焊后热处理对6A02-H112铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

针对6A02铝合金搅拌摩擦焊缝中易出现S线的问题,对10 mm厚6A02-H112铝合金轧制板进行搅拌摩擦焊接,研究焊后热处理对焊接接头性能的影响。结果表明,热处理使6A02铝合金FSW接头的强度和塑性大幅降低。拉伸试样横截面显微组织和断口形貌分析显示,焊接态FSW焊缝焊核区存在S线特征,且在焊缝中部向后退侧偏移。焊态试样在母材区发生断裂。热处理后,显微硬度显著提高,S线处硬度值相对较小,试样裂纹沿S线断裂,断口呈脆性断裂。     

焊后热处理对2024铝合金搅拌摩擦点焊接头十字拉伸性能的影响

为提高2024铝合金搅拌摩擦点焊(Friction stir spot welding,FSSW)接头的十字拉伸性能,对其进行T4热处理,并对比分析热处理前后两种接头的横截面形貌、显微组织和拉断载荷等。结果发现,热处理并未明显改变接头的横截面形貌;热处理后第二相粒子变得更加细小,数量增多,且分布更加弥散;十字拉伸试验结果表明,热处理后拉断载荷提高了39.2%,但接头断裂模式并未发生变化。     

TiAl合金/40Cr钢摩擦焊接头的组织与力学性能(英文)

讨论了焊后热处理对Ti Al合金与40Cr热轧钢摩擦焊接头显微组织及力学性能的影响。焊态下,钢侧界面层附近发生马氏体转变,界面层中碳原子富集生成Ti C,降低了接头的力学性能;Ti Al合金侧形成了羽毛状及魏氏体组织。经580°C和630°C保温2 h焊后热处理,界面层附近形成回火索氏体组织,碳弥散分布,接头的抗拉强度由焊态时的86 MPa分别提高至395 MPa和330 MPa。焊态下,接头沿界面层断裂;热处理后,接头呈准解理断裂,断裂位置位于Ti Al合金侧,距界面层约1 mm。     

焊后热处理对T91钢TLP连接接头组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜对热处理前后T91钢管TLP连接接头的组织、主要元素分布、拉伸断口形貌进行分析;利用电子万能力学试验机、夏比摆锤冲击试验机、显微硬度计对接头热处理前后的力学性能进行测定及分析。结果表明,焊态下,T91钢焊缝金属为未充分扩散的中间层,显微硬度较高,约为348 HV0.5;母材为马氏体+残留奥氏体。经焊后热处理,焊缝与母材组织相似,均为回火马氏体;焊缝硬度值与母材区相近,约为223 HV0.5;另外,焊后热处理接头室温抗拉强度及冲击吸收能量增大,分别为660 MPa和52 J;180°弯曲试验试样完好。焊后热处理前T91钢焊接接头室温拉伸断口形貌为河流花样及扇形花样,属于脆性断裂,经热处理后T91钢焊接接头室温拉伸断口形貌为等轴韧窝,为韧性断裂。     

TRIP980高强钢电阻点焊接头的组织及力学性能

采用电阻点焊对TRIP980高强钢进行焊接. 通过单因素法和焊后回火优化了焊接参数和工艺,研究了较优焊接参数和工艺时的接头熔核显微组织及力学性能,结果表明,优化参数为9.5 kA,22 cycle,3 kN,接头熔核为粗大的马氏体组织,接头硬度为617.1 HV,最大拉剪载荷为17.8 kN;在此基础上增加焊后回火,回火电流6.3 kA、回火时间13 cycle,接头组织显著细化,接头硬度降低至574 .0 HV,接头最大拉剪载荷提高到19.5 kN,增幅为9.6%,断口形式由原先的界面断裂转变为纽扣断裂.     

回火对激光焊中锰钢焊接接头组织和力学性能的影响

采用光纤激光器对冷轧中锰钢进行对接焊,并对焊接接头进行250和550℃回火处理,研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响.结果表明:焊态试样焊缝组织为全马氏体,回火态试样焊缝组织为回火马氏体.焊态和250℃回火试样均无塑性,为完全界面断裂;550℃回火试样塑性显著提升,断后伸长率达11.7％,约为母材的75.3％,断裂...     

热处理对TC21钛合金线性摩擦焊接头组织与性能的影响

基于先进飞机构件研制需求,针对TC21钛合金线性摩擦焊接头,设计了3种热处理制度,开展了焊态及不同热处理状态下接头显微组织及力学性能研究. 结果表明,焊态试样的焊缝区由细化的β晶粒组成,晶内析出含有大量位错的针状马氏体,起到了位错强化作用,显微硬度相比母材明显提高,热力影响区由于次生α相发生了溶解,显微硬度相比母材有所降低. 热处理后焊接接头内的α相发生了显著变化,在高温区退火时,长时间保温导致初生条状α相长大,在低温区退火则促进了次生针状α相的析出;所有热处理后的接头进行拉伸试验后均断裂于母材区,经过双重退火的接头其焊缝区及热力影响区组织均为β转变组织+初生长条状α相 + 次生针状α相,并且各区域显微硬度基本与母材一致,组织更加均匀.     

工艺参数对搅拌摩擦焊变形铝合金接头性能的影响

文中采用搅拌摩擦焊方法对4 mm厚的1060,2024,6061三种变形铝合金板材进行对接试验,焊后利用光学显微镜和扫描电镜分析、对比了焊接接头各区的微观组织和试样断口形貌,并测试了其拉伸性能和显微硬度.结果表明,三种材料接头焊核区的组织细小且焊核区的硬度最高,而热影响区组织粗大且硬度最低.接头的强度都随焊接速度和搅拌头旋转速度的增大呈先增大后减小的趋势,且接头最优抗拉强度与母材强度呈线性关系.拉伸试验中试样在热影响区断裂、断口呈韧窝状,为典型的韧性断裂.热影响区组织粗大和二次相偏聚是造成接头薄弱点的主要原因.     

热处理对TC17(α+β)/TC17(β)线性摩擦焊接头组织及力学性能的影响

针对热处理前后TC17(α+β)/TC17(β)钛合金线性摩擦焊接头组织和性能进行了对比分析. 结果表明,焊态时焊缝区组织发生动态回复和再结晶,两侧的热力影响区组织均被不同程度地拉长,热处理后焊缝中的亚稳相分解析出弥散的α和β相,TC17(α+β)侧热力影响区的初生α相有所长大. 焊态接头焊缝区显微硬度比母材低,接头的抗拉强度和屈服强度略低于母材,分别达到母材的91.9%,96.2%,接头拉伸性能试件断裂位置均在焊缝区;经过热处理,母材显微硬度未发生明显变化,焊缝区显微硬度显著提高,接头抗拉强度和屈服强度达到与母材相当,与焊态相比分别提高11.9%,8.2%,接头拉伸性能试件断于母材区.     

Ti60/TC17异种钛合金惯性摩擦焊接头组织性能研究

采用惯性摩擦焊技术焊接Ti60/TC17钛合金，并对焊态/热处理态接头进行组织和性能分析；焊接过程中，有粘流态金属滴落，两侧金属材料熔合较好，且接头焊缝处飞边形貌呈现不规则曲线状，缩短量达4.2 mm，轴向错边小于0.3 mm；焊缝界面两侧区域均发生了动态再结晶，焊缝区显微硬度值较高，越远离焊缝位置显微硬度值越低；焊态下，焊缝处组织为针状α板条和等轴晶粒组成，两侧热机影响区有明显的流线形貌；热处理后，焊缝处针状α板条细化，次生α相增多，再结晶晶界明显，两侧热机影响区流线形貌消失；通过接头拉伸性能测试，焊态/热处理态试样室温拉伸断裂位置均发生在TC17侧，断口形貌呈典型解理断裂，焊态下，平均抗拉强度为978.5 MPa，达母材的92.06%，热处理后，平均抗拉强度为1 076.5 MPa，提升98 MPa，超过母材抗拉强度，这说明热处理有利于将组织内的残余应力释放，同时易于析出针状α相，进而提高接头力学性能。     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。     

焊后热处理对中锰TRIP钢激光焊接接头组织及力学性能的影响

为解决中锰钢焊接接头的脆性断裂问题,研究了焊后热处理工艺对厚度为1.6 mm的中锰TRIP钢激光自熔焊接接头组织、静态力学性能以及锰元素分布的影响,热处理温度选择Ac1（奥氏体开始转变温度）和Ac3（奥氏体转变终止温度）之间,这和中锰钢轧制温度是相同的,可以保证更高的强度和韧性。研究结果表明：焊态试样焊缝区主要为马氏体组织,热处理后焊缝主要组织为回火马氏体,并伴有碳化物析出;在620℃热处理3 min后,焊接接头抗拉强度无明显提高,但延伸率相对于焊态接头提高了1 959.2%,主要原因是热处理缓解了锰元素在晶界上的偏析。焊态接头失效断口为典型的脆性断裂,并出现了较多的二次晶间裂纹,热处理后的接头失效断口出现了较多的凹坑和韧窝,呈现良好的韧性断裂特征。在热处理后试样的应力应变曲线中发现了二次屈服,通过VIC-3D数字图像关联（DIC）技术发现这是吕德斯带穿越焊缝遇到硬度较高的马氏体组织导致应力突增所致,最终在母材处发生颈缩并断裂。     

自然时效对2024铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸性能和显微硬度的影响

对5 mm厚2024高强铝合金搅拌摩擦焊对接接头进行自然时效处理,时效时间为17520 h,研究焊接态和自然时效态接头的微观组织、显微硬度、力学性能和断口形貌。结果表明,自然时效态接头拉伸性能和显微硬度均较焊接态有所提高,当转速为1000 r/min,焊速为60 mm/min时,焊接接头组织经过自然时效析出大量细小且弥散分布的强化第二相,拉伸性能和显微硬度的改善最显著,抗拉强度达到了354.6 MPa,提高12.9 MPa,达到母材的84.4%,断裂发生在热影响区。焊核区硬度最高值为145.7 HV。自然时效态接头断口形貌呈现典型的韧-脆混合断裂特征。     

钛合金激光填药芯焊丝接头组织性能

通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_p相、α_s相集束及点状分布的残留β相构成,没有发现焊态焊缝中的α’马氏体组织;热处理态焊接接头强度降低但断后伸长率和常温冲击韧性增加;热处理态焊接接头拉伸断口由大量撕裂唇包围,韧窝深且均匀,呈微孔聚合韧性断裂.通过XRD测试发现焊态焊缝中主要由α’马氏体组成,还有少量极弱的多角度α相衍射峰,而热处理态焊缝中α相衍射峰中心角度位置与焊态焊缝中α’马氏体一致,另外还发现了较为明显且尖锐的β相(110)衍射峰.     

焊后热处理温度对G115/T92异种钢接头组织及力学性能的影响

利用钨极氩弧焊(GTAW)和手工电弧焊(SMAW),采用767、774、790℃3种焊后热处理温度对G115/T92异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、显微硬度仪、拉伸试验机、冲击试验机等对焊接接头的显微组织及力学性能进行研究。结果表明:接头焊缝、热影响区均为典型的回火马氏体组织,T92钢侧熔合线附近δ-铁素体的体积分数分别为0. 3%、0. 1%、0. 1%。随着焊后热处理温度升高,显微硬度、室温强度降低,焊缝冲击吸收能量增大,室温强度和冲击吸收能量均符合母材标准要求。室温拉伸断裂均发生在T92钢侧母材,650℃高温断口位于T92钢侧不完全相变区。推荐焊后热处理温度为(770±5)℃,偏上限控制。     

Ti6242合金线性摩擦焊及焊后热处理接头显微组织与力学性能的多尺度表征（英文）

通过线性摩擦焊技术对一种近α钛合金(Ti6242)进行连接,并进行焊后热处理。为了研究显微组织演变并建立显微组织与接头力学性能的关系,对焊态与焊后热处理的两种接头进行多尺度表征。结果表明,两种接头的断裂位置均位于母材,而经焊后热处理的接头在焊缝与热力影响区的硬度进一步提升。经过热处理后焊缝处的等轴晶粒中产生薄片状的α相集束,而热力影响区处的马氏体相分解为(α+β)相,从而提高焊接接头处的硬度。     

热碾压对AZ31镁合金焊接接头组织和性能影响

采用交流钨极氩弧焊和热碾压装置对AZ31变形镁合金进行焊接试验和热碾压试验;利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、电子拉伸试验等手段对焊接接头的显微组织、元素分布、断口形貌、接头硬度和强度等进行分析。结果表明:热碾压熔焊接头的抗拉强度可达225 MPa,为母材金属的90%以上,而焊态下熔焊接头的抗拉强度仅为母材金属的60%左右;热碾压焊接试样的伸长率(9%～11%)均高于焊态试样的(6%～8%);热碾压接头断口呈现一定的准解理断裂特征,且可以观察到热碾压塑性变形流变线,而焊态断口呈现以解理断裂为主的断裂机制,同时伴随有极少量的韧窝断裂特征。     

DP540双相钢焊接接头组织与拉伸断裂位置研究

以DP540双相钢轮辋焊接接头为研究对象,借助光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对焊接接头特征区域的显微组织进行了观察与表征。并结合显微硬度的测试和拉伸试验,对接头拉伸断裂位置不同的原因进行了分析。结果表明:DP540双相钢母材为铁素体和马氏体双相组织,但2号试样的组织明显比1号试样细小。焊缝中心区硬度最高,从粗晶区到母材区硬度逐渐降低。1号接头试样的母材组织粗大且马氏体呈大块状,母材硬度为150～170 HV0. 2,在拉伸变形时断裂在粗晶区; 2号接头试样的母材组织细小且马氏体呈岛状弥散均匀分布,母材硬度为160～180 HV0. 2,在拉伸变形时断裂在母材。因此,两种钢母材组织的差异进而影响整个焊接接头的组织分布是造成焊缝断裂位置不同的主要原因。     

α+β型钛合金惯性摩擦焊接头焊态/热处理态组织演变及性能研究

文中采用SEM、EBSD及TEM等表征手段分析了惯性摩擦焊接头在焊态及焊后热处理态下的微观组织形貌与分布特征,并研究了焊后热处理态下的接头力学性能。结果表明,焊缝区为单一等轴α晶粒,在焊态下由板条状马氏体α′相+晶界片状αp相+亚稳态β相构成,并伴随着(0001)//ND丝织构。热处理后转变为晶界片状αp相+晶内片状αs+β相,在原有丝织构的基础上形成了(21 ?1 ?3)[21 ?1 ?9]取向织构;焊缝区显微硬度最高,随着向母材区过度显微硬度逐渐降低,焊后热处理可降低焊缝区硬度,使接头硬度分布较为均匀。接头在室温下的拉伸试验均断裂于远离焊缝中心的母材区。     

焊后热处理对P92钢焊接接头组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜对热处理前后P92钢焊接接头的组织、断口形貌进行分析;利用洛氏硬度计、电子万能试验机对热处理前后P92钢焊接接头的力学性能进行测定及分析。结果表明,焊态下P92钢焊缝区、热影响区的显微组织均为马氏体和残留奥氏体,且硬度较高,约为42.69 HRC;母材区为回火托氏体;经焊后热处理,3个区域组织均为回火托氏体组织,其硬度值均与母材区相近,约为37.55 HRC;焊后热处理前后P92钢焊接接头断口形貌均为韧窝+撕裂棱,属于韧性断裂,经热处理后P92钢焊接接头屈服强度和断面收缩率明显高于焊态下试样,分别为842.21 MPa、46.20%。