异种材料激光焊接中金属间化合物形成机理及控制的研究

激光焊接优势十分显著,如能量密度高、可快速焊接、仅有较窄焊缝、较强兼容性等多方面,所以已经广泛应用于航空航天及医疗器械等领域的异种金属精密微器件中;与此同时,激光焊接在玻璃及陶瓷等异种材料连接封装方面,也有独特优势.激光焊接环节,会影响焊接成形质量的关键因素就是焊接材料物理化学性质差异化因素,而激光焊接输入能量高,可保...     

100m~3中压12CrMo储罐焊缝及其结构设计

分析了12CrMo的焊接性,并对100 m3中压12CrMo储罐主要焊缝进行焊接工艺及结构设计,提供了针对中厚壁纵缝、环缝对接接头及异种金属角接接头的焊接工艺,并分析了异种金属焊接难点,对相关从业人员具有一定借鉴作用.     

低碳钢与铝合金异种金属搭接激光-滚轮焊接

为了提高低碳钢与铝合金异种金属的焊接性能,采用激光-滚轮焊接工艺对低碳钢和铝合金搭接接头的焊接性能进行了研究,通过试验确定最佳工艺参数.采用激光显微镜和拉伸试验机分别分析了焊接接头组织和拉伸剪切性能.结果表明,随着激光功率的减少或焊接速度的增加,金属间化合物层厚度和接合宽度随之减小.随着滚轮压力的增加,金属间化合物层厚度随之增加.当金属间化合物层厚度为4～6μm,热输入量范围为375～800 J/cm时,拉伸剪切试样断裂位置均位于低碳钢母材侧.     

Nd:YAG激光+CMT电弧复合热源平焊工艺参数对焊缝成形的影响

以304不锈钢为对象,借助焊缝成形参数来评价YAG激光+CMT电弧复合热源平焊焊缝的成形特征,研究了Nd:YAG激光+CMT复合热源平焊过程中焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,在CMT电弧焊接中加入激光可以改善平焊焊缝成形;与其它复合热源焊接相对比激光功率对熔深影响较大,对平焊焊缝成形的影响程度与焊接电流有关;采用大的光丝间距有利于焊缝金属的铺展;离焦量对平焊焊缝的熔深影响明显,对焊缝金属铺展性的影响可以忽略不计.     

铝/铜异种金属熔钎焊研究现状

由于铝合金和铜异种金属之间的物化性能差异较大,铝合金具有强氧化性等因素,铝/铜异种金属连接是焊接领域的研究难点.综述近年来铝/铜异种金属熔钎焊的研究现状,介绍了铝合金和铜异种金属的焊接性,评述了铝/铜异种金属电弧和激光熔钎焊的研究进展,讨论了铝/铜异种金属熔钎焊仍然存在的共性问题;通过采用合适的焊接工艺配合合金元素调控...     

铝/钢异种金属焊接接头界面Al-Fe金属间化合物生成及其热力学分析

对铝/钢异种金属焊接接头界面进行了XRD和EDS分析,结果表明:在Al-Fe界面上主要生成Fe2Al5和FeAl3两种金属间化合物,以热力学基本定律为基础,建立了基于相图的Al-Fe金属间化合物形成的吉布斯自由能计算模型,利用该模型分别计算了各Al-Fe金属间化合物形成的吉布斯自由能随温度变化的关系。结果表明,生成Fe2Al5的吉布斯标准自由能比生成FeAl3的低,所以在铝/镀锌钢板的焊接过程中,Fe2Al5要比FeAl3优先生成。     

冷弯试验试样双侧折断原因分析

钢材的工艺性能及加工后的机械性能很大程度取决于金属的纯净度.钢材中常夹杂有异种物质,特别是低熔点物质而钢中夹杂异种物质及金属的种类及其夹杂数量对金属热加工中及加工后性能带来较大的影响及危害.其危害程度和材料中夹杂异种物质及金属的类别、数量有关,并和加工所经历的工艺过程有关.而钢中富含低熔点异种物质及金属对焊接工艺性能及焊接接头的机械性能影响巨大.     

焊接能量对Cu/Al超声波焊接接头组织与性能的影响

采用超声波焊接技术制备了Cu/Al异种金属搭接接头,运用UT-325型热电偶测温仪、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及万能试验机对Cu/Al搭接接头进行了系统的研究。结果表明:随焊接能量增加Cu/Al界面处应力增大,导致界面摩擦力增大,产热量增加,原子活度和金属塑性流动能力相应增大,界面成形逐渐得到改善。此外,由于界面处应力分布不均,致使界面处金属发生塑性流动,形成漩涡状塑性变形。随焊接能量增大界面应力不均性更加显著,漩涡状塑性变形的程度增大。这种塑性变形会造成金属互锁,增大接头剪切力,接头最大剪切力达到3.72 kN。当焊接能量达到或高于1700 J时,Cu/Al界面处出现金属间化合物层,其主要组织为Al2Cu,接头断裂形式为韧-脆混合断裂。     

异种钢焊接熔合区的形成及其特征

用金相、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)等试验手段对异种铜焊接熔合区附近的显微组织及合金元素分布进行了研究。探讨异种铜焊接熔合区及其过渡区的形成、划分和元素的扩散规律。还讨论铬镍奥氏体异种钢焊缝金属的结晶形态及δ铁素体的分布。     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

高亮度固体激光焊接研究进展

高亮度固体激光,特别是光纤激光以其光束质量高、加工柔性好、运行成本低等综合优势,吸引了国内外研究人员的广泛关注. 结合作者的研究工作,概括了高亮度固体激光焊接模式转变过程、羽辉特性、飞溅特性、深熔小孔壁形貌及孔内能量耦合等焊接物理过程方面的最新研究进展. 阐述了大厚板材超窄间隙激光焊、异种金属熔钎焊、激光电弧复合焊等焊接方法的最新研究.     

钢/铝异种材料连接接头的强度及失效模式

铝合金在汽车车身材料中的应用是实现汽车结构轻量化的重要途径,而钢/铝异种材料连接方法的研究则是解决铝合金在汽车车身材料中应用的关键.本文对近年来钢/铝异种材料连接方法的研究成果进行了总结,涉及的连接方法包括电弧熔钎焊、激光焊接、电阻点焊和搅拌摩擦焊等;重点讨论了文献中钢/铝异种材料连接接头在静拉伸载荷作用下的强度和失效模式,以方便设计人员根据实际生产的需要进行相应的选择;还讨论了钢/铝异种材料连接方法的发展趋势.     

超低碳型多用焊接材料的研制

研制了一种超低碳型多用焊接材料,该焊接材料所获得的焊缝组织为铁素体＋珠光体基 体,通过在合金系统中加入Ｎｉ、Ｃｕ等合金元素,保证了焊缝金属与铸铁、高碳钢等材料的可焊 接性．这种焊接材料不但可以用于灰口铸铁和球墨铸铁件的补焊和连接,也可用于焊接中碳钢、 中合金钢和部分高碳钢．     

Effects of welding wire composition and welding process on the weld metal toughness of submerged arc welded pipeline steel

The effects of alloying elements in welding wires and submerged arc welding process on the microstructures and low-temperature impact toughness of weld metals have been investigated.The results indicate that the optimal contents of alloying elements in welding wires can improve the low-temperature impact toughness of weld metals because the proentectoid ferrite and bainite formations can be suppressed,and the fraction of acicular ferrite increases.However,the contents of alloying elements need to vary along with the welding heat input.With the increase in welding heat input,the contents of alloying elements in welding wires need to be increased accordingly.The microstructures mainly consisting of acicular ferrite can be obtained in weld metals after four-wire submerged arc welding using the wires with a low carbon content and appropriate contents of Mn,Mo,Ti-B,Cu,Ni,and RE,resulting in the high low-temperature impact toughness of weld metals.     

球墨铸铁和铁素体不锈钢的激光-MIG复合焊接性能

为了研究球墨铸铁（FCD450）和铁素体不锈钢（SUS430）的异种焊接性能,采用3种不同镍质量分数的焊丝对球墨铸铁和铁素体不锈钢进行激光 MIG复合焊接试验,并确定最佳焊接条件.通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、电子探针（EPMA）和维氏硬度计对焊接接头的显微组织、成分分布及硬度分布进行分析,并对焊接接头进行拉伸试验.试验结果表明,在最佳焊接条件下,通过添加3种焊丝,焊接接头无裂纹出现且焊缝成型良好.由于焊丝的作用,焊缝金属铬和镍的质量分数较高.随着焊丝Ni质量分数的增加,焊缝宽度明显减小.由于莱氏体和马氏体的存在,拉伸试样都断在FCD450侧的半熔化区或热影响区.     

基于搅拌摩擦焊接固有模式的创新性技术

搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）涉及温度、力学、冶金及其相互作用，具有温度低、塑性变形剧烈、接头质量高等特点，为近二十多年来具有重大技术突破的绿色焊接技术。为了进一步拓宽其在制造领域的应用，需突破FSW固有模式的技术壁垒，同时探索异种材料高可靠及高质量连接方法。基于焊缝减薄、匙孔和缺陷近等强修复、背部支撑以及异种材料（异种金属及金属与聚合物等）高质量焊接等基本问题，总结了FSW创新性技术。FSW创新性技术对改善其接头成形、实现高可靠连接及拓展工程适用性具有重要的指导意义。     

不锈钢汽车排气管激光焊接残余应力

为了提高不锈钢管的冷加工成形性能,进一步优化相应焊接工艺,在对汽车排气管激光焊接温度场进行数值模拟研究的基础上,分析激光焊接汽车排气管残余应力.在考虑网格的疏密过渡以及材料力学性能参数随温度的变化条件下,分析激光焊接不锈钢管残余应力演变过程及分布特点,即滚轮挤压量越小,平均残余应力越小,但容易出现咬边和未焊透,在局部产生应力集中,更容易在焊接管冷加工时出现开裂;激光焊接线能量减小,轴向残余应力区域变窄,峰值应力增加.将激光焊接残余应力与钨极氩弧焊(TIG)+激光焊的残余应力进行对比实验,结果表明,不锈钢管TIG+激光焊残余应力与激光焊接具有相似的分布,分布区域相对变宽,焊轴向残余应力比激光焊接小,提高了焊接管冷加工成型性能.     

PDC钻头的真空扩散焊中间工艺夹层的选择

为解决PDC钻头用复合片与硬质合金真空扩散焊的工艺关键问题 ,进行了中间工艺夹层的选择实验。结果表明 ,在相同的焊接条件下 ,采用Ni作中间工艺夹层比Cu作中间工艺夹层的焊缝剪切强度高 ;在试验的工艺参数下 ,得出了Ni中间工艺夹层厚度与焊缝剪切强度的关系 ,借助电子探针能谱分析手段研究了焊缝结合面两侧原子的扩散行为 ,指出以 45 μm冷扎态纯Ni箔作中间工艺夹层 ,使焊缝结合面处的Ni扩散深度达到 1 1 μm时 ,焊缝剪切强度可达 485MPa。     

锅炉异种钢焊接工艺的试验研究(ASTM213-T91、12CrMoV)

文章对ASTM 213-T91与12Cr1MoV异种钢焊接工艺问题进行了研究,通过对比试验和试验验证,提出了简单实用、可指导实际施工的焊接工艺.依据该焊接工艺,制定焊接作业指导书完成异种钢焊接的全过程.