Study on the flash butt welding of 400 MPa ultra-fine grain steel

A 400 MPa ultra-fine grain steel possesses high strength and toughness. Due to its fine grain size, the heat affect zone (HAZ) of the weld joint will soften during welding. The weldability of 400 MPa ultra-fine reinforced steel bar of flash butt welding is investigated by using the micro metallographical examination and macro-mechanical-property tests. The joint of flash butt welding has a superior mechanical property. The HAZ in the weld joint does not show apparent softening. There is only a localized softening spot inside the weld seam, which does not affect the property of the whole joint. Therefore, flash butt welding is appropriate for joining the 400 MPa ultra-fine grain reinforced steel bars. The resulting weld joint has excellent mechanical properties.     

Effect of upsetting force on microstructure of welds in resistance spot welding of 400 MPa ultra-fine grain steel

The ultra-fine grain(UFG) steel is welded by using resistance spot welding technique with or without requirement of upsetting force.Metallographic inspection shows that the grain size of weld nugget is larger than that of the base metal and the microstructure is altered significantly.In addition,contracting defects such as air holes can be found in the nugget center.The experiments show that the defects can be effectively avoided by the technique of adding upsetting force during the nugget cooling and crystallizing processes.In tensile shear tests,the welding joint starts to crack from the inner edge of the corona bond.The results of micro-hardness tests show that the newly born martensite structure dramatically improves the hardness of the joint.Under the interactions between residual stresses and regenerated fine grains,the micro-hardness of the heat-affected zone(HAZ) is lower than that of the nugget,but evidently higher than that of the base metal.     

400MPa级细晶粒钢电阻点焊接头组织分析

以智能型点焊机为试验平台,研究超级钢点焊接头的组织和显微硬度分布情况.结果表明,普通低碳钢的点焊工艺不适用于超级钢,需附加锻压力,以消除气孔等收缩性缺陷.熔核内部组织结构分别为等轴晶区和胞状晶区;熔核外部的热影响区包括过热区和重结晶区.接头区域的显微硬度明显高于母材组织,主要是由于点焊快冷条件下产生了马氏体组织;而热影响区的组织硬度稍低于熔核中心区域,应是残余应力及再生细晶相互作用的结果.     

Effect of welding current on strength and microstructure in resistance spot welding of AZ31 Mg alloy

In this paper, resistance spot welding were performed on lmm-thickness magnesium AZ31B plates. The effect of welding current on the microstructure and tensile shear force was investigated. It was found that the welding current governed the nugget growth, and the nugget could not form if current levels were insufficient. The nugget revealed a homogeneous, equiaxed, fine-grained structure, which consisted of non-equilibrium microstructure of α-phase dendrites surrounded by eutectic mixtures of α and β（ Mg17All2 ） in the grain boundaries. With increasing welding current, the size of grains in nugget would be more smaller and uniform, and the width of plastic rings would be larger. Tensile shear tests showed that tensile shear force of the joints increased with increasing welding current when the welding current was smaller than 17 000 A. The maximum tensile shear force was up to 1980 N.     

600MPa级高Al冷轧双相钢的点焊工艺研究

基于600 MPa级高Al冷轧双相钢WHT600DP的点焊工艺和力学性能试验,以及接头的宏观金相分析,研究了焊接电流、焊接时间等工艺参数变化对点焊接头压痕深度、焊核直径、焊透率以及拉剪强度等性能指标的影响规律,进而得到了WHT600DP钢的焊接工艺窗口图.研究结果表明:在焊接时间变化较大的情况下,WHT600DP钢的可...     

电阻点焊电磁力的试验分析

由于电阻点焊使用的是高电流,因此在焊接过程中产生强磁场.文中以固定式点焊机为例,将电极臂及电极等效为一段通电导体,对电阻点焊过程中产生的电磁力作了理论分析,研究了电阻点焊电磁力的测试方法,并在一台中频直流焊机上对电磁力进行了测试.理论分析和试验结果均表明,电磁力的作用是使得电极力减小,即电磁力有抵消电极力的作用;电磁力的大小主要与焊接电流及电极臂的开口高度有关,与焊接电流的平方成正比,与电极臂的开口高度成反比.因此,在实际焊接中,在设定或测试电极力时,应充分考虑电磁力的影响.     

400MPa级超细晶粒钢筋闪光对焊的组织及性能

400MPa级超细晶粒钢筋是通过形变诱导形核及控轧控冷技术，生成微米级铁素体，从而提高钢的强度和韧性。本文结合焊接接头的微观金相观察和宏观性能试验，对400MPa级超细晶粒钢闪光焊的适应性进行了研究。钢筋闪光焊接头具有良好的力学性能，接头HAZ不存在明显软化。只在焊缝心部区域出现局部软化，但少许的局部软化并不影响整个接头的性能。闪光对焊对于400MPa级超细晶粒钢筋的焊接具有良好的适应性，可得到具有优良性能的焊接接头。     

不锈钢电阻点焊过程中的动态电阻变化规律分析

对利用自动数据采集技术获取的不锈钢点焊过程中的动态电阻信息进行系统研究.结果表明,不锈钢点焊过程中动态电阻能够灵敏且有规律地反映点焊工艺参数的变化,蕴含着丰富的点焊质量信息.焊接过程中动态电阻变化与熔核生长过程具有明显的对应关系,动态电阻曲线的拐点时间及终点值等特征量分别与熔核出现时间和最终熔核尺寸有很强的相关性.点焊过程喷溅会导致动态电阻骤降,其动态电阻变化率曲线在相应位置出现尖峰,为喷溅的自动识别提供了依据.     

800 MPa级超级细晶粒钢点焊接头组织与性能

以驰豫-析出-控制相变工艺生产的800 MPa超细组织钢为研究对象,采用合理规范进行点焊。观察点焊接头的宏观形貌和显微组织,分析显微组织在焊接热循环作用下的转变规律;测量点焊接头的硬度分布曲线。结果表明,点焊接头焊接质量良好,没有焊接缺陷,能够满足实际生产需要;由于焊接热循环作用,点焊接头晶粒长大不可避免,焊接接头中包含了低碳马氏体、贝氏体、铁素体等组织;点焊接头的硬度高于母材组织,基本不存在软化现象。     

热冲压高强钢电阻+激光组合点焊工艺

为避免热冲压高强钢电阻点焊在热输入较大时产生飞溅和满足激光点焊装配要求,提出一种将电阻点焊和激光点焊组合的新焊接工艺方法.通过电阻+激光组合点焊工艺获得了热冲压高强钢焊接接头,分析了接头各区域的显微组织、显微硬度分布、力学性能,并分析了断裂模式及其断裂机理.结果表明,电阻+激光组合点焊接头明显分为电阻焊接区和激光焊接区.母材和激光焊核区硬度值较大,与回火区对应的软化区硬度值下降约60％,激光环外侧软化区为拉剪断裂薄弱环节.此种组合工艺获得的焊接接头相对于单独电阻点焊或激光点焊强度和韧性都有明显提高.     

Effect of welding heat input on HAZ character in ultra-fine grain steel welding

In this essay, we studied how heat input affected the microstructure, hardness, grain size and heat-affected zone (HAZ) dimension of WCX355 ultra-fine grain steel which was welded respectively by the ultra narrow-gap welding (UNGW) process and the overlaying process with CO2 as protective atmosphere and laser welding process. The experimental results show when the heat input changed from 1.65 kJ/cm to 5.93 kJ/cm, the width of its HAZ ranged from O. 6 mm to 2. 1 ram. The average grain size grew up from 2 ~ 5 pln of base metal to 20～70 um and found no obvious soften phenomenon in overheatedzone. The width of normalized zone was generally wide as 2/3 as that of the whole HAZ, and the grain size in this zone is smaller than that in base metal. Under the circumstance of equal heat input, the HAZ width of UNGW is narrower than that of the laser welding.     

低碳冷轧钢板电阻点焊组织及开裂分析

在采用十字拉伸设备将电阻点焊接试样剥离过程中，发现焊点开裂部位及形态不一样。为了了解影响焊点十字拉伸开裂的因素，本文以H260LA、H340LA、DP780低碳钢冷轧板为样本，采用相同焊接工艺分别进行了电阻点焊接实验，然后对焊点各区域的显微组织、硬度分布、十字拉伸后的断裂情况进行了观察和检测。通过不同试样组织间比较、硬度分布规律对影响焊接接头开裂的因素进行了分析。结果表明：随着母材中碳及合金元素含量的增加，熔核及热影响区部位马氏体含量逐渐增多，从而导致组织间应力增加，影响裂纹的扩展；另外在焊接接头各区域会出现硬度局部软化的现象，对焊点在十字拉伸实验中的开裂有重要的影响。     

低碳冷轧钢板电阻点焊组织及开裂分析

在采用十字拉伸设备将电阻点焊接试样剥离过程中,发现焊点开裂部位及形态不一样.为了了解影响焊点十字拉伸开裂的因素,本文以H260LA、H340LA、DP780低碳钢冷轧板为样本,采用相同焊接工艺分别进行了电阻点焊接实验,然后对焊点各区域的显微组织、硬度分布、十字拉伸后的断裂情况进行了观察和检测.通过不同试样组织间比较、硬...     

搭接形式对铝/黄铜异种热补偿电阻点焊接头的组织与力学性能影响

采用不同搭接形式,对铝合金6061-T6/黄铜H70异种材料热补偿电阻点焊工艺进行研究.对比了两种搭接形式下铝/黄铜异种点焊接头的微观组织与力学性能差异.结果表明,采用热补偿电阻点焊的工艺方法可在较低电流水平下实现铝/黄铜异种材料的焊接.在铝侧施加热补偿垫片进行点焊,接头的抗拉剪载荷更高,其熔核由细小的α-Al等轴晶组成;在黄铜侧施加热补偿垫片进行点焊,接头的抗拉剪载荷较小,但体现出延性断裂的特征,其熔核由板条状铜铝化合物组成.     

PH1500热成形钢电阻点焊焊接性能研究

研究PH1500热成形钢的电阻点焊焊接特性,探讨该工艺下钢板的焊接电流窗口、焊点的微观组织、显微硬度和力学性能等方面的特点,分析其焊接特性。结果表明,1.2 mm厚的该钢种焊接窗口为1.6 kA,最小和最大焊接电流分别为7.2 kA和8.8 kA。在最小和最大焊接电流下,焊点的热影响区都存在软化点。最小焊接电流下焊点焊缝的硬度值波动较小,焊缝硬度略高于最大焊接电流下焊点焊缝的硬度值。相对来说,焊接电流对抗剪力的影响较小,对抗拉力的影响较大。     

镁合金电阻点焊接头组织结构特点

为了提高镁合金电阻点焊接头的力学性能,采用光学显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、x射线衍射仪研究了接头的微观组织和相组成.结果表明,接头主要由熔核和热影响区(HAZ)所构成.熔核一般包括两种不同的组织形态,即熔核边缘的胞状树枝晶和熔核中心的等轴树枝晶.熔核是由大量的α-Mg相和少量的β-Mg17Al12相所组成.相对于未熔化的母材晶粒,热影响区晶粒变粗,并伴随晶界熔化.当焊接电流为23 kA,焊接时间为8个周波,电极力为4.5 kN时,熔核边缘的胞状树枝晶细化,而熔核中心的等轴树枝晶有向等轴晶转化的倾向,且平均晶粒尺寸为12.96μm.     

快速冷却对DP1000双相钢激光焊接接头性能的影响

以DP980-DP980,DP980-QP980和QP980-QP980焊接组合在5$ \\sqrt{t} $熔核直径条件下的电阻点焊接头为研究对象,通过170 ℃保温20 min的烘烤处理,对接头进行拉剪试验、十字拉伸试验、扫描电镜观察及显微硬度测试等,分析了烘烤对980 MPa先进高强钢RSW接头性能的影响。结果表明,烘烤使各组合的抗拉剪峰值载荷进一步提升,接头吸收能量提升均超过10%;在十字拉伸方面,3种组合接头在烘烤后具有相近的能量吸收,对于DP980-QP980和QP980-QP980接头,烘烤后十字拉伸强度分别提升了56%和63%,吸收能量分别提升了27%和67%;3种组合的拉剪失效模式在烘烤前后没有显著变化,而经烘烤后,DP980-QP980的十字拉伸失效模式呈现QP980侧的裂纹扩展路径从熔合线向母材偏移的趋势;烘烤使点焊接头的金相组织呈现一定的回火特性,熔核硬度有一定的降低,但是并不显著。

     

热镀锌钢板连续点焊时电极损耗对焊接质量的影响

镀锌钢板电阻点焊时由于锌层的影响电极损耗非常严重。以厚0.8mm家电用热镀纯锌钢板DX51D+Z为研究对象,探究在正交试验优化焊接参数后,热镀锌钢连续点焊时焊接接头质量变化的规律和电极损耗的特点。结果表明,当采用I=11 kA、P=2 500 N、T=13 cyc的点焊工艺参数组合可获得力学性能最佳的点焊接头;连续点焊试验初期(150点前)焊点力学强度稳定且焊点成形较好,焊接后期(150～300点)接头力学强度波动大,焊接状况不稳定;电极损耗至失效是接头质量急剧下降的主要原因,电极失效形式为头部塑性变形、端面坑蚀和Cu-Zn合金化,在本试验条件下,Cr-Zr-Cu电极焊至150点后显现不稳定现象,电极寿命约280点;失效电极端面的Cu-Zn合金层约65μm。     

400 MPa级超细晶粒钢板焊接热影响区的组织和力学性能

超细晶粒钢的强度和韧性比普通晶粒钢有大幅度的提高，其焊接性是该钢能否获得广泛应用的关键。通过采用实际焊接和焊接热模拟方法，研究了焊接热输入对超细晶粒钢组织和力学性能的影响。研究结果表明，超细晶粒钢的奥氏体晶粒长大倾向与普通晶粒钢相近，在热影响区和母材之间存在一再结晶软化区，板厚小于3mm时，粗晶热影响区的裂纹扩展吸收能大于母材，板厚大于5mm时，粗晶热影响区韧性比母材有较大幅度降低。对影响粗晶热影响区韧性的机理进行了探讨。