线能量对TRIP钢激光焊接接头显微组织及力学性能的影响

使用光纤激光对碳质量分数为0.28%,碳当量为0.7的TRIP钢进行焊接。通过对激光焊接接头显微硬度、拉伸性能及显微组织进行测试和表征,研究了线能量对TRIP钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,线能量在43.75 J/mm至30.55 J/mm之间进行变化对焊缝的平均显微硬度影响不明显;焊接样品抗拉强度与母材强度接近,随着线能量的降低,焊接样品塑性损失逐渐降低;激光焊接形成的焊缝由板条马氏体及下贝氏体组成,焊缝的显微组织形貌及组成相类型随线能量的变化未发生显著改变;线能量可影响热影响区的温度梯度,使热影响区显微组织的空间分布发生改变。     

随焊超声冲击对2A14铝合金TIG焊接接头显微组织和力学性能的影响

为了改善2A14铝合金TIG焊接头的显微组织与力学性能,在TIG焊过程中,利用超声变幅杆对焊缝进行超声冲击,超声通过固体母材和焊缝传入熔池内,影响熔池的流动及凝固,从而达到细化焊接接头晶粒和提高接头力学性能的目的,利用激光测振仪对熔池表面的振动进行测量。结果表明:超声冲击使焊接接头的显微组织发生明显的变化,焊缝中心和熔合区的晶粒由柱状晶变为了等轴晶,晶粒尺寸减小,第二相尺寸变小且分布更加分散。超声冲击使接头抗拉强度提高,抗拉强度由246.18 MPa提高到265.50 MPa,断后伸长率由5.33%增加到6.47%。超声冲击使熔池的流动性增强,导致熔池内温度更加均匀;温度梯度减小,有利于等轴晶的形成及晶粒的细化。     

TWIP钢激光焊接接头的显微组织和力学性能

研究了孪晶诱导塑性(TWIP)钢经3种不同工艺参数激光焊接后的焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:焊接接头焊缝区为全奥氏体组织,与母材相比,焊缝区的Mn含量略有降低;较大的焊接热输入可以保证焊缝的连续性,但也会导致焊缝组织粗大、粗晶区宽度增大;焊缝熔融区为树枝晶组织,热影响区含0. 3～0. 4 mm宽的软化区和0. 5～0. 6 mm宽的硬化区;焊接接头的最高抗拉强度和断后伸长率分别为900 MPa和33%,约为母材的90%和50%。     

回火温度对厚壁P92钢埋弧焊接头性能的影响

本文通过对厚壁P92钢埋弧自动焊焊接接头不同温度的回火试验,对比分析其焊接接头的抗拉强度、冲击吸收能量、维氏硬度、显微组织的差异。提出由于厚壁P92钢埋弧焊热输出量大,熔池体积大,经不同温度回火时,受到焊缝中粗大M-A组元和M_(23)C_6及M_6C等因素的影响,在770℃回火热处理时,焊接接头的可获得最优的综合力学性能和显微组织。     

TRIP780钢与DP980钢Yb:YAG激光焊接头组织与力学性能研究

利用Yb:YAG激光焊对汽车行业中广泛使用的双相钢(DP980)和相变诱发塑性钢(TRIP780)进行了焊接,通过硬度试验、拉伸试验和疲劳试验对焊接接头的力学性能进行了检测,并结合金相分析和扫描观察,发现TRIP780钢和DP980钢焊接接头中TRIP780钢决定着整个焊接接头的强度、焊缝的硬度和接头的疲劳寿命,并对其机理进行了解释。     

外加磁场对2．25Cr-1Mo钢焊接接头组织和性能的影响

研究了2.25Cr-1Mo钢在稳恒磁场内利用交流手工电弧焊接后焊缝的显微组织和力学性能.由于外加磁场与焊接电流交互作用可以在熔池内形成电磁振荡,从而细化了凝固组织,焊缝的硬度和冲击功均有所提高.     

高强铝合金脉冲变极性等离子弧焊接头组织与性能

采用脉冲变极性等离子弧焊对厚度10 mm的7075铝合金进行焊接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和显微硬度仪对焊缝的显微组织和焊接接头的力学性能进行了分析和测试,研究植入脉冲对焊接接头组织及力学性能的影响.结果表明,植入脉冲后焊接接头成形良好,由于高低频脉冲的周期性变化引起熔池液体强烈的搅拌作用,细化了焊缝的显微组织,强化相T相得到细化,提高了焊缝的抗拉强度和显微硬度,焊缝处的抗拉强度为397.9 MPa,约为母材强度的67.5%,比未植入脉冲时提高了5.13%,焊缝质量有所提高.     

激光焊接异种钢接头微观结构及耐蚀性

对TRIP590钢和DP590钢拼焊板的接头区域进行了微观组织以及成分分析,并利用电化学方法测试了焊接接头各区域的塔菲尔曲线,研究接头各区域之间的组织、成分与腐蚀行为之间的关系。结果表明,焊缝区组织较均匀,两侧热影响区组织差别较大;Si和Mn在焊缝有一定的聚集;焊缝区的电极电位比两侧母材的都低,腐蚀电流密度相差不大,说明焊缝区耐蚀性低于母材;由于焊接热循环导致显微组织变化,焊缝区显微硬度明显比两侧母材高。     

TWIP钢焊接后的组织和力学性能研究

试验研究了孪晶诱导塑性钢(TWIP钢)经手工钨极氩弧焊接后的金相组织和力学性能.试验结果表明:试样焊接区与基体区金相组织的不同造成焊接后断裂延伸率降低;拉伸应变时断裂易发生在试样的焊缝区域;拉伸后基体和焊缝区的显微硬度有所上升.     

机械振动对高强钢焊接接头组织与性能的影响

在S960Q高强钢熔化极气体保护焊过程中引入机械振动,研究了机械振动工艺参数对S960Q高强钢焊接接头组织、拉伸力学性能和-20℃冲击韧性的影响,并分析了机械振动参数的作用机理。结果表明,未施加机械振动的试样焊缝区组织由针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体组成,而施加机械振动后焊缝区的显微组织会得到不同程度的改善,当振动频率50 Hz、机械振幅为0.05 mm时,焊缝区侧板条铁素体逐渐消失,而针状铁素体数量明显增多,先共析铁素体的尺寸明显减小,S960Q高强钢焊接接头具有最佳的拉伸力学性能和-20℃冲击韧性,这主要与机械振动可以对焊接接头熔池起到搅拌作用有关。     

根部间隙对高强钢焊接接头组织和性能的影响

采用富氩混合气体保护焊对高强钢钢板进行焊接,研究了焊缝根部间隙对焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:焊缝区的显微组织主要为铁素体和珠光体;焊接接头抗拉强度随着焊缝根部间隙的增大先升高后降低,焊缝根部间隙为2 mm时焊接接头拉伸性能最好;焊缝断口微观表面布满了大小不一的韧窝,属于典型的韧性断裂。     

TWIP钢TIG焊接接头的组织与性能

研究了TWIP(21Mn24Cr5Ni2Al2Si)钢冷轧板手工TIG焊接后的焊接接头组织和力学性能。结果表明,焊接接头和母材组织均为单一奥氏体,且不形成孪晶,拉伸后的组织有少量形变孪晶。母材的抗拉强度和显微硬度远高于焊接接头,母材伸长率略低于焊接接头;母材断口为准解理断裂,无缩颈;焊接接头为韧窝型韧性断裂,有明显缩颈。母材和焊接接头的性能有巨大差异,且TWIP效应不明显,有必要对其整体进行固溶处理。     

电子束焊接对调质15CrMnMoVA高强钢组织及性能的影响

为实现高淬火倾向的航空高强钢材料的高质量接头,以15CrMnMoVA高强钢为研究对象,进行了电子束焊接工艺试验研究;针对不同结构的电子束焊接接头,分析了焊缝显微组织特征、焊接接头的显微硬度分布和力学性能,探讨了电子束焊接工艺对接头组织性能的影响。结果表明,15CrMnMoVA钢的焊缝中心形成了网篮状马氏体组织,其显微硬度为典型的马鞍形分布。不同锁底结构的电子束焊接接头的拉伸性能基本都与母材相当,但其疲劳性能差异明显,锁底长度为1.5 mm时焊接接头的疲劳性能较好。     

焊接速度对TRIP 590钢焊接接头组织与力学性能的影响

以TRIP 590钢为对象,研究焊接速度对其焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接速度的提高,焊缝逐渐变窄并且趋于平滑。焊接接头HAZ区存在大量的贝氏体和铁素体。板条状马氏体是WZ区的主要组织。提高焊接速度可以细化晶粒,提高WZ区的强度和硬度。焊缝中心的硬度最高,从焊缝中心经HAZ区到BM区,硬度逐渐下降。     

加入Ni基非晶带的TWIP钢激光焊接头组织及力学性能研究

采用激光焊对Fe-Mn-C-Al系TWIP钢进行不加非晶带和加入Ni基非晶带2种方法焊接,对2种方式下的焊接接头组织和力学性能进行了分析。结果表明:TWIP钢焊接接头结合良好,无裂纹等明显缺陷,添加Ni基非晶的焊缝处晶粒比未加非晶带焊缝处晶粒更加细小; 2种方法焊缝处的硬度均高于母材,添加非晶带的焊缝处硬度高于未添加非晶带的焊缝;在拉伸过程中,母材的抗拉强度为1 007 MPa,未加Ni基非晶的焊接试样抗拉强度为1 015 MPa,在焊缝处断裂,而添加非晶带的焊接试样抗拉强度为1 038 MPa,均高于母材和未加非晶带的焊接试样,拉伸时在母材处断裂。     

胶层-镍箔辅助激光焊钢/镁接头组织与性能

采用钢板在上、镁板在下且添加胶层-镍箔辅助的激光焊接技术,对厚度1.4 mm的DP590双相钢和厚度1.5 mm的AZ31B镁合金进行焊接, 基于热力学计算选择添加箔片元素,分析接头焊缝形貌、显微组织与力学性能,并对接头熔池温度场和流场进行数值模拟. 结果表明,激光功率1 800 W,焊接速度30 mm/s,离焦量为 + 2 mm,流量为15 L/min的氩气保护的工艺条件下,添加镍箔实现了镁/钢冶金连接,同时添加胶层和镍箔,与单一添加镍箔相比,接头平均抗剪强度提高1.73倍;添加胶层,焊缝连续光滑, 镁侧熔池的熔化宽度增大,钢/镁横向结合面积增加,熔池温度梯度降低,熔池流动速度提高,促进了界面元素相互扩散和冶金反应,因此钢/镁接头性能得到大幅提升.     

磁场作用下镁合金焊接接头力学性能的变化

采用钨极氩弧焊(GTAW)方法焊接AZ31镁合金,并在焊接过程引入纵向交流磁场.焊后,检测不同参数下焊接接头的成形系数、拉伸性能和硬度,并对显微组织进行分析,研究磁场参数对焊接接头成形特点及组织性能的作用规律.结果表明,外加纵向交流磁场通过改变电弧和熔池的运动状态,使熔池的散热及结晶条件得到改变,使焊缝的成形系数变大,焊缝的显微组织得到细化,力学性能得到提高.当磁场电流为2.0A,磁场频率为20 Hz时,焊接接头的力学性能达到最佳值,其中抗拉强度为231MPa,断后伸长率为11.5％,断面收缩率为14.8％,硬度(HV)为14.40 MPa,焊缝成形系数为4.06,强硬比为16.04.     

超大离焦量对TRIP800高强钢激光焊接接头微观组织与力学性能的影响

传统激光焊接车用先进高强钢时，经常容易发生焊接接头热影响区软化、焊缝脆化以及塌陷等影响焊接接头成形性能和力学性能的问题。针对此问题，使用超大离焦量激光焊接工艺，对1.6 mm厚度的TRIP800高强钢进行激光焊接，获得一种大尺寸的新型焊接接头，并对新型焊接接头的微观组织、硬度和力学性能进行分析。结果表明，当采用激光功率3 500 W、焊接速度3 m/min、离焦量为50 mm时，能够获得形貌良好、无明显缺陷的激光焊接接头。接头热影响区的组织以残余奥氏体和马氏体组织为主，焊缝区域以马氏体组织为主。焊接接头硬度的分布曲线由焊缝区至母材区呈现逐步降低的趋势，超大离焦焊接接头的抗拉强度与母材的强度相当，断后延伸率约为无离焦接头的1.25倍，断口呈现大量的韧窝，以韧性断裂为主。对于TRIP800高强钢的新型焊接接头力学性能的提升，主要是由于较宽的焊缝区域组织，增强了抵抗裂纹的能力，分散了激光焊接时的能量集中，使焊接接头不易产生较大的内应力，成形性能较好。     

30CrMnSiA钢CO_2气体保护焊接头组织和性能研究

采用H08Mn2SiA、Qk Aristorod 12.5两种焊丝分别对30CrMnSiA钢进行CO2气体保护焊,并对这两种焊丝所焊接头的显微组织及力学性能进行了分析。结果表明:采用H08Mn2SiA焊丝进行焊接,焊缝组织主要由细晶铁素体和针状铁素体组成,焊缝的显微组织比采用Qk Aristorod 12.5焊丝焊接焊缝组织要细小,其针状铁素体细且数量多、排列密集。H08Mn2SiA焊丝焊接接头的力学性能优于Qk Aristorod 12.5焊丝焊接接头的力学性能。     

电磁搅拌对AZ61镁合金TIG焊焊缝质量的影响

为了改善镁合金的焊接性,在对AZ61镁合金进行TIG焊过程中加入间歇交变纵向磁场,系统地研究电磁搅拌作用对焊缝中气孔、裂纹、焊缝显微组织及力学性能的影响,并用金相显微镜及扫描电子显微镜对其显微组织进行分析,发现外加磁场的电磁搅拌作用可以改变焊接熔池的结晶过程,促进气泡上浮,降低镁合金焊接热裂纹敏感性,抑制热裂纹产生;同时,细化焊接接头的一次结晶组织,使低熔点共晶物细化、球化、弥散分布,改善焊接接头的综合力学性能,有效防止焊接接头软化,进而提高焊接接头的质量。