金属的焊接性

20084032超细晶粒钢低热输入CO2气体保护焊接头行为分析/张富巨…//焊接学报.-2008,29(2):77~80研究了400MPa级超细晶粒钢基于表面张力过渡、CO2气体保护焊、特殊窄间隙坡口、不同热输入条件下的焊接接头的成形与力学行为。结果表明,热输入在3~4kJ/cm范围时可获得熔合良好、单面焊双面成形、热影响区极窄(1mm左右)的焊接接头。该接头的硬度、抗拉强度高于母材,未见热影响区脆化与软化现象;弯曲塑性合格;焊接热影响区平均冲击韧性高于母材约60%。焊接热影响区冲击韧性高于母材的原因与粒状珠光体组织生成、多相非平衡组织共存和更高的屈服应力有关。图4表3参820084033焊接热物理条件对В96цс铝合金焊接接头近缝区金属抗破坏强度的影响[俄]/ЛабурТМ…//Автомат.сварка.-2007(4):28~33研究了含锆和含钪粒子体积含量、表面几何形状和化学成分对В96цс复杂熔合高强度铝合金熔焊和电子束焊热影响区金属抗裂性能的影响。图7表2参1220084034电磁对金属及其焊接接头影响的特点[俄]/МоравецкийСИ…//Автомат.сварка.-2007(6):2...     

超细晶粒钢低热输入CO2气体保护焊接头行为分析

研究了400 MPa级超细晶粒钢基于表面张力过渡、CO2气体保护焊、特殊窄间隙坡口、不同热输入条件下的焊接接头的成形与力学行为.结果表明,热输入在3～4 kJ/cm范围时可获得熔合良好、单面焊双面成形、热影响区极窄(1 mm左右)的焊接接头.该接头的硬度、抗拉强度高于母材,未见热影响区脆化与软化现象;弯曲塑性合格;焊接热影响区平均冲击韧性高于母材约60%.焊接热影响区冲击韧性高于母材的原因与粒状珠光体组织生成、多相非平衡组织共存和更高的屈服应力有关.     

压焊

20084121АМг5+23%SiC复合材料的压力焊[俄]/ХарченкоГК…//Автомат.сварка.-2007(6):27~30制订了АМг5+23%SiC分散强化复合材料的真空焊接工艺。证明,在成形模中周期性加压焊接时,工业纯铝中间层富含镁和锰,发生中间层强化和焊接接头剪切强度提高。图3参820084122TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织/李炎…//材料热处理学报.-2008,29(1):85~88用透射电镜、扫描电镜和X射线能谱仪对TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织和相组成进行分析。结果表明,界面上有一断续的熔合层,层厚约10μm,层内为尺寸位于几十个~几百个纳米之间的纳米或亚微米超细晶粒,组成相为铁素体、奥氏体和少量TiC。在界面附近碳钢侧可以看到明显的流线状组织特征,铁素体具有板条状马氏体的结构特征,珠光体层片间距减小,呈流线分布。焊接过程中Ti向钢中扩散15μm左右。图5参820084123层状复合材料爆炸焊的动力条件[俄]/ЧувичиловВА…//Автомат.сварка.-2007(3):8~11分析了按照成组排列和面平行互撞方式爆炸焊时层状复...     

压焊

20084121АМг5 23%SiC复合材料的压力焊[俄]/ХарченкоГК…//Автомат.сварка.-2007(6):27~30制订了АМг5 23%SiC分散强化复合材料的真空焊接工艺。证明,在成形模中周期性加压焊接时,工业纯铝中间层富含镁和锰,发生中间层强化和焊接接头剪切强度提高。图3参820084122TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织/李炎…//材料热处理学报.-2008,29(1):85~88用透射电镜、扫描电镜和X射线能谱仪对TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织和相组成进行分析。结果表明,界面上有一断续的熔合层,层厚约10μm,层内为尺寸位于几十个~几百个纳米之间的纳米或亚微米超细晶粒,组成相为铁素体、奥氏体和少量TiC。在界面附近碳钢侧可以看到明显的流线状组织特征,铁素体具有板条状马氏体的结构特征,珠光体层片间距减小,呈流线分布。焊接过程中Ti向钢中扩散15μm左右。图5参820084123层状复合材料爆炸焊的动力条件[俄]/ЧувичиловВА…//Автомат.сварка.-2007(3):8~11分析了按照成组排列和面平行互撞方式爆炸焊时层状复...     

7085-T7452高强锻造铝合金搅拌摩擦焊组织及性能分析

7085铝合金是一种高强、高淬透性锻造铝合金,在航天航空领域具有广泛的应用前景,因此本文对7085-T7452高强铝合金搅拌摩擦焊接头的力学性能、硬度分布、冲击韧性及显微组织等进行了详细的分析。结果表明,7085-T7452高强铝合金具有较好的搅拌摩擦焊工艺性能,其接头强度达到了母材的85%以上。由于搅拌头对焊核区强烈而均匀地搅拌,使焊核区组织为细小的等轴晶粒,而热影响区组织发生粗化,晶粒粗大,热影响区的硬度比母材和焊核区均低,因此热影响区是焊接接头中最薄弱的环节;搅拌摩擦焊改善了焊接接头的冲击韧性,焊核区和热影响区的冲击韧性比母材好。     

焊接接头的强度

20084057高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统/白世武…//焊接学报.-2008,29(1):106~108,112使用VC 6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值。根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均热输入、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序。194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本。分析了神经网络结构对预测结果的影响。预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%。结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径。图3表2参620084058电阻对焊时热输入对X70钢焊缝塑性的影响[俄]/Кучук-ЯченкоСИ…//Автомат.сварка.-2007(6):5~10研究了10Г2ФБ钢管电阻对焊时热输入对焊接接头塑性的影响。指出,焊缝金属的冲击韧性取决...     

ZL205A铝合金MIG焊接接头的组织与性能研究

研究了ZL205A铸造铝合金金属极惰性气体保护焊焊接接头的力学性能和显微组织。结果表明,ZL205A铝合金焊接性能较好,焊接过程为亚射流过渡形式,可以得到成形良好无缺陷的焊接接头。焊接接头的焊缝区为树枝状铸造组织,熔合区靠近焊缝一侧为柱状晶,靠近热影响区一侧为细小的等轴晶组织,热影响区由于受焊接热循环作用晶粒变粗大。焊缝区的冲击韧度较高,是热影响区和母材冲击韧度的2倍。焊接接头的硬度分布较为均匀。     

非铁金属的焊接

20092221高速车辆用A6N01铝合金的脉冲MIG焊/杨尚磊…//焊接.-2008(9):33~35采用脉冲熔化极惰性气体保护焊(MIG)方法进行了国产A6N01铝合金的焊接,研究了焊接接头的力学性能和微观组织等,结果表明:焊接接头成形良好,焊态抗拉强度为198MPa,断后伸长率为7.0%,断口位于焊缝。焊接接头的显微硬度以焊缝中心最低。焊缝熔敷金属为等轴晶状的铸态组织,靠近母材的熔合区形成了一层较薄的细小等轴状组织,焊接热影响区的部分强化相Mg2Si固溶到基体中。图3表3参6200922225052铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺/马广超…//焊接.-2008(10):39~42针对5052-H34铝合金薄板进行了搅拌摩擦焊工艺试验,分析了工艺参数对接头表面成形的影响,测试了接头的力学性能。结果表明,搅拌头转速达到1600r/min以上时,能够获得成形美观的接头;在搅拌头转速ω和焊接速度v较低时,随着ω/v值的增加,接头外观成形逐渐得到改善。接头力学性能测试结果显示,接头断裂在焊缝中心,在序号7参数下获得的接头平均抗拉强度(212.6MPa)达到母材强度(261.1MPa)的81.4%;平均断后伸长率(19.0...     

焊接接头的强度

20084057高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统/白世武…//焊接学报.-2008,29(1):106~108,112使用VC++6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值。根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均热输入、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序。194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本。分析了神经网络结构对预测结果的影响。预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%。结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径。图3表2参620084058电阻对焊时热输入对X70钢焊缝塑性的影响[俄]/Кучук-ЯченкоСИ…//Автомат.сварка.-2007(6):5~10研究了10Г2ФБ钢管电阻对焊时热输入对焊接接头塑性的影响。指出,焊缝金属的冲击韧性取决...     

热输入对铝合金双脉冲MIG焊接头性能的影响

采用双脉冲MIG焊技术对6061-T6铝合金进行对接连接,研究热输入对焊接过程、接头显微组织结构及力学性能的影响. 结果表明,在一定热输入范围内,双脉冲MIG焊焊接过程稳定,飞溅极少,焊缝呈现为美观的鱼鳞纹. 热输入较小时,焊接接头存在明显的未熔合和气孔缺陷,造成抗拉强度较低. 随着热输入的增加,焊接接头的热影响区宽度和熔合区晶粒尺寸逐渐增大,未熔合和气孔缺陷减少,抗拉强度显著提高.     

DT300高强钢GMAW接头组织性能的研究

采用熔化极气体保护焊对DT300高强钢进行焊接,获得成形良好的焊接接头。通过对焊接接头进行拉伸、冲击试验及硬度检测,采用光学显微镜对焊接金属显微组织进行分析,对焊接接头组织性能进行研究。结果表明,焊缝组织为贝氏体和马氏体,热影响区随着距熔合线距离的增加,由高硬马氏体组织经过少量马氏体+贝氏体+多边形铁素体组织,逐渐向母材多边形铁素体变化。热影响区由于产生高硬马氏体,硬度明显增大。焊接接头具有较高强度,但是,焊缝、熔合线及近熔合线热影响区的冲击韧性明显低于母材的冲击韧性。     

F550Z高强钢埋弧焊焊接工艺及接头性能研究

采用CHW-SEM2NP型焊丝和CHF606氟碱型烧结焊剂,用埋弧焊焊接F550Z钢,研究了不同的热输入对F550Z钢焊接接头抗拉强度和-60℃冲击韧性的影响。结果表明:随着热输入的增大,接头抗拉强度没有出现明显的变化,接头强度对热输入不敏感;焊缝中心的冲击韧性随着热输入增加,呈现先降低后升高的趋势,熔合线及熔合外2 mm处冲击韧性随热输入增加而减小,当热输入超过27 k J/cm时,熔合线及熔合线外2 mm处冲击韧性已经达不到使用要求;焊接接头的硬度分布均匀,焊缝中心较母材处略低,没有出现较大的波动。埋弧焊焊接F550Z钢时,焊接热输入不超过27 k J/cm时,可以得到较好性能的焊接接头。     

非铁金属的焊接

20092221高速车辆用A6N01铝合金的脉冲MIG焊/杨尚磊…//焊接.-2008(9):33~35采用脉冲熔化极惰性气体保护焊(MIG)方法进行了国产A6N01铝合金的焊接,研究了焊接接头的力学性能和微观组织等,结果表明:焊接接头成形良好,焊态抗拉强度为198MPa,断后伸长率为7.0%,断口位于焊缝。焊接接头的显微硬度以焊缝中心最低。焊缝熔敷金属为等轴晶状的铸态组织,靠近母材的熔合区形成了一层较薄的细小等轴状组织,焊接热影响区的部分强化相Mg2Si固溶到基体中。图3表3参6200922225052铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺/马广超…//焊接.-2008(10):39~42针对5052-H34铝合金薄板进行了搅拌摩擦焊工艺试验,分析了工艺参数对接头表面成形的影响,测试了接头的力学性能。结果表明,搅拌头转速达到1600r/min以上时,能够获得成形美观的接头;在搅拌头转速ω和焊接速度v较低时,随着ω/v值的增加,接头外观成形逐渐得到改善。接头力学性能测试结果显示,接头断裂在焊缝中心,在序号7参数下获得的接头平均抗拉强度(212.6MPa)达到母材强度(261.1MPa)的81.4%;平均断后伸长率(19.0...     

高速列车铝合金车体典型接头激光-MIG复合焊接特性研究

针对传统高速列车3 mm厚A6N01S-T5铝合金型材典型接头结构开展激光-MIG复合焊接试验,优化复合焊接工艺参数,分析接头组织性能,研究激光-MIG复合焊的工程适应性。结果表明,在最佳工艺参数下,焊缝成形良好、无气孔缺陷。焊缝中心为树枝状铸态组织,靠近熔合线焊缝为柱状晶组织,熔合区较窄但热影响区存在晶粒轻微粗大现象;焊缝区硬度低于母材区,硬度最小值位于熔合线附近的热影响区;最佳工艺参数下接头的平均抗拉强度为204.6 MPa,达到母材的83.5%;断裂发生在熔合线附近,断口形貌呈现典型的塑性断裂特征;接头的弯曲性能良好;组对间隙小于1.0 mm时,最佳工艺参数具有通用性,焊缝成形及接头抗拉强度良好;组对间隙增至1.5 mm时,优化工艺参数焊缝成形及接头抗拉强度依然良好。结果表明,激光-MIG复合焊对高速列车铝合金车体典型接头具有良好的焊接可行性和工程适应性。     

焊接工艺对Q460钢CO_2气体保护焊接头冲击断裂行为的影响

研究了CO_2气体保护焊接工艺(实心焊、药芯焊)对低合金高强Q460钢焊接接头组织及其冲击韧性的影响。结果表明:与相同热输入的实心焊接相比,药芯焊可使接头熔合区等轴晶比例增加、原始奥氏体晶粒细化,同时能够降低热影响区宽度;接头热影响区发生硬化,药芯焊接头热影响区硬化幅度相对较低,而且其熔合区硬度明显低于实心焊接头熔合区硬度;接头的冲击吸收能量随试验温度的降低而下降,在室温至-40℃范围内,药芯焊接头具有更高的韧性,当温度低于-40℃,两种接头的冲击吸收能量差别不大。     

6013—T4铝合金薄板搅拌摩擦焊热输入对焊缝成形及组织性能的影响

针对2 mm厚6013—T4铝合金薄板进行了搅拌摩擦焊接工艺试验,用搅拌头旋转速度和焊接速度的比值ω/v表征搅拌摩擦焊的热输入,试验研究了焊接热输入对接头的焊缝成形和力学性能的影响,并分析了接头的显微组织.结果表明,搅拌摩擦焊接头的综合性能较好,抗拉强度和屈服强度分别达到母材的83.3%和75.8%;在不同的搅拌头旋转速度下,随着焊接热输入的增加,接头的屈服强度和抗拉强度降低;ω/v在3 r/mm左右,焊缝成形美观,飞边毛刺少.母材为板条状组织;热影响区晶粒与母材相似,但稍微有粗化;热力影响区的晶粒极不均匀,既有等轴晶,也有拉长的带状组织;焊核区为细小的等轴晶组织.     

7A19铝合金搅拌摩擦焊组织性能分析

研究了不同焊接规范参数对退火态和T6态7A19铝合金搅拌摩擦焊接头的金相组织、硬度分布及力学性能影响.结果表明,7A19铝合金的搅拌摩擦焊焊接性能良好.焊缝金相致密无缺陷,焊核区的微观组织是无方向性的、细小的等轴晶粒,热影响区晶粒被拉长.焊缝区硬度分布均匀,与母材相比没有明显的下降.热影响区是接头的脆弱区,接头拉伸强度随着焊接热输入的降低而增加.采用合适的焊接参数,7A19铝合金在退火态下进行焊接,接头效率能达到母材的89.6％,断后伸长率为8.7％;在T6态下进行焊接,接头效率能达到母材的85％,断后伸长率为6.7％.     

7B04-O铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能研究

对3 mm厚的7B04-O高强铝合金进行搅拌摩擦焊对接焊接,研究焊接速度、旋转速度对焊缝成形质量的影响,对焊接接头的力学性能和显微组织进行了分析。结果表明:当旋转速度为750 r/min,焊接速度为150~235 mm/min,可获得表面纹理均匀细腻、无变形无飞边、无缺陷的对接接头;焊接接头力学性能优良,抗拉强度达到198 MPa,断后伸长率达到13.2%,拉伸试样断裂在距接头较远的母材位置。焊接接头微观组织分为焊核区、热机影响区、热影响区和母材区。其中,焊核区形成均匀细小的等轴晶粒,热机影响区晶粒沿变形方向被大幅拉长,但晶粒变形没有焊核区剧烈,热影响区形貌与母材保持一致,晶粒仅发生了粗化。     

超细晶粒钢低热输入背面辅助成形焊接工艺研究

对400 MPa级超细晶粒钢进行STT焊接电源下的CO2气体保护焊,采用低热输入窄坡口自制焊剂垫背面辅助成形工艺得到焊缝成形美观、根部和侧壁熔合良好以及热影响区极窄的焊接接头。研究结果表明:低热输入窄坡口条件下,焊剂垫只起引弧作用而不起强迫成形作用,只用熔敷金属的自重以及电弧吹力的作用来达到辅助成形目的;小曲率焊剂垫更利于加大电弧扩展角,使得焊缝成形更为合理。在低热输入窄坡口背面辅助成形工艺下所得接头力学性能均优于母材,焊缝区是因为焊材的合理选择。扫描电镜观察显微组织发现HAZ生成了晶粒较小不同方向不同晶界的多种非平衡组织,尤其是出现了能改善力学性能的粒状珠光体。     

多层多道焊接DH40船用钢接头组织及力学性能

使用药芯焊丝CO2焊,在多层多道焊条件下对大厚板DH40船用钢进行了焊接试验,并较为系统研究了接头组织及力学行为,重点探讨了焊接接头冲击韧性尤其是焊缝根部热影响区熔合线外5 mm区域冲击韧性严重衰减的原因.结果表明,焊接接头抗拉强度均高于母材,(大子母材抗拉强度515 MPa).弯曲试验所有样品均合格,满足塑性要求;采用CO2气体保护焊多层多道焊接DH40船用钢,易在焊缝根部热影响区熔合线外5 mm左右的狭窄范围内出现脆性带.其中“组织遗传”作用,造成晶粒粗大,是其冲击韧性下降的次要因素,该区域产生大量粒状贝氏体,是其冲击韧性严重衰减的根本原因.