激光沉积修复金属去应力退火局部热处理工艺

利用感应加热系统对激光沉积修复试样进行去应力退火局部热处理,研究了局部热处理的保温温度和时间对试样温度分布和残余应力的影响规律。结果表明:感应加热系统的局部加热效果明显;随着局部热处理保温温度的提高和保温时间的延长,加热区温度分布更加均匀;600℃去应力退火热处理后,残余应力平均降低30.6%以上,高于500℃去应力退火热处理后的应力消减幅度,局部热处理后由残余应力引起的端部变形量由2.67 mm消减为0.54 mm。试验验证了基于感应加热的局部热处理可有效消减修复应力和变形量。     

真空去应力退火对TC21钛合金残余应力的影响

采用盲孔法测定了TC21钛合金在不同真空去应力退火理制度下的残余应力,真空去应力退火温度分别为500、550、600和650℃,退火时间分别为2h 和4h.结果表明:随退火温度升高、时间延长,残余应力呈明显下降趋势.600℃保温2h后空冷的残余应力降幅达到80％,约为34 Mpa,与显微组织分析相吻合.因此,TC21合金最佳热处理制度为加热至600℃保温2h后空冷.     

高频感应加热处理对2219铝合金FSW焊接接头残余应力的影响

采用搅拌摩擦焊接工艺焊接8mm厚2219铝合金板材,自行研制设计了高频感应加热装置,对2219铝合金搅拌摩擦焊接接头进行了应力表征与高频感应加热去应力研究,试验温度分别为90℃、140℃、190℃,利用X射线衍射法测试了焊缝热处理前、后纵向和横向残余应力,分析了搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能。结果表明,经高频感应加热处理后,焊接纵向残余应力峰值显著降低,经190℃感应加热处理后纵向残余应力峰值下降51.3%,残余拉应力区间变窄,随着高频感应加热温度的降低,去应力效果减弱。热处理前、后焊接接头微观组织和力学性能变化不明显,显微硬度分布趋势相同,说明高频感应加热技术在有效降低焊接残余应力的同时不改变焊接接头的力学性能。     

焊后热处理对L245NCS微合金钢焊接残余应力的影响

采用履带式电加热法对L245NCS微合金钢焊接接头进行了不同退火温度和不同保温时间的焊后热处理,采用小孔法测量焊接残余应力。结果表明,560℃退火保温3.0 h焊后热处理方案和620℃退火保温1.5 h焊后热处理方案对降低焊接残余应力均较明显,其中560℃×3.0 h焊后热处理消除残余应力的松弛率在50%左右,620℃×1.5 h焊后热处理方案消除残余应力的松弛率基本高于80%,说明延长保温时间并不能有效地降低焊接残余应力。620℃×1.5 h焊后热处理方案对于消除L245NCS微合金钢焊接残余应力更为有效。     

热处理工艺参数对2219铝合金焊接接头残余应力的影响

采用X射线衍射法对不同热处理参数下的2219铝合金TIG焊接头残余应力进行测试与分析,研究了退火温度、保温时间及冷却方式对接头残余应力的影响。结果表明,随着退火温度的上升和保温时间的延长,接头残余应力下降幅度增大;当退火温度为350℃保温时间2 h时,焊缝附近区域及焊缝中段横向应力及远离焊缝区域纵向应力方向发生改变,残余应力横向分布规律发生变化。随着保温时间的延长,焊接残余应力下降幅度增大。炉冷具有消除残余应力的效果。     

去应力退火处理对310S钢焊接接头残余应力与力学性能的影响

采用钨极氩弧焊对310S耐热不锈钢进行焊接试验,并对其接头进行去应力退火处理,采用金相显微镜、残余应力仪、拉伸试验机等测试热处理前后焊接接头的显微组织、力学性能与残余应力演变规律。结果表明:在600℃进行退火处理时,随着保温时间的增加,残余应力被消除的程度逐渐加大;由于去应力退火温度未达到其再结晶温度,因此,热处理后焊接接头的显微组织与力学性能变化不明显。     

加热温度和热处理对TC4钛合金热自压连接接头组织和性能的影响

采用自行设计的感应线圈、刚性拘束工装与实验室现有感应加热装置结合,以5 mm厚TC4钛合金为母材进行局部感应加热刚性拘束热自压扩散连接（TSCB）,探究了不同加热温度和热处理对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,加热温度过低（900 ℃）会导致原子扩散不充分,加热温度过高（990 ℃,超过β→α相变温度）会形成的粗大魏氏体组织,导致接头力学性能降低。随着温度的升高,热拘束应力场对接头施加的压力先升高后降低,接头的连接质量也先升高后降低。只有加热温度为950 ℃即稍低于β→α相变温度时,组织分布最均匀,等轴α相晶粒最明显,且原子扩散更充分,应力场对接头施加的压力最高,接头力学性能最好。经650 ℃/3 h退火热处理后,发生了α→β相变,晶格的畸变程度降低,晶粒细化。TSCB接头残余应力状态由拉应力转变为压应力。残余应力显著降低,应力得到释放,从而提高了TSCB接头的力学性能,解决了TSCB接头塑性较低的问题。     

柴油机缸体铸件去应力退火工艺实验

采用正交实验法与钻孔法研究了不同退火工艺参数对某柴油机缸体残余应力的影响,分析了退火工艺中各个参数对残余应力影响的主次关系,获得了各参数的优水平,并通过补充实验进一步分析了保温温度与保温时间对残余应力的影响,确定了最优工艺参数。实验结果表明:去应力退火不仅能够降低缸体残余应力幅值而且能使残余应力均匀化;退火工艺中保温温度对残余应力的影响最大,其次为保温时间,然后为升温速度,最后为降温速度;残余应力值幅值随保温温度的提高而降低,但保温温度达到630℃以后继续升高温度残余应力变化不再明显;保温时间的延长有助于残余应力的释放,试验中缸体残余应力释放的时间约为6.5 h;此缸体的最佳退火工艺为以80℃/h的速度将温度上升至630℃,保温6.5 h,然后以35℃/h的降温速度随炉冷却至200℃空冷。     

7050铝合金淬火残余应力及消减工艺研究

采用盲孔法测定了7050铝合金试样在不同淬火水温和不同淬火停留时间下的残余应力。进行了冷压缩变形和时效处理,研究了其对淬火残余应力的消减效果。结果表明:随着淬火水温的升高,残余应力明显降低,且工件表面残余应力由压应力逐渐转变为拉应力;淬火停留时间对残余应力的影响较小;冷压变形能够消除试样大部分的淬火残余应力,增大变形量能进一步消减残余应力,在试验条件下,3%的变形量最为恰当;时效处理工艺也能有效降低淬火残余应力,在40℃水温中淬火时,试样的消减效果最好。     

退火处理对TP2铜管材组织与性能的影响

针对两种不同变形量的TP2铜管材,进行不同退火温度和保温时间的热处理实验。对两种不同管材进行显微组织和力学性能实验,得到温度和保温时间对该管材的组织和性能的影响规律。结果表明,退火温度为影响TP2铜管材组织和性能的主要因素,适当提高温度可以增加试样伸长率;在一定范围内增加保温时间可以有效降低维氏显微硬度。对于大变形量管材,可以适当降低退火温度或者减少保温时间,该两种管坯较为理想退火工艺为退火温度400℃保温时间30~60 min。     

微合金中碳钢48MnV曲轴连杆轴颈感应淬火工艺的优化

采用对比试验法,以淬火功率、回火条件、加热时间、冷却时间等作为变量,研究了微合金中碳钢48MnV曲轴连杆轴颈感应热处理的最佳工艺。结果表明,优化的感应热处理工艺为淬火功率165 kW,电流频率9 kHz,加热时间17 s,冷却间隔时间1 s,冷却时间20 s, 210℃回火2.5 h。在优化的感应热处理工艺下,连杆轴颈淬硬层显微组织为细小均匀针状马氏体;轴颈表面、两侧过渡圆角距表面0.25 mm处的最高硬度依次可达720.9、690.0和667.1 HV,耐磨性显著提高;连杆轴颈、过渡圆角表面残余应力呈现为压应力,靠芯轴端过渡圆角残余应力高达-884.0 MPa,靠法兰端过渡圆角残余应力为-831.9 MPa;试样的疲劳极限载荷最高,高达3750 N·m。感应热处理后残余压应力越大,越有利于提高曲轴连杆轴颈的弯曲疲劳强度。     

退火工艺对ECAP工业纯钛显微硬度的影响

对TA2工业纯钛进行2道次等径弯曲通道变形(ECAP),对变形后试样进行不同温度及不同保温时间的退火,并分别测量了显微硬度,并分析了400 ℃退火1、2、4、8 h试样横截面的显微硬度分布。结果表明：经过ECAP变形后,材料硬度增加显著;退火后,随着退火温度的升高,硬度逐渐降低;保温时间越长,硬度缓慢降低;600 ℃退火8 h后试样的硬度为1592 MPa,与初始工业纯钛硬度基本相同。另外,随着保温时间的增加,试样横截面硬度分布趋于均匀。     

TC4钛合金φ450mm棒材不同厚度整体试样热处理工艺研究

通过对TC4钛合金f450 mm棒材80、40、20 mm整体试样热处理工艺的研究,分析不同的热处理温度和热处理冷却方式对棒材横、纵向组织和室温、高温力学性能的影响。结果表明:当整体试样厚度不大于40 mm,且采用双重退火(首次退火后水冷)的热处理工艺时,才能保证TC4钛合金f450 mm棒材的室温力学性能和显微组织符合GJB 1538,高温强度≥615 MPa。双重退火制度为:首次退火工艺为加热到b转变温度以下30~80℃,保温不少于1 h,水冷;随后再进行700~800℃,保温1~4 h,空冷。     

TC4钛合金f450 mm棒材不同厚度整体试样热处理工艺研究

导读内容
　　通过对TC4钛合金f450 mm棒材80、40、20 mm整体试样热处理工艺的研究,分析不同的热处理温度和热处理冷却方式对棒材横、纵向组织和室温、高温力学性能的影响。结果表明：当整体试样厚度不大于40 mm,且采用双重退火（首次退火后水冷）的热处理工艺时,才能保证TC4钛合金f450 mm棒材的室温力学性能和显微组织符合GJB 1538,高温强度≥615 MPa。双重退火制度为：首次退火工艺为加热到b转变温度以下30～80℃,保温不少于1 h,水冷;随后再进行700～800℃,保温1～4 h,空冷。     

退火工艺对AZ31镁合金熔焊接头残余应力及微观组织的影响

采用不同去应力退火工艺(T=250、350、400℃,t=1~4 h)对AZ31镁合金焊接接头进行真空热压去应力退火处理,采用盲孔法研究镁合金焊接接头退火前后的残余应力变化规律,利用金相显微镜观察接头显微组织。结果表明:经真空热压去应力退火后,镁合金焊接接头残余应力消除效果显著,且退火温度越高,残余应力越低,应力松弛效果越好,350℃时,接头应力松弛率达到85%以上;保温时间对接头残余应力的松弛影响并不显著;随着退火温度的升高,接头显微组织呈现规律性变化,当温度在350℃以上时,晶粒显著长大,且β-Mg17Al12相显著增加;保温时间越长,晶粒平均尺寸越大;最后得到AZ31镁合金焊接接头的真空热压去应力退火最佳工艺为350℃×1 h。     

基于感应加热的中碳钢温度控制实验与模拟研究

为了实现金属的快速加热和保温,以实现快速局部等温成形工艺,基于中频感应加热技术,研究了金属的局部快速升温和保温过程的加热制度。以45钢棒料为例,进行了多次感应加热实验,采用多段加热,通过调整不同阶段的加热功率和加热时间,使试样温度快速上升到指定温度并保温,从而得到了使试样局部快速升温并保温的感应加热工艺。为了验证加热过程中试样的温度分布均匀性,利用MSC. Marc有限元软件对该工艺进行模拟,结果表明:模拟与测试结果一致,且通过该工艺得到的试样局部温度分布均匀,因而此快速加热方法可用于中小零件的局部等温成形。     

热处理消除Q235钢焊接残余应力的研究

对Q235钢焊接件进行不同温度和不同保温时间的退火热处理,采用小盲孔法测定处理后各试板的焊接残余应力,比较焊接残余应力降低程度,得出高温短时保温与低温长时保温在消除焊接残余应力上效果接近,以实验结论为基础,提出了热处理消除焊接残余应力温度与时间等效性的问题。     

焊接残余应力对20G管道焊接接头组织性能的影响

通过X射线衍射法研究管线用20G焊接残余应力的分布和焊后热处理对焊缝残余应力的影响,择优选取了焊后热处理条件。结果发现,在焊缝区存在较高的焊接残余应力。焊后热处理可以显著降低焊接残余应力,其中以620℃加热温度、1 h保温时间的处理工艺为宜。此外,热处理细化了焊缝区域晶粒,降低了焊缝区域硬度,改善了焊接接头抗H2S腐蚀的能力。     

焊后热处理知识

问:什么是焊后热处理? 答:为了改善焊接接头的性能,消除残余应力等有害影响,焊后,将焊件或其局部均匀加热到相变点以下某一适当温度,并保温一定时间,然后再均匀冷却。这种处理过程称为“焊后热处理”。焊后热处理一般包括:消除应力退火、完全退火、固溶处理、正火、正火回火、淬火回火(调质)、回火和低温消除应力等等。焊后热处理常常在加热炉内进行,也可在施工现场进行整体热处理(不用加热炉)。     

高频感应加热处理对2219铝合金TIG焊接接头残余应力的影响

采用变极性TIG焊接方法焊接8 mm厚2219铝合金板材,利用高频感应加热技术对焊接接头分别进行90℃,140℃,190℃的热处理。热处理前、后采用X射线衍射法测试2219铝合金TIG焊接接头残余应力,分析了接头的微观组织与力学性能。结果表明,经140℃,190℃热处理后,焊接残余应力下降趋势明显,经90℃热处理后,残余应力下降幅度较小。与未热处理接头相比,经高频感应热处理后,焊接接头的微观组织、拉伸性能与硬度分布无明显变化。