6082-T6铝合金搅拌摩擦过程中动态再结晶方式对焊核区织构类型的影响

采用电子背散射衍射技术,借助取向成像分析软件,分别研究了6082-T6铝合金搅拌摩擦焊焊核区后退侧、焊核区正中心、焊核区前进侧上表面晶粒形貌、晶界特征、织构组分的演化。结果表明,焊接过程中,焊核区后退侧金属产生热塑性变形、晶粒内位错塞积与重组,形成小角度晶界的亚晶粒,部分小角度晶界通过旋转转变为大角度晶界,发生"连续动态再结晶",母材粗大晶粒被细化。同时形成(111)[110]剪切织构,而在(111)[110]取向晶粒周围产生许多变形亚结构。(001)[100]立方取向亚结构在位错密度及位错组态上的优势,使其在焊接热循环作用下成为"非连续动态再结晶"的晶核,随后长大为(001)[100]立方取向晶粒。轴肩的旋转挤压作用,使焊核区晶粒沿ND方向旋转,故在焊核区正中心位置出现(001)[110]旋转立方织构,而在前进侧出现(111)[110]剪切织构和(001)[100]立方织构。     

镁合金搅拌摩擦焊接头晶粒取向和织构分析

利用背散射电子衍射分析技术(EBSD)和取像显微分析技术(OIM),通过定量测量变形镁合金AZ80A搅拌摩擦焊搭接接头的焊核区晶粒取向和织构,探讨了搅拌摩擦焊焊核区形成的微观过程.结果表明:AZ80A合金在搅拌摩擦焊过程中,存在塑性变形和动态再结晶两种微观过程,导致焊核区所形成的晶粒织构密度不强、取向呈多样化的趋势;晶粒为再结晶细晶粒;在焊核区,变形织构{1,-1,0,4}<1,0,-1,0>略偏离板法向20°,且随板厚方向向下越来越强,同时再结晶取向越来越多;焊核区晶粒继承了母材中的{1,-1,0,4}<1,0,-1,0>变形织构,在焊核区所发生的动态再结晶含有一定程度的原位再结晶.     

2024铝合金搅拌摩擦焊接头塑性变形行为研究

为了研究搅拌摩擦焊卷焊管坯的力学性能及接头塑性变形行为,以5 mm厚的2024退火态铝合金搅拌摩擦焊板坯为对象,采用网格法测试接头塑性变形分布,用EBSD测量接头各区域晶粒尺寸及位相,并结合SEM观察接头第二相的分布,研究了接头力学性能、应变分布与微观组织之间的关系.研究表明:搅拌摩擦接头强度与母材等强,延伸率下降44%;接头前进侧距离焊缝中心8～17 mm的母材较早出现了应变的集中,局部应变可达23%,而焊核区和接头返回侧母材发生的变形较小,平均应变分别为3%和11%,各区域应变的不均匀主要是由于接头各区晶粒尺寸及位相的差异造成的,导致接头整体延伸率的下降.     

无取向硅钢晶粒长大过程中应力对织构和晶界变化的影响

采用EBSD技术研究了有、无拉应力作用下无取向硅钢在晶粒长大过程中织构转变及晶界变化的规律。结果表明:在晶粒生长期间,无应力作用下的硅钢中,{111}〈112〉,{111}〈110〉织构组分强化,而{100}〈001〉织构组分弱化;与无拉应力作用下的情况相比,施加5MPa的拉应力时,{111}〈112〉,{111}〈110〉织构组分强化的速率下降,{100}〈001〉织构组分变化不明显。对于在晶粒生长期间持续变化的{111}〈112〉,{111}〈110〉和{100}〈001〉织构组分而言,虽然有、无拉应力作用下硅钢的{111}〈112〉和{111}〈110〉织构组分的高取向差角度晶界频率均下降,而{100}〈001〉织构组分的高取向差角度晶界频率则上升,但当有拉应力作用后,{111}〈112〉和{111}〈110〉织构组分的高取向差角度晶界频率下降的速率变小,{100}〈001〉织构组分的高取向差角度晶界频率上升的速率稍有变小。通过对无取向硅钢在晶粒长大过程中织构转变及晶界变化规律的研究,分析了合金原子在晶界的偏聚行为。     

镁合金搅拌摩擦焊接组织特征研究

通过对镁合金AZ31进行搅拌摩擦焊获得了成型良好的焊缝,采用金相显微镜对焊缝组织进行了分析,并采用透射电镜和X射线能谱仪对晶粒形貌和晶界析出的第二相进行了观测分析。结果表明,镁合金搅拌摩擦焊可以获得组织致密的焊缝,焊缝区域根据组织特点可以分为焊核区、热机影响区和热影响区;焊核区"洋葱环"之间呈现层片状结构,晶界强化相数量减少且尺寸变小;热机影响区在前进侧和焊核区有明显的分界,晶粒呈细长条状,后退侧和焊核区分界相对不明显,晶粒变形较小;热影响区在前进侧较窄,组织与母材组织相比变化较小,而后退侧热影响区较宽,晶粒尺寸有所增长,这与搅拌摩擦过程中金属切削迁移的堆积过程有关。     

2060搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相分析

选用Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金2060,开展搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相演变规律研究.搅拌摩擦焊对接接头,呈现典型的母材、热影响区、热机影响区和焊核区四区分布特点.母材为双向板条组织,在α板条中有大量三角形AlCu2Mn化合物析出,但在其它相区,当受到热影响时,该相消失;热影响区组织粗大,热机影响区晶粒受到机械力作用,前进侧拉长,后退侧破碎;焊核区为等轴晶组织,出现了高温析出相AlxCuxMn,均布于整个焊核区域.接头显微硬度在母材区最高,热影响区最低,焊核区低于母材,稳定在115 HV.     

2060搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相分析

本文选用Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金2060,开展搅拌摩擦焊对接接头显微组织与析出相演变规律研究.搅拌摩擦焊对接接头,呈现典型的母材、热影响区、热机影响区和焊核区四区分布特点.母材为双向板条组织,在α板条中有大量三角形AlCu2Mn化合物析出,但在其它相区,当受到热影响时,该相消失;热影响区组织粗大,热机影响区晶粒受到机械力作用,前进侧拉长,后退侧破碎;焊核区为等轴晶组织,出现了高温析出相AlxCuxMn,均布于整个焊核区域.接头显微硬度在母材区最高,热影响区最低,焊核区低于母材,稳定在115 HV.     

采用电子背散射衍射测定深冲用铌板的织构

介绍了采用电子背散射衍射测定深冲用再结晶铌板织构的结果.所测铌板的织构为(100)[011]±15°+(111)[112]织构,随制备工艺的不同,这两种织构所占比例有明显差异.     

残余碳对取向硅钢初次和二次再结晶的影响

研究了脱碳退火样品中的残余碳对取向硅钢初次和二次再结晶的组织和磁性能的影响。结果表明：随着脱碳退火样品中残余碳含量的提高,初次再结晶的平均晶粒尺寸减小,表层和中心层的晶粒尺寸差增大;初次再结晶的强{111}<110>或{111}<112>织构向强{112}<110>织构转变,部分1/4层的Goss晶粒或{111}<112>晶粒转变为其他取向的晶粒;残余碳含量超过0.0200%后,高温退火样品二次再结晶不完善,磁性能较差。相变是导致上述现象的主要原因。     

轧制过程中等规聚丙烯的织构进展

借助广角X射线衍射法对轧制过程中等规聚丙烯(iPP)材料的织构进展进行了极图的测量和取向分布函数(ODF)的计算,分析了冷轧过程中iPP的塑性变形机制。结果发现,轧制过程中iPP的主要塑性变形机制仍然是晶体学滑移,首先启动的滑移系是(010)[001]链滑移,其次是(100)[001]链滑移,期间没有发现明显的(110)[001]链滑移。轧制后iPP材料中形成的是含有几种(hk0)[001]织构组分的[001]//RD丝织构,大分子链沿轧制方向排列。     

铸辗成形环坯热压缩过程中晶粒的取向和织构演变

在不同变形温度和应变速率为0.1 s-1条件下研究了砂型铸造和离心铸造Q235B环坯的热压缩变形行为,并使用电子背散射衍射(EBSD)技术分析其晶粒取向和织构的演化特点。结果表明:Q235B环坯的晶粒在1000℃尺寸较小,有少量仍保持铸造状态的晶粒,组织演变的机理为动态回复和大应变几何动态再结晶;离心铸造环坯中有22%集中在20°-50°的大角度晶界。在1100℃再结晶充分,晶粒趋于等轴状;晶界取向差分布仍呈现典型的双峰特征,大角度晶界的比例为60%-75%。在1000℃砂型铸造Q235B的织构组态,为少量沿着001//ND取向线分布的{001}100立方织构和{001}110织构;在1100℃主要是高斯织构{110}001和沿着110//ND向{110}001方向移动并聚集的旋转立方织构{110}110。在1000℃离心铸造环坯的织构组态为旋转立方织构{110}110和铜型织构{112}111,Copper织构沿着ε-取向线分布;在1100℃主要为{001}110织构和沿着γ取向线由黄铜R{111}112向{111}110转变的织构,再结晶的程度高,取向密度大。     

压下率对6.5%Si电工钢温轧板织构的影响规律

6.5%Si电工钢是一种优异的软磁材料,织构对其磁性能影响很大。利用温轧工艺对6.5%Si电工钢热轧板进行不同压下率轧制,研究了温轧板织构随压下率的变化规律。实验结果显示,随着压下率的增大,{100}〈110〉、{110}〈100〉和γ纤维织构在薄板表层中的强度先增强后减弱,当压下率达到75%时,沿板厚方向形成3个组织区域:表层细晶粒区({110}〈100〉取向为主)、过渡层({111}〈110〉和{111}〈112〉变形晶粒区)和中心层(以拉长的γ纤维织构和{100}〈110〉取向晶粒为主),这种组织和织构不均性对后期织构的发展有重大影响。     

低碳Cr-Mo系深冲双相钢组织与织构演变

通过组织观察以及TEM与XRD技术研究了低碳Cr-Mo系深冲双相钢组织与织构演变规律。结果表明:奥氏体未再结晶区终轧有利于形成{112}〈111〉织构,冷轧过程中{001}〈110〉,{112}〈110〉与{223}〈110〉织构稳定增加,退火过程中形成有利于深冲性能的〈111〉//ND以及{554}〈225〉与{332}〈113〉织构;820℃与860℃临界区退火后γ纤维织构密度差异较小,但是高温退火增大{111}〈110〉与{111}〈112〉织构的取向密度差值,归因于贝氏体中的固溶碳以及贝氏体相变时的变体选择;高温卷取能诱发热轧板中Mo基碳化物粒子析出,并在退火保温过程中回溶,既能发展再结晶织构,又能促进第二相形成。     

铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能分析

目的 研究7020铝合金搅拌摩擦焊(FSW)的结构和机械性能。方法 采用搅拌摩擦焊对铝板进行对接焊试验,具体形式为单面焊双面成型。采用拉伸机和显微维氏硬度仪对试样进行力学性能测试;利用蔡司金相、光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪研究母材和焊接接头的微观组织。结果 在硬度上,母材>热影响区>焊核区,热影响区平均硬度约为94HV,母材平均硬度为99HV,焊核区平均硬度最低为78HV,焊核区出现“S”缺陷,在一定程度上弱化了焊核区性能;7020铝合金搅拌摩擦焊接头的抗拉强度为235 MPa,屈服强度为158 MPa,屈强比为0.67,伸长率为7%,焊接系数可以达到73.8%;母材的抗拉强度为325 MPa,屈服强度为278 MPa,屈强比为0.86,伸长率为25%;焊接接头中心显微组织主要由胞状树枝晶体组成,显微结晶依次呈现为平面晶、胞状晶、树枝状晶、等轴晶;铝合金母材和焊接接头的金属相组成均为α?Al+Mg2Si;焊接接头断口呈现比较明显的韧性断裂特征。结论 铝合金搅拌摩擦焊可以获得性能比较优良的焊接接头,为其他铝合金材料的FSW焊接提供技术参考。     

搅拌针偏移量对A356/6061铝合金搅拌摩擦焊的影响

对6mm厚的A356-T6/6061-T6异种铝合金的搅拌摩擦焊工艺进行了试验研究,采用OM、SEM、万能拉伸试验机、显微硬度仪等分析了搅拌针偏移量对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响。研究结果表明:搅拌针的偏移量在-0.4~0.4mm范围内均可获得外表美观、内部无明显缺陷的搅拌摩擦焊接头;焊核区两种材料的分界线非常清晰,分别由焊核区、热机影响区和热影响区组成,混合区主要分布在前进侧的焊核区;焊核区由晶粒细致的等轴晶组成,随厚度方向从上而下细化程度逐渐增加。搅拌针向6061侧偏移,有利于焊核区面积、接头强度以及延伸率的增加。当搅拌针向6061偏移0.4mm时,焊核区较-0.4mm时面积增大10%,接头强度和延伸率分别达到210MPa和8.8%,分别为A356母材的74.6%和65.2%;同时,接头断裂位置由返回侧逐渐向前进侧转移,断口位置与焊缝区最低硬度区相吻合;向A356侧偏移时,两侧的热影响区宽度变窄,硬度值增大。     

IF钢铁素体区热轧和退火过程中织构的演变

研究了一种Ti—IF（Interstitial—free）钢在铁素体区热轧和退火过程中织构的变化．由于轧制过程摩擦的影响,热轧织构和退火织构在厚度方向上都有很大的差异．在钢板的表层,热轧织构的主要组分是{110}（001）,退火后表层的铁素体晶粒没有发生再结晶,该组分转变为（001）（110）;在试样的中心和1／4面,热轧织构组分主要是较弱的（111）／／ND（板法向）织构和部分（110）／／RD且在{001}（110）处最强;退火后中心面上的晶粒发生了完全再结晶,{001}组分转变为（111）／／ND组分使（111）／／ND织构成为唯一织构组分且在{111}（112）处最强．     

6061 铝基碳化硅复合材料搅拌摩擦焊工艺研究

目的研究搅拌道次对6061铝基碳化硅复合材料的影响。方法对6061铝基碳化硅复合材料进行了搅拌摩擦焊实验。结果获得了型面良好,表面光滑的焊接截面,焊核区组织为细小的等轴晶,热机影响区为弯曲变形的晶粒,热影响区组织发生了明显的粗化。结论搅拌次数越多,Si C颗粒分布越均匀,热机影响区与热影响区附近硬度最低,热影响区硬度较低,焊核区硬度比母材稍高。     

搅拌摩擦焊对Mg-Gd-Y-Zr合金组织与性能的影响

对一种Mg-Gd-Y-Zr合金cast-T6状态板片试样搅拌摩擦焊接后的组织与性能进行了研究。结果表明:Mg-Gd-Y-Zr合金的搅拌摩擦焊的焊核区发生动态再结晶,为等轴细晶,硬度值最高;热机影响区基体组织具有热变形特征,第二相会粗化、溶解,硬度值稍低;热影响区晶粒尺寸与母材相当,第二相粗化,硬度值低于母材。在本工作实验条件下,cast-T6铸件试样的焊接系数达0.91,且伸长率相对于母材有大幅度提高。断口形貌SEM分析显示,接头断裂模式为韧性断裂。     

微碳DP钢在连续退火加热段的组织与织构演变

利用扫描电镜、X射线衍射和电子背散射衍射技术研究了微碳DP钢在连续退火加热段的组织与织构演变。结果表明:热轧组织为铁素体加退化态珠光体,冷轧过程中铁素体被拉长并出现一定量的形变带;再结晶初期(720℃到750℃),多边形铁素体体积分数约30%,形变带易诱发{001}~{112}110取向晶粒优先形核与长大;再结晶后期(750℃到780℃),铁素体完全再结晶,硬质相逐渐溶解,111//ND纤维晶粒逐渐吞噬110//RD晶粒而长大。{001}110取向密度在再结晶初期和相变阶段剧烈增加,而相变对111//ND织构影响较小。     

镁合金AZ80A搅拌摩擦焊焊核区组织金属学演变

采用取像显微分析技术分析了变形镁合金AZ80A搅拌摩擦焊焊核区塑性条带间的金属学演变过程.结果表明:搅拌摩擦焊搭接头焊核区晶粒尺寸、极图、反极图以及晶粒的取向差均呈周期性的变化,组织结构呈条带分布,基体内部经历了周期性的动态再结晶过程.