镍基高温合金激光焊接接头组织及裂纹形成原因

分析了激光焊接镍基合金时接头显微组织特征,对焊缝及焊接热影响区中热裂纹产生的原因,进行了初步探讨.研究认为,母材和焊缝中成分偏析及(γ+γ')低熔共晶的存在,是产生热裂纹的重要原因.     

镍镀层对硬质合金激光焊接性能的影响

分别采用 Cu及 Ag Cu钎料为填充材料进行硬质合金激光焊接 ,讨论了在硬质合金表面电镀单质镍后 ,电镀层对硬质合金的激光焊接性能的影响。实验表明 ,电镀层的存在显著改善了硬质合金的激光焊接性能 ,并且 ,镀层的厚度对焊接质量有重要影响。     

外加磁场对激光焊接熔深的影响

研究了外加磁场对激光焊接熔深的影响,结果表明,外加磁场对熔深存在一个最佳值,外加磁场达到该最佳值时,激光焊接熔深大大增加,当外加磁场过强或过弱时,熔深都有显著下降。     

TiNi合金/纯镍/不锈钢激光微焊接熔化区的微观组织

以纯镍丝为填充材料,采用精密脉冲激光实现了厚度为0.2 mm的TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料的焊接,研究了熔化区（焊缝和熔合区）的组织形貌和微观结构。结果表明,焊缝中心晶粒呈外延连续生长的特征。连续生长的枝晶可以跨越3~5个脉冲激光形成的鱼鳞纹,长度可以达到约200 μm。焊缝与两侧母材的熔合区呈现完全不同的形貌,在不锈钢母材与焊缝的接合界面,枝晶沿着不锈钢母材的熔合线生长,在枝晶间有二次晶轴;在TiNi合金与焊缝的熔合区,有一层宽度约为5 μm的过渡层将焊缝与母材隔开。     

激光功率对高强Al-Mg-Si-Cu合金激光-CMT复合焊接接头组织性能的影响

采用激光-CMT复合焊接工艺（CMT,冷金属过渡）对2 mm厚400 MPa级Al-Mg-Si-Cu合金进行焊接,研究了激光功率对焊接接头宏观形貌及组织性能的影响。研究表明：激光功率达到3.6 kW时可获得全熔透焊接接头,随着激光功率的增加,熔宽不断增加而焊缝余高有所降低。熔宽增加和余高降低使得焊缝稀释率增加,焊缝中硅元素含量降低。随着激光功率的增加,焊缝中烧损的镁元素增加,镁元素含量亦有所降低。焊缝中镁和硅元素含量的降低导致固溶强化效果减弱。随着激光功率的增加,全熔透焊缝的硬度逐渐降低。密集气孔的存在进一步恶化了焊缝性能,导致拉伸过程中焊缝处的断裂。焊接接头抗拉强度亦呈不断降低的趋势,在激光功率为3.6 kW时,焊接接头的平均硬度和抗拉强度分别达到基材的65%(85 HV)和64%(271 MPa)。     

外加磁场对不锈钢激光热丝焊的影响

为了研究磁场对激光焊接的影响,采用在工件旁放置永磁铁、提供横向或者纵向常磁场对不锈钢进行激光电流热丝焊接的方法,结合焊缝横截面形状以及焊缝组织等,对不同磁场下激光热丝焊接头进行了分析。结果表明,磁场的加入对焊接过程和接头形状有显著影响,适当的磁感应强度能稳定激光热丝焊接过程,磁感应强度过大则易造成大量飞溅;焊缝接头的形状随磁场的方向、极性以及磁感应强度的变化而改变;横向磁场的加入能提高激光热丝焊接效率;磁场还能减少焊缝柱状树枝晶区域,促进胞状晶的形成,提高焊缝的显微硬度值。外加磁场在焊接熔池中产生了安培力,安培力是搅拌熔池的主要作用力,从而改变液态金属流动,造成激光热丝焊接头形状和组织的改变。     

汽车双联齿轮激光焊接组织与性能研究

采用横流式5kW CO2激光器和3轴数控机床,通过开Y型破口,对材料为20CrMnTi的双联齿轮进行了试验,研究了激光焊缝组织及其形成机理,分析焊后接头中出现的常见缺陷,探讨其产生的主要原因和有效的防止措施.结果表明焊缝组织为板条马氏体及少量残余奥氏体,热影响区为板条马氏体和铁素体,焊缝有较好的强韧性.气孔、裂纹是汽车双联齿轮CO2激光焊接头中存在的主要缺陷.但只要焊接过程中工艺参数和坡口形状选择合适,并采用有效的焊前处理,这些缺陷是可以避免或减少的.     

镍含量对激光熔覆镍钛合金涂层组织与性能的影响

镍钛合金55NiTi粉末与纯Ni粉末混合,通过激光熔覆的方法,在316L不锈钢基体上制备了熔覆涂层,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪对涂层组织结构进行了分析,并对比了混合粉末制备的涂层与55NiTi合金粉末涂层的耐磨及耐腐蚀性能。结果表明,Ni的添加使55NiTi涂层的组织更加致密,晶粒尺寸更小,表面硬度可达830 HV,提高了约7%,摩擦磨损实验中的失重减少了约10%,摩擦系数也更小。使用电化学工作站研究了涂层的耐腐蚀性能,Ni的添加使涂层的自腐蚀电流和腐蚀速度降低了50%以上,耐腐蚀性能得到了显著的提高。     

激光重熔镍基合金火焰喷焊层组织及性能

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析不同激光工艺参数重熔后的Ni基合金火焰喷焊层及其经不同温度回火处理的显微组织和相组成,并进行了显微硬度和耐磨性测定.试验结果表明,重熔喷焊层的组织主要由γ-(Ni,Fe)固溶体和Cr23C6,Cr7C3,Cr2B,Cr2B,Fe3B,Fe2B等组成,与火焰喷焊层相比,显微组织得到进一步细化,硬度和耐磨性都有较大幅度的提高.在相同工艺条件下,激光扫描速度愈快,显微组织愈敛密、细小,硬度和耐磨性愈好,但重熔喷焊层的熔深较浅;不同激光工艺参数的重熔喷焊层,经不同温度回火后,硬度都得到了进一步的提高;扫描速眨为360 mm/min,经600 C×3 h回火后的重熔喷焊层硬度相比为最高.采用合适的激光重熔处理工艺及随后的热处理,或使Ni基合金火焰喷焊层进一步强化,使用性能得到进一步改善.     

扫描速率对激光熔覆层组织及耐蚀性的影响

为了研究激光扫描速率对镍基熔覆层组织及耐蚀性能的影响,采用喷涂预置涂层与不同扫描速率下激光重熔工艺在Q235低碳钢表面制备了镍基合金熔覆层,利用光学显微镜与扫描电镜对熔覆层表面宏观形貌和微观组织形貌进行了观察,利用显微硬度计和电化学腐蚀法对熔覆层显微硬度与耐蚀性进行了测定与分析.结果表明,其它条件不变,随着激光扫描速率...     

激光冲击强化对黄铜耐蚀性能的影响

为了提高黄铜表面的力学性能和耐蚀性，采用纳秒脉冲激光(波长1064nm, 脉宽7ns)冲击强化(LSP)黄铜表面。通过分析激光冲击强化黄铜样品表面的残余应力、横截面金相组织和硬度、表面形貌等力学性能，研究了其对耐蚀性能的影响。结果表明，与未经LSP处理的黄铜样品相比，LSP处理后黄铜样品的电化学腐蚀电位增加，空蚀损失质量降低，仅为原来的1/4，空蚀孕育期时间延长了2倍，空蚀速率降低，从而LSP处理提高了黄铜样品的耐蚀性能。该研究对普通黄铜应用在具有腐蚀性的工作环境中是有帮助的。     

显微组织对Zr-1．0Nb合金耐腐蚀性能的影响

将最后一次冷轧前的Zr-1·0Nb合金分成三组,在680℃、800℃和1000℃分别保温5h、1h和0·5h,最后一次冷轧后将在680℃和800℃处理的两种样品分组在500℃和560℃分别保温30h和10h后空冷,将在1050℃处理的样品在560℃保温10h后空冷,得到五种热加工工艺不同的样品,分别标记为680℃/500℃、680℃/560℃、800℃/500℃、800℃/560℃和1000℃/560℃。将它们放在350℃,0·01mol·L-1LiOH水溶液中进行腐蚀。图1为经过不同热处理的Zr-1·0Nb合金样品在LiOH水溶液中的腐蚀增重曲线,可以看出耐腐蚀性能按800℃/500℃、680℃/500℃、800℃/560℃、680…     

激光焊接缺陷多向磁场激励下磁光成像检测

为了研究交叉焊缝缺陷的磁光图像特征,对中碳钢板进行十字对接激光焊,获得同时具有横向和纵向焊后裂纹的试验样本,同时采用恒定磁场和交变磁场对试验样本进行多角度励磁,用磁光成像传感器采集不同角度磁场激励下焊接缺陷处的磁光图像,并对磁光图像的缺陷特征进行分析。结果表明,多向磁场激励下的磁光成像技术能明显检测出多角度的焊接缺陷,且能有效避免曲线裂纹在焊接缺陷检测中的漏检现象;同时,交变磁场激励下,同一裂纹成像的分辨率提高了40pixel～50pixel,能更精确地定位缺陷位置。此研究为提高焊接缺陷的检出率提供了依据。     

聚合物对油井水泥石微观结构和抗腐蚀性能的影响

将不同组成的油井水泥石放在高温高压的酸性环境中腐蚀1～4个月,观察其腐蚀深度和微观结构变化。结果表明,在同一腐蚀时间内,苯丙胶乳水泥石和环氧树脂水泥石的腐蚀深度小于空白水泥石,腐蚀部分的水化产物受到溶蚀,硫含量增加;但水化产物组成没有变化,也未生成硫化物或碳酸盐。水泥石被腐蚀的原因可能是S2－和CO2－3酸性离子被吸附于CSH内部,导致水化产物溶蚀。     

激光对焊TC4接头微观组织及显微硬度研究

激光焊接作为一种飞机上钛合金部件的新型焊接方式而受到国内外广泛关注。本文采用不同功率激光对焊TC4接头,应用体式显微镜、扫描电镜,X射线衍射仪和硬度仪研究了不同工艺参数下各部位的微宏观形貌和显微硬度。结果表明,随激光功率增大,试件逐渐焊透,熔池内物相由等轴树枝晶转变为大β晶粒内的片状α/α′相;等轴树枝晶尺寸增加,α/α′/片层厚度减小;焊接接头的硬度沿测试线的波动随功率增大而增加,激光功率为550W时硬度分布最为均匀。     

激光焊接参数对齿科钛金属接头组织与性能的影响

采用电子万能试验机测试钛金属激光焊接头的力学性能。结果表明,随着激光光斑直径的减小或功率的增加,接头熔深增加,强度提高;并且随着激光功率密度的增大,接头强度呈增大趋势。进一步从激光功率密度的角度分析,光斑直径比激光功率对接头强度的影响更大,激光光斑直径为0.7mm、功率1.6kW时,获得接头性能较佳。金相组织观察显示,接头组织致密,未发现有夹杂和微裂纹等缺陷,接头拉伸断口呈韧性断裂特征,断裂区有大量的韧窝存在。     

60 %wt WC镍基涂层组织及耐磨性研究

为提高AF1410钢的耐磨性,通过激光熔覆技术在其表面制备了WC含量为60的NiCrBSi涂层,利用扫描电镜,X射线衍射,摩擦磨损,硬度等实验评价涂层的微观组织,硬度和耐磨性。结果表明:涂层内的典型物相是WC,W2C等含钨碳化物树枝晶以及树枝晶间隙内颗粒状分布的γ-(Ni,Fe)固溶体和M23C6、M7C3等碳化物。涂层硬度和耐磨性得到有效增强,其最小平均磨损率达到878×10-8mm3/(N·m),相对基体减少了近60倍。