为40 mm/min时,焊接接头的抗拉强度为386 MPa,达到母材强度的80%以上,焊接区域的硬度平均值为243.5 HV,焊接接头断裂源于结合较弱的前进侧热机影响区域。     

铝/钢异质金属搅拌摩擦焊技术研究进展

铝/钢异质金属复合结构具有轻质节能、降低成本、可以满足不同的工作条件等特点,在航空航天、船舶制造等领域的应用日益受到重视。由于铝和钢的物理化学性质存在巨大差异,铝和钢的连接成为焊接领域的难点问题。搅拌摩擦焊作为一种固相连接方法,具有热输入低、高温停留时间短、焊接变形小等特点,对克服铝/钢异质金属性能差异带来的焊接困难具有优势,已成为铝/钢异质金属焊接的研究热点。综述了铝/钢异质金属搅拌摩擦焊国内外研究现状,主要涉及搅拌头材料选择与结构设计、焊缝成形、焊接工艺窗口、力学性能、接头冶金结合、连接机制以及外源辅助搅拌摩擦焊新技术,可以为铝/钢异质金属结构的轻量化设计提供新思路,最后对其发展趋势进行了展望。     

高强铜/钢双金属复合导板的界面结合机制

采用液态铜与钢复合、液态钢与铜复合两种方案制取了高强铜/钢双金属复合导板。对高强铜/钢双金属复合导板的界面处显微组织、元素分布进行了分析。结果表明,两种复合方式均可使高强铜/钢实现良好的冶金结合;在高强铜/钢双金属的复合过程中,原子优先沿金属表面扩散和晶间渗透,晶界是扩散的主要通道;高强铜/钢双金属界面结合主要通过表面润湿铺展和原子扩散导致富Fe和富Cu区形成Fe-Cu合金相等作用来共同实现。     

Reliability of dual compounds “carbide composite+steel” produced by diffusion welding

This paper focuses on the reliability (strength and residual welding stresses) of the dual compound of TiC-based composite+steel and WC-based hardmetal+steel produced by diffusion bonding (welding). Vacuum brazing was used as a reference technology. The influence of some metallurgical factors on the properties and structure of joints was investigated by SEM and EPMA. It was found that the TiC-based cermet and diffusion welding used instead of a WC-based hardmetal and vacuum brazing in the production of the dual compound of carbide composite+steel results in remarkable improvements of joint reliability.     

16MnR+0Cr13复合钢板焊接工艺

针对复合钢板16MnR＋0Cr13，从焊接性、焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊后无损检测的选择、焊接工艺评定等几个方面进行探讨，确定合适的焊接工艺，并将其成功应用于实际的焊接生产中。