SiCp/LD2复合材料的激光焊焊缝组织及性能

利用连续CO2激光焊焊接了SiCp/LD2复合材料,利用光镜、X射线及电子探针分析了焊缝组织,结果表明,在所用的热输入范围内,焊缝中均发生了界面反应,生成了针状Al4C3.随着热输入的增大,针状Al4C3的尺寸增大,而焊缝中的气孔由圆形变为不规则状.通过在工件之间添加一嵌条进行对接焊,较好地控制了Al4C3的形成,得到了性能良好的接头.     

焊丝成分对SiCp/6061Al复合材料MIG焊焊缝组织及性能的影响

采用Al-Mg及Al—Si两种焊丝分别对SiCp／6061Al复合材料进行了MIG焊及脉冲MIG焊，利用光学显微镜、电子显微镜及MTS-810试验机对焊缝的组织及性能进行了分析。结果表明，采用Al—Mg焊丝焊接时，无论是MIG焊还是脉冲MIG焊，熔池中Al-SiC间的界面反应程度均较大，生成了较多的针状Al4C3，且Al4C3的尺寸较大。采用Al-Si焊丝时，MIG焊熔池中的界面反应程度显著降低，仅生成了少量尺寸较小的针状Al4C3；而采用Al—Si焊丝的脉冲MIG焊焊缝中没有发现针状Al4C3。同时，利用Al—Si焊丝可有效地防止焊缝熄弧处的宏观结晶裂纹。力学性能试验表明，采用同样焊丝时，脉冲MIG焊接头的强度及伸长率比MIG焊接头的高，而用Al-Si焊丝焊接的接头强度比用Al—Mg焊丝焊接的接头强度高。     

SiCp/LD2复合材料的激光焊焊缝组织及性能研究

用连续CO2激光焊焊接了SiCp/LD2复合材料，用光学显微镜和X射线衍射仪分析了焊缝组织，结果表明，在所用的热输入范围内，焊缝中均发生了界面反应，生成了针状Al4C3。随着热输入的增大，针状Al4C3的尺寸增大，而焊缝中的气孔由圆形变为不规则状。SiC与Al发生界面反应时产生的Si分布较均匀，大部分以Al-Si共晶的形式存在。通过在工件之间添加一LD2嵌条进行对接焊，较好地控制了Al4C3的形成，得到了性能良好的接头。     

多元氧化物和铝原位反应制备铝基复合材料的组织和性能

采用SEM、EDS、XRD、TEM和拉伸强度测试等研究Al2O3粒子增强的ZL109铝基复合材料。结果表明:多元氧化物和铝原位反应生成的Al2O3粒子尺寸细小,粒径约为0.1μm,在基体中弥散分布,与基体存在共格关系,(001)α(Al)//(010)α-Al2O3,[110]α(Al)//[001]α-Al2O3。原位反应中生成的金属间化合物经T6处理后,以Al5FeSi、FeCr、Mg2Si、Al3Ni、Al2Cu和Al7Cu4Ni相的形式存在于基体中,使得复合材料在300℃的拉伸强度达到163.4 MPa,较基体的提高7.9%。随Al2O3粒子含量的增加,25℃时,复合材料断口断裂方式由韧性断裂转变为解理断裂,再到穿晶断裂;而300℃时,断口断裂转变方式为脆性断裂到延性断裂。     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCW/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f）对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

热处理温度对SiCp/6061铝基复合材料激光熔化焊焊缝显微组织的影响

研究了热处理温度对SiCp/6061铝基复合材料激光熔化焊焊缝显微组织的影响.结果表明,热处理温度为480 ℃和580 ℃时,焊缝中针状脆性相Al4C3的形貌,由细长针状断裂为短棒状,继而发生球化;热处理温度为620 ℃和660 ℃时,由于基体中固溶Si含量大幅度提高,抑制了Al4C3的溶解,使焊缝中脆性相Al4C3的形貌没有变化,仍呈针状.采用合适的温度对SiCp/铝基复合材料进行焊后热处理可以改变焊缝中针状脆性相Al4C3的形貌,从而改善焊缝的力学性能.     

激光焊接条件下20%SiCw/6061铝基复合材料焊缝特性分析

在激光焊接条件下,分析了20%SiCw/6061铝基复合材料焊缝表面及内部特性,指出在激光焊接条件下,铝基复合材料的焊缝较窄、深宽比大;焊缝可分为焊缝中心焊接区、熔化区及未变化区三部分;在中心焊接区内有大量Al4C3生成,造成焊缝较脆,容易断裂.     

SiCW/6061Al铝基复合材料激光焊机理

采用脉冲激光焊接方法对SiC_W/6061Al复合材料进行焊接试验。研究了试件表面处理状态、保护气体、激光输出功率、焊接速度、激光脉冲频率等工艺参数对焊接质量的影响规律。试验结果表明,激光输出功率和焊接速度对焊缝的显微组织和焊接质量都有较大的影响,激光脉冲频率的变化对焊接质量有一定的影响,而试件表面的处理状态对焊接质量影响不大。同时发现,利用N气代替Ar气也取得了较好的保护效果。利用扫描电镜和透射电镜对焊缝进行显微观察,从微观角度分析了焊缝接头强度损失的机理,认为焊接时SiC晶须与基体Al发生反应而烧损及生成较脆的界面反应物是造成接头强度下降的重要原因。提出了临界硅活度α_[Si]min的概念,成功实现了铝基复合材料SiC_W/6061Al的激光焊接。     

高比分SiCp/2024铝基复合材料激光原位焊接头断裂行为

以Ti-6Al-4V合金作为中间层对45%(体积分数)的SiCp增强铝基复合材料进行激光原位焊接,对比分析了不同焊接条件下的接头断裂行为.结果表明,钛夹层厚度为0.5 mm时,有利于获得成形良好、界面结合性紧密的接头.接头断裂位置位于焊缝中心,抗拉强度可达母材强度的50%,此时的断裂机制为准解理断裂;钛夹层厚度增加到0.8 mm时,焊缝中易出现气孔、未熔合缺陷,界面反应也不充分,接头断裂位置位于接头界面,抗拉强度较低,断裂机制多为脆性断裂.     

SiCp/2A14复合材料厚板FSW接头微观组织与力学性能

实现了20 mm厚的15%SiC_p增强2A14铝基复合材料搅拌摩擦对接焊,并对接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明：SiC_p/2A14复合材料焊接接头可以划分为四个区域,分别是母材(BM)、热影响区(HAZ)、热力影响区(TMAZ)和焊核区(NZ)。其中,BM区的组织呈现轧制条带状,该组织在HAZ受热发生了粗化;在TMAZ中,能够观察到由细小晶粒组成的挤压流线状组织;然而在NZ中,条带状组织消失,形成了均匀细小的等轴晶;并且NZ中SiC颗粒和白色相Al₄C₃得到充分细化,呈弥散均匀分布。接头的显微硬度最低值出现在HAZ和TMAZ的交界处,此处也是FSW接头断裂位置。接头的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为278 MPa、255 MPa和2.77%,分别达到母材的83.91%、77.62%和71.76%。通过数字图像相关法(DIC)测得接头的最大局部应变为16.8%。接头的断裂模式为韧性断裂和脆性断裂的混合断裂模式。     

焊丝成分对SiCp/6061 Al复合材料MIG焊焊缝组织及性能的影响

采用Al-Mg及Al-Si两种焊丝分别对SiCp/6061Al复合材料进行了MIG焊及脉冲MIG焊,利用光学显微镜、电子显微镜及MTS-810试验机对焊缝的组织及性能进行了分析.结果表明,采用Al-Mg焊丝焊接时,无论是MIG焊还是脉冲MIG焊,熔池中Al-SiC间的界面反应程度均较大,生成了较多的针状Al4C3,且Al4C3的尺寸较大.采用Al-Si焊丝时,MIG焊熔池中的界面反应程度显著降低,仅生成了少量尺寸较小的针状Al4C3;而采用Al-Si焊丝的脉冲MIG焊焊缝中没有发现针状Al4C3.同时,利用Al-Si焊丝可有效地防止焊缝熄弧处的宏观结晶裂纹.力学性能试验表明,采用同样焊丝时,脉冲MIG焊接头的强度及伸长率比MIG焊接头的高,而用Al-Si焊丝焊接的接头强度比用Al-Mg焊丝焊接的接头强度高.     

Effect of weld microstructure on weld properties in A-TIG welding of titanium alloy

1　INTRODUCTIONTheactivatingTIGwelding (A TIG)wasfirstlydevelopedbyPatonWeldingInstitute ,Ukraine ,inthe 196 0s[1,2 ] .Itisnotuntiltheendof 1990sthatA TIGweldinghasbeenwidelyresearchedinEuropeandUS ,forexample ,TWIandEWI[3] .Thefluxes ,whichweredevelopedbyEWI ,havebeenappliedintheUSNavyshipbuildingindustry[4 ] .Theprincipleofthistechniqueisthatathincoatingofactivatingfluxiscoatedonthesurfaceofthebasemetalbeforeweld ing .ComparedwiththeconventionalTIGwelding ,the penetrationca…     

Cavitation-erosion mechanism of laser cladded SiC particle reinforced metal matrix composite

With 2 kW continuous wave Nd YAG laser, SiC ceramic powder was laser-cladded on the AA6061 alurniniurn alloy surface. Within the range of process parameters investigated, the parameters were optimized to produce the SiCk, reinforced metal matrix composites(MMC) modified layer on AA6061 alloy surface. After being treated, the modified layer is crack free, porosity-free, and has good metallurgical bond with the substrate. The microstructure and chemical composition of the modified layer were analyzed by such detection devices as scanning electronic microscope(SEM EDX) and X ray diffractometer(XRD). The performance of electrochemical corrosion and cavitation erosion and their mechanism were estimated by the microhardness tester, potentiostat and ultrasonicinduced cavitation device.     

焊接电流对Ti3Al/T C11合金焊缝区组织及合金元素扩散的影响

采用真空电子束焊对Ti₃Al合金与TC11合金进行焊接,研究焊接电流对Ti₃Al /TC11焊缝区组织及合金元素扩散的影响。结果表明,随焊接电流增大,焊缝区组织明显粗化,且晶粒尺寸差异逐渐减小;当焊接电流增大至25 mA时,焊缝区组织为粗大β柱状晶。焊接电流对焊缝区各合金元素含量影响较小,但对其均匀性影响较显著,这与焊缝区显微组织形貌有关。随焊接电流的增大,焊缝区合金元素含量均匀性变差。     

Welding of SiC particle reinforced 6061 Al matrix composite with pulsed TIG

1　INTRODUCTIONDiscontinuously(particle,whiskerandshortfiber)reinforcedaluminumalloycompositeshavebecomeanattractivestructuralmaterialformanyindustrialfieldsowingtoitsexcellentproperties(e.g.highspecificstrength,highspecificstiffnessandgoodwearresistance)…     

热处理对颗粒增强镁基复合材料组织与性能的影响

通过搅拌铸造工艺制备体积分数为10%的SiC颗粒增强AZ91镁基复合材料。对复合材料依次进行了固溶、热变形和时效处理,研究了热处理对镁基复合材料组织和性能的影响。结果表明,铸态复合材料经固溶处理后,晶界处分布的大块Mg17Al12相消失,复合材料的强度和伸长率得到显著提高。热变形后,复合材料的晶粒细化,颗粒分布更加均匀,提高了复合材料的力学性能。经时效处理后,复合材料中析出弥散细小的Mg17Al12相,使热变形后复合材料的力学性能得到进一步提高。     

Mechanism of laser welding of SiC reinforced LD2 aluminum metal matrix composite

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅｉｎｃｏｍｐａｒａｂｌｅｔｏｔｈｅｍａｔｒｉｘａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｔｈｅｉｒｓｕｐｅｒｉｏｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｄｕｌｅ ,ｌｏｗｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ[1 ] .Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓｓｕｃｈａｓＡｍｅｒｉｃａ,Ｒｕｓｓｉａ ,Ｊａｐａｎ ,Ｗｅｓｔ Ｅ…     

SiC颗粒增强铝基复合材料的连接现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因其具有成本低、耐磨性好、高比强度和比刚度、高谐振频率等优良的性能受到关注,但由于难于机械加工,特别是焊接性较差制约其在工程中的应用推广. 文中通过对国内外SiC颗粒增强铝基复合材料的连接现状(焊接方法主要集中于熔化焊、扩散焊、搅拌摩擦焊和钎焊等)进行综述和评价. 结果表明,SiC颗粒和Al基体的较大物理化学性能差异是影响该种复合材料焊接性的主要因素;当SiC颗粒体积分数低于35%时,目前已取得令人基本满意的焊接效果,已具有小批量生产的趋势;但当SiC颗粒体积分数大于35%时,特别是针对高体积分数(55% ~ 75%)的复合材料而言,传统的熔化焊方法很难获得高质量的接头,因此选择合适的连接方法和特殊的焊料成分则成为该种材料的重要创新方向.