Al-Zn-Mg系合金研究现状

Al-Zn-Mg系合金具有高的强度、韧性，良好的焊接性能和工艺性能，是建筑、军用设施、航空航天器与地面车辆和装备的主要焊接结构材料。在查阅大量文献的基础上，指出了Al-Zn-Mg系合金中各元素对合金组织和性能的影响；介绍了国内外Al-Zn-Mg系合金的研究现状、存在的问题及发展趋势。     

Fe、Si、Mn、Cr元素对Al-4.6Zn-1.2Mg合金板材焊接热裂纹敏感性的影响

采用MIG焊对Al-4.6Zn-1.2Mg合金板材进行鱼骨状裂纹试验,通过目测、金相组织观察、SEM组织分析及EDS分析等方法,研究了不同含量添加元素对Al-Zn-Mg合金板材热裂纹倾向性的影响。结果表明,随着Mn、Cr微量元素和Fe、Si杂质元素含量的降低,板材中的析出相尺寸变小、数量减少,同时焊接热裂纹敏感性降低。     

可焊耐蚀更强的Al—Mg—Sc系合金

钪是最强的铝合金变质剂和基体强化元素之一,也是抑制再结晶的最有效合金元素。含钪的铝合金可用来制造各种规格的半成品,广泛用于航空航天、汽车、轮船和核工业等领域。添加钪的铝合金具有以下优点：焊后热处理能保持完全的非再结晶结构,并且具有变强的强度性能;焊接时不易出现铸造组织结晶引起的裂纹;含0．2％Sc以上的铝合金具有天然的超塑性和良好的耐蚀性。鉴于上述优点,已引起世界各国科学家对添加钪的铝合金的极大兴趣。目前已发展成熟的是俄罗斯研制生产的四种含钪铝合金,其牌号为：01570（Al－6Mg—Sc）,0．1535（Al－4．…     

15CrMoR钢材的焊接

15CrMoR属于珠光体耐热钢，含有不同数量的Cr，Mo，W，V，Nb等合金元素，以适应不同的工作温度。钢中碳和合金元素的共同作用，使钢的奥氏体稳定性增加，不易分解，而在较低温度时才发生马氏体的转变。因此，焊接时如果冷却速度较大则易形成淬硬组织。导致裂纹发生。另外由于二次硬化元素的影响，在焊后热处理过程中也有产生再热裂纹的倾向。     

Al-Mg-Sc合金与LY12CZ合金激光焊接工艺的研究

为改善LY12CZ合金焊接后的机械性能和抗腐蚀性能,采用激光表面焊接技术对Al-Mg-Sc合金和LY12CZ进行对焊.分析了金相组织、显微硬度、拉伸强度以及抗腐蚀性能,试验结果表明:采用激光焊接技术可以对Al-Mg-Sc合金和LY12CZ进行对焊,不仅可保证较高的强度,还可以获得晶粒细小、硬度高于基体的强化层,并且由于镁、钪合金元素的加入还可以提高铝合金的抗腐蚀性能.     

采用Cu-xTi合金焊材的紫铜厚大结构件He-TIG焊缝组织及性能研究

通过在焊材中添加合金元素Ti可以有效抑制紫铜厚大结构件焊接时热裂纹的问题,焊材中的钛与溶入熔池的氧反应生成TiO2上浮至熔池表面,凝固形成焊渣,从而避免裂纹源的产生。针对紫铜厚大结构件He-TIG焊自行研发了Cu-xTi合金焊材。焊材中Ti含量对紫铜焊接热裂倾向的影响明显,Ti含量应控制在2%左右。当Ti含量达到4%时,由于焊缝中形成了(β-TiCu4+TiCu)2的低熔共晶液膜从而增加了焊缝金属的热裂倾向。力学性能试验表明,采用Cu-xTi合金焊材可以获得良好力学性能的焊缝金属和接头,通过Ti元素的添加,在不降低焊缝金属及接头冲击韧性和塑性的情况下,可以大大提高强度和硬度。     

一种Al-Zn-Mg合金板材焊缝裂纹的原因分析及预防措施

Al-Zn-Mg合金板材在使用加工中焊接时焊缝处出现裂纹,分析了裂纹产生的原因,确认裂纹缺陷是因铸锭内部组织中存在粗大金属化合物聚集,该粗大化合物在板材轧制变形过程中产生分层所致.并从合金的元素含量、熔铸温度、搅拌方式、在线过滤等方面提出了避免该类缺陷的措施.     

用于宇宙航空系统的高强可焊铝合金—2021

2021是阿尔卡公司为大型火箭液体燃料助推器结构和燃料箱而发展的高强度可焊铝合金。 2021是铝—铜系合金,具有复杂的化学成分,要求严格控制11种合金化元素。热处理和时效的2021的主要强化机理是铝—铜过渡相的沉淀,镉和锡促进了该相的成核。这种新的铝合金较目前用于空间飞行器燃料箱上的若干铝合金有许多优点。热处理和时效的2021具有2014—T6合金的强度和大致相同的低温韧性。但是2021合金更易于焊接和更能抗应力腐蚀裂纹。2021不论在高温,还是在低温都有较好的强度。当冷却到-233℃时,2021保持了室温塑性,强度提高了40％。在高温下2021具有相当于2219合金的强度。2021的焊接强度比2219的高,其抗焊接裂纹的性能非常好。     

高磷镀层防腐管的焊接

针对镀镍－磷合金防腐管镀层含磷量高，焊接热裂纹倾向大的特点，从药皮渣系、原材料控制和微合金化等三方面采取措施，研制了一种新型专用焊条－抗磷一号，该焊条可以有效地防止焊接热裂纹，从而解决了含高磷镀层钢管的焊接难题。     

对提高低合金钢焊接质量的几点看法

前言由于低合金钢含有较多的各种特殊的合金元素,对于不同强度等级及组织的钢种,其焊接性能也各具有独特的规律。一般低合金钢焊接时,热影响区容易淬硬,对氢的敏感性较强,焊接应力较大,且由于各种冶金因素及组织转变的作用,致使焊接接头易出现各种裂纹。此外,在焊接热循环的作用下,焊接接头的组织及机械性能发生变化,脆性破坏的倾向增大。所以,要求采用合适的焊接材料,通过对焊接冶金过程、焊接热过程、焊接工艺及焊后热处理过程进行严格的控制,才能得到优良的焊接质量,保证焊接结构的安全使用。     

美国一公司成功生产铝-钪中间合金

<正>近日,美国NioCorp公司、埃姆斯国家实验室和Tactical Alloys公司利用改进的冶金工艺成功生产出铝钪中间合金,有望成为潜在的中间合金商业生产途径。铝钪中间合金是将钪元素引入到铸造和锻造铝合金熔体之中,能够使铸造和凝固过程的晶粒细化,改善焊接性能,很大程度减少焊缝裂纹和失效,并提高合金抗拉及屈服强度,实现航空航天、汽车、船舶等平台的轻量化,降低能源消耗和碳排放。     

现代焊接技师培训（九十七）

（续上期）51利用再热裂纹敏感指数如何判断钢的焊接再热裂纹倾向？ 根据合金元素Cr、Mo、V、Nb、Ti等,对钢的焊接再热裂纹的影响,可以得到评定钢材再热裂纹敏感性的经验公式,即△G=ω＋3.3ω＋8.1ω-2Cr Mo V当△G〉0时,易裂;△G=ω＋3.3ω＋8.1ω＋10ω-21 Cr Mo V C当△G〉2时,易裂;△G〈1.5时,不易裂;1 1P=ω＋ω＋2ω＋5ω＋7ω＋10ω-2SR Cr Cu Mo Ti Nb V当P〉0时,易裂。SR上述公式具有一定的参考意义,但都有一定的局限性,因为这些公式忽略了杂质（如S、P、Sb、Sn、As等）、夹杂物及热输入等的影响。52试述刚性固定对接裂纹试验的方法刚性固定对接裂纹试验又称为巴东拘束对接裂纹试验。该试验既可用于测定焊缝金属热裂和冷裂倾向,又可用于测定焊接热影响区的冷裂倾向;既可测定焊条电弧焊时的裂纹倾向,又可用于测定埋弧焊时的裂纹倾向。试件尺寸和形状如图10所示。试件在不小于40mm厚的钢板上以定位焊缝将四周焊牢。     

焊接单相奥氏体不锈钢时如何防止产生热裂纹

单相奥氏体不锈钢如0Cr25Ni2O焊接时的热裂纹倾向比1Cr18Ni9Ti不锈钢要大得多，特别是在根部打底焊道以及弧坑处最易产生热裂纹。但是这类钢不能依靠加入少量铁素体来提高抗裂性。因为要在焊缝中形成铁素体，势必加入大量铁素体形成元素，这就使焊缝的成分和性能比母材相差太大，以致不能满足接头的使用要求。此外，更多的铁素体还会使接头脆化。     

采煤机导向滑靴裂纹缺陷分析及质量控制

针对导向滑靴铸造生产过程中容易出现裂纹缺陷,从材料成分、热处理工艺、铸造工艺流程方面进行了分析研究改进,减少导向滑靴裂纹倾向。其中导向滑靴合金元素含量高是导向滑靴产生裂纹倾向较大原因,通过熔炼时在钢液中添加稀土硅合金,及后工序采取热切割和预热焊接,大大降低了导向滑靴裂纹缺陷出现。     

工艺因素对可焊Al-Zn-Mg合金应力腐蚀性能的影响

Al-Zn-Mg系为成功地发展用于可活动轻便桥梁、铁道和地铁客车车厢、轿车、卡车车身、低温设备和电线杆的结构材料合金提供了基础。高的比强度、可用多种工艺成形、优良的焊接性能、对腐蚀的防护措施要求很低和容易搬运,使人们对Al-Zn-Mg系合金非常感兴趣。扩大它在各种各样工程中的用途,已经     

15CrMoR钢重油加氢高压空冷器管束中集箱的焊接工艺评定

15CrMoR钢是一种珠光体组织的耐热钢,虽然焊接性与低合金结构钢相似,但由于钢中加说入了Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等合金元素,使碳当量增加,从而增大了钢的淬硬倾向,容易产生冷裂纹。我厂在焊接重油加氢高压空冷器管束中集箱时,由于所用母材与焊缝金属中碳及合金元素含量差异较大,在焊接过程中,当滞后相变的母材热影响区发生奥氏体向马氏体转变时,氢会以过饱和状态残存于马氏体中,易产生氢致裂纹,当焊缝冷却后转变为马氏体组织时,还会导致焊缝冷裂纹。由于我厂生产受各方面条件所限,不能—一满足耐热钢焊接所需的条件,故针对我厂产品重油加氢高压空冷器管束中集箱的具体要求和我厂现有条件做以下工艺评定,并达到了满意的效果。     

1J36耐蚀软磁合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢电子束焊接工艺研究

采用常规的工艺规范对1J36耐蚀软磁合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行真空电子束焊接时,接头极易产生裂纹。经过试验分析,该裂纹是由于材料中的合金元素和杂质元素(S、P等)等在熔池结晶时产生偏聚,形成低熔点共晶物,在焊接应力作用下,产生的热裂纹。本文采用减小焊接应力,降低焊接速度等工艺措施,设计了一套恰当的工艺规范,避免了焊接裂纹的产生。采用设计的工艺规范能够获得质量稳定的焊接接头。     

典型钢种ZG17CrMoV铸件焊补工艺

1 ZG17CrMoV材料焊接性能分析 ZG17CrMoV钢,以铬、钼为主要合金元素,加入一定的钒,是一种珠光体耐热钢,加入钼及钒是为了满足钢的高温强度,加入铬是为了使钢有一定抗氧化性,化学成分及力学性能,标准值见表1.因为加入铬和钼,有明显的空淬倾向,焊补时容易产生硬而脆的马氏体组织和产生很大的内应力,使焊缝的热影响区产生冷裂纹.焊后重复加热(热处理及其他加热),会产生热裂纹.因此,ZG17CrMoV是一种焊接性能受限制的钢.     

铜——不锈钢翅片管的氩弧焊

热沉中采用了大量由Ｔ２（厚度２ｍｍ）翅片与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ（３２×２．５ｍｍ）管焊接的翅片管。由于两母材的物理性能相差较大，存在着热裂纹和渗透裂纹的倾向，不锈钢的渗透裂纹更具危害性，因而焊接难度较大。为此选择多种填充金属进行了可焊性试验。镍基焊丝ＥＲＮｉＣｒ－３的Ｍｎ等还原性元素能有效地改善熔敷金属的流动性并抑制热裂纹的产生，因此确定该焊丝为填充金属。通过试验确定了最佳的焊接参数匹配，并设计了焊接专用工装。结果证明，采用该工艺焊接的接头具有良好的综合性能，确保了铜—不锈钢翅片管承受液氮（－１９６℃）与高温蒸汽（２００℃）的交替冲击。     

三元合金的研制

一、前言Al-Zn-Mg 系三元合金从最初在欧洲作为焊接结构材料用在铁路车辆上以来已有二十年的历史了。继西德的 Al-Zn-Mgl 合金和瑞士的 UNIDUR 合金之后,美国、加拿大和日本又分别研制了 AA 7005、AA 7004和 JIS7N01合金。这些合金虽然在徽量添加元素上有所不同,但其主要元素都是含有 Zn 4-5%,Mg1-2%,如图1所示。众所周知,作者在住友金属工业伸铜所研究部(现在的住友轻金属工业技