6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。     

工艺参数对螺旋钻杆焊接接头组织性能的影响

采用全自动焊接工艺对螺旋钻杆翼片进行焊接试验,通过对焊接接头的宏观结构和微观组织研究以及显微硬度测试,研究焊接电流、焊接电压、焊接速度3项工艺参数对螺旋钻杆焊接接头组织和力学性能的影响。结果显示,焊接电流与焊缝熔深、余高呈正相关;焊接电压与焊缝熔深、余高均呈负相关,与焊缝熔宽呈正相关;焊接速度与焊缝熔深、熔宽、余高均呈负相关;焊接电流、电压增大使焊缝区的粒状贝氏体转变为条状贝氏体,且伴有马氏体产生;焊接电流和电压的增大使热影响区的粗晶区增宽,并有淬硬倾向,导致硬度上升,焊接速度的减小致使焊缝区变宽,高硬度范围变广。基于螺旋钻杆结构设计要求,得到最优焊接工艺参数,即焊接电流160 A,焊接电压24 V,焊接速度1 cm/s。     

异种金属焊接接头微观组织的研究进展

对异种金属焊接接头的焊缝区、熔合区与热影响区的显微组织及元素分布的研究现状进行了综述,指出焊接接头的熔合区易发生失效,对改善异种金属焊接构件的服役组织提供了思路和依据     

连续变截面管激光焊接接头的组织与性能

以仪表板横梁支架部件连续变截面管为研究对象,分析CO₂激光焊后焊接接头的组织与性能。对具有代表性质的1.00mm厚和2.00厚的焊缝横截面进行金相组织检验和硬度检测,分析接头各区域的金相组织及其硬度变化。结果表明：在合适的工艺参数下,能够获得表面成形良好的焊接接头;热影响区域宽度窄,组织细密;焊缝中存在适量的马氏体,提高了焊缝的硬度。     

挤压ZK60-Gd合金搅拌摩擦焊接头的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验仪等手段研究了镁合金ZK60-Gd搅拌摩擦焊接头的组织与性能.结果表明:ZK60-Gd镁合金的焊接参数为:焊接速度120～240mm/min,搅拌头转速900～1300r/min.热输入量过大或不足均可导致缺陷;焊接头各区域的组织均有明显特征,焊核区形成细小均匀的再结晶组织;通过焊接工艺优化,焊缝的抗拉强度可达285MPa,为母材强度的87.08%,试样断裂均发生在热影响区.     

焊接组织,焊接热应变的模拟及焊接接头断裂韧性的研究

接热模拟技术在工程技术中的应用是很广泛的，特别是近甘年来，世界各国对大型焊接构件的组织热模拟技术研究十分重视并迅速发展，主要在以下几个方面升展了应用研究［1〕（1）热影响区组织的模拟；（2）热塑性试验；（3）相变行为的研究；门）焊接裂纹试验；（5）焊接热应变模拟。文献［Zj研究T模拟焊接热影响区组织后，认为用和实际焊接相似的热循环的模拟试样同实际接头相比，两者奥氏体晶粒有差异，差异的主要原因是由于焊接热影响区较窄，限制了晶粒长大，为了使两者的奥氏体晶粒尺寸相符，把模拟试样热循环峰值温度降到比焊接热影响…     

基于等离子堆焊的中部槽焊接性能研究

分析了等离子堆焊工艺修复中部槽的焊接性能,通过观察中部槽基体和焊接层的宏观组织、微观组织、测量硬度以及进行耐磨性试验,确定等离子焊接工艺对中部槽焊接性能的影响因素。试验结果表明,焊接层厚度可达8 mm,合金粉末中的C元素和Cr元素的的固溶强化以及碳化物的弥散强化作用对提高焊接层的耐磨性起了至关重要的作用,耐磨性提高了1.77倍,略高于基体材料。因此采用等离子堆焊工艺满足中部槽的焊接标准。     

LZ91超轻双相镁锂合金激光搭接焊接接头的显微组织与力学性能

采用激光焊接技术对厚度为4 mm的LZ91镁锂合金板材进行搭接焊接,重点研究了激光功率的变化对接头组织与力学性能的影响。结果表明,在激光输出功率为2.3 kW,焊接速度为1 m/min,氩气流量为25 L/min,离焦量为 + 2 mm的工艺参数下,可以得到焊缝表面成形良好,横截面没有明显缺陷的高质量搭接接头,但在上下板搭接界面处发现了微气孔缺陷。焊缝中心组织为等轴晶。熔合线附近为柱状晶。接头的硬度(61.4 HV)比母材(52.1 HV)提高了17.9 %,焊缝区显微硬度最高,母材次之,热影响区最低。拉剪测试结果显示,搭接焊接接头的抗拉伸剪切力为2409.5 N,抗拉剪切强度达到了120.3 MPa。搭接接头断裂发生在上下板之间的搭接连接处。     

激光功率对Q235钢接头组织和力学性能的影响

采用不同的激光功率,对2 mm厚的Q235钢进行了激光焊（Laser beam welding,LBW）．通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、室温拉伸和室温弯曲实验等表征手段,研究了激光功率对接头组织和力学性能的影响．结果表明：接头横截面,包括母材（Base metal, BM）、临界热影响区（Critical heat affected zone, ICHAZ）、细晶热影响区（Fine-grain heat-affected zone, FGHAZ）、粗晶热影响区（Coarse-grain heat-affected zone, CGHAZ）和熔合区（Fusion zone, FZ）;激光焊接功率增大时,ICHAZ区铁素体（F）晶粒变大,珠光体（P）被分解;FGHAZ区的晶粒被细化,部分细颗粒状碳化物在F中弥散分布,其余部分碳化物与F在晶界机械混合;CGHAZ区主要为等轴状马氏体（M）,晶界存有少量粒状贝氏体（B^G）、板条马氏体（M^L）和块状马氏体（M^B）;FZ区以马氏体（M）、针状铁素体和贝氏体（B）为主;在激光功率3535 W和3830 W下焊缝的硬度高于HAZ区和BM;当激光功率为3535 W时,接头抗拉强度为514.8 MPa、延伸率23.4%,FZ硬度平均值约为360 HV,获得了综合力学性能优良的接头．      

Inconel 718高温合金表面铝化物涂层的制备及其形成机制

Inconel 718高温合金表面制备的铝化物涂层的组织结构及其形成机理,是提高该高温合金抗高温氧化和耐腐蚀性能的关键。采用化学气相沉积法在高温合金Inconel 718表面制备了铝化物涂层,通过结合使用材料热力学模拟软件JMatPro、X射线衍射仪、X射线能谱仪和扫描电子显微镜等表征手段,详细研究了铝化物涂层的微观组织结构。研究结果表明：在1 050 ℃温度条件下,经过1.5 h反应,Inconel 718表面生成了双层结构的铝化物涂层,其外层厚度为14.1 μm,主要由β-NiAl相组成,内层厚度为5.9 μm,由σ相和Laves相组成;外层的β-NiAl相形成是由Inconel 718高温合金中的Ni元素外扩散至表面后,与环境中的卤化铝反应而生成的;大量的Ni元素外扩散导致高温合金中的γ-Ni相减少,当高温合金中Ni元素的含量（原子分数）减少至49%时γ-Ni相中开始析出Laves相,当Ni元素的含量减少至40%时σ相也开始析出,当Ni元素的含量最终降至9%时Inconel 718高温合金完全转变成由σ相和Laves相组成的铝化物内层。研究结果深入揭示了涂层形成的机理,为优化铝化物涂层制备工艺提供了重要的理论基础。同时,对于Inconel 718高温合金的高温稳定性和腐蚀性能的提升具有实际应用价值。     

焊接速度对6082Al/T2Cu异种材料搅拌摩擦焊接头成形及性能的影响

为研究焊接速度对3 mm厚6082Al/T2Cu异种材料搅拌摩擦焊接头成形及性能的影响.对焊接试样进行了不同焊接速度工艺参数的搅拌摩擦焊接实验,并对焊接接头采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计和力学实验机进行了微观组织分析和力学性能测试.结果表明,采用主轴转速1500 r/min、焊接速度100 mm/min...     

采用复合锌基钎料钎焊铜铝焊接接头的微观组织及力学性能

在Zn-27Al钎料表面电镀Ni制备复合锌基钎料,在氮气保护的电阻炉中用复合锌基钎料和Zn-27Al钎料对Cu与Al进行钎焊试验,运用金相显微镜、电子探针、X射线衍射仪分析了接头的微观组织,通过拉伸试验评定了接头的力学性能.结果表明:与未电镀镍层的Zn-27Al钎料钎缝相比,复合锌基钎料钎缝中没有组织偏聚,组织分布更均...     

微合金化对铁基无磁中熵合金组织、力学和磁学性能的影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xY_x(Y=Ag,Cu)中熵合金,通过XRD、SEM及VSM等研究了Ag和Cu微合金化对合金层错能、组织、力学和磁学性能的影响。结果表明,Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8中熵合金为fcc结构,抗磁性元素Ag和Cu的添加进一步降低层错能同时细化晶粒,使得合金的屈服强度降低而断裂强度和塑性增加。(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_99.6Cu_0.4合金的断裂强度与塑性应变分别达到(2435±1)MPa和(22.2±0.1)%,相对磁导率低至1.00013,呈现出优异的力学性能和顺磁性。     

BFe10-1-1摩擦塞补焊接头组织及性能研究

采用顶锻式摩擦塞补焊方法对5 mm厚的BFe10-1-1铜镍合金进行匙孔补焊实验,探讨了不同主轴转速下塞补焊接头的微观形貌、显微硬度、温度场分布及其力学性能。结果表明：主轴转速对铁白铜塞补焊成形有重要的影响,随着转速提高,接头底部缺陷逐渐缩小,塞棒区金属摩擦流线明显,晶粒呈破碎细化特征,接头从上到下,热影响区范围缩小明显。由于细晶强化作用,塞棒区显微硬度高于母材,且塞棒上侧显微硬度高于中下侧。在转速为2100 rpm时得到接头拉伸强度最高,达到母材78%。接头表现出韧性断裂特征,随着转速提高,接头弱连接缺陷逐步下移,并不断缩小。     

Effect of strain rate on microstructure and mechanical properties of a Mg-9Li-2Zn alloy sheet

A two-phase Mg-9Li-2Zn alloy sheet is made by cold-rolling at room temperature, and the formability of it at room temperature is investigated in this study. Uniaxial tension tests are carried out for various strain rates between 0. 5 mm/min and 250 mm/min, and the microstructural changes during the tests are observed. The sheet has high formability at comparatively low strain rates. Maximum elongation amounts to 40%. However, ductility decreases with the increase of strain rate. Even at room temperature, the stress is also sensitive to the strain rate. There are many large dimples at comparatively low strain rates, and small dimples occur at high strain rates, it shows fine sub-grains come into being.     

T91/TP347H异种钢焊接接头服役过程显微组织研究

采用ERNiCr-3镍基焊丝作为T91/TP347H异种钢焊接接头的焊料,使用X射线衍射分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计研究了原始态、服役6×10⁴ h和服役10⁵ h的T91/TP347H异种接头的相组成、微观组织、元素组成及显微硬度。结果表明,随着服役时间的增加,T91母材、TP347H母材和焊缝区晶粒尺寸均有一定程度的增大,T91母材存在析出相M₂₃C₆,TP347H母材存在析出相M₂₃C₆、Nb(C,N),焊缝区有少量M₂₃C₆存在。在服役过程中发生Fe、Ni元素的扩散。三种状态下的焊接接头均在T91热影响区硬度最高,TP347H母材硬度最低,随着服役时间的增加,焊缝打底层硬度基本不变,而焊缝盖面层和填充层的硬度急剧升高,其余区域硬度均有下降。     

Mn合金化对ZA33显微组织和热疲劳性能的影响

研究了Mn合金化对ZA33合金显微组织、力学性能和热疲劳性能的影响,利用光镜对合金显微组织和热疲劳裂纹进行了观察。结果表明：加入0.6%的Mn可以有效细化ZA33合金组织,热疲劳性能得到明显提高;随着Mn加入量的增加,抗拉强度呈现先提高再降低的变化规律,硬度略有增加,而延伸率略有降低。在Mn含量为0.6%时合金的强度与塑性配合最佳,此时的综合力学性能最优,并且合金的裂纹长度最短,热疲劳性能最好。当Mn含量大于0.6%后,由于合金液中的富锰相在晶界处聚集并长大,产生应力集中,恶化热疲劳性能。     

细化变质保温时间对铸态A356合金显微组织和力学性能的影响

对A356合金进行细化变质处理是提高其力学性能的重要途径之一。用新型Al-Ti-La细化剂和Al-10Sr变质剂处理A356合金熔体,研究了细化变质保温时间对铸态A356合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,当保温时间为15 min,采用Al-Ti-La细化剂和Al-10Sr变质剂复合处理A356合金时,铸态A356合金组织中α-Al的二次枝晶臂间距由31.10μm减小到15.56μm,减小了49.96%,共晶Si形貌由粗大针片状转变为细小短棒状和颗粒状。随着α-Al和共晶Si相形貌的改善,铸态A356合金的抗拉强度由169.67 MPa提高至216.33 MPa,提高了27.50%,伸长率由4.47%提高至10.53%,提高了135.57%,合金的维氏硬度也由56.37 HV提高到62.03 HV,提高了10.04%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性得到明显改善。