锥形光头搅拌针搅拌摩擦焊接铝锂合金接头组织及力学性能

采用锥形光头搅拌针搅拌摩擦焊接5mm厚铝锂合金轧制板材，并对接头微观组织、力学性能及断裂特性进行了深入研究。结果表明，接头由焊核区、热机影响区和热影响区构成。焊核区在焊接过程中发生动态再结晶，形成细小的等轴晶晶粒，晶界处分布有大量的偏析相，热影响区组织发生粗化，形成粗大的板条状组织，前进侧热机影响区组织发生回复反应，后退侧热机影响区发生回复 再结晶反应；硬度测试结果表明，接头发生软化，后退侧材料的软化区间和软化程度均高于前进侧；断口实验结果表明，接头断裂模式为解理断裂。     

直通高压管汇接头断裂原因分析

通过化学成分分析、金相组织观察、力学性能检测、宏观微观分析及断口分析,对40CrNiMoA直通高压管汇接头断裂原因进行分析。结果表明,机械加工缺陷和热处理不当是导致直通高压管汇接头断裂的主要原因。     

2219铝合金变极性等离子横焊接头补焊性能研究

对厚度8 mm的2219铝合金变极性等离子横焊接头进行TIG补焊,获得了成形良好的补焊接头,并对焊缝力学性能、微观组织、断裂模式及断口形貌进行了分析。结果表明,补焊接头的力学性能和弯曲性能较高,达到母材强度60%以上,断后延伸率约为4%;补焊接头生成的共晶组织是造成补焊接头与原焊缝交界处开裂的主要原因;受组织及气孔的影响,补焊接头断裂路径和模式分为3种,断口韧窝多、深度浅,为韧性断裂。     

2205双相不锈钢焊接工艺研究

针对2205双相不锈钢的性能特点，焊接时通过优化焊接工艺以有效控制焊接热循环，保护气体中加入一定量的氮气抑制接头氮气的析出，使接头中能获得预期的显微组织和相比例，对获得焊接接头进行力学性能测试，利用光学显微镜观察分析其显微组织结构，结果表明，采用混和气体（氩气＋3.5%氮气）保护的钨极氩弧焊能使接头具有较高的强度，接头焊接区保持了与母材相同的组织结构和较为接近的相比例，使接头获得了良好的使用性能。     

304/304L不锈钢TIG焊两种搭接接头的组织及力学性能

搭接接头焊缝在实际工况中存在受拉力和剪切力两种受力状态,其力学性能的差异对工程应用中选取焊缝形式有重要意义。对不锈钢304及304L进行钨极惰性气体保护焊(TIG焊),研究了两种样件焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能和疲劳特性。结果表明:两种搭接形式下的焊接接头从母材到焊核,可根据晶粒类型和大小分为7个区域。焊缝受拉力样件的断裂延伸率为19.3%,在接头区域两种组织过渡处断裂;受剪切力样件的断裂延伸率为12.7%,在材料尺寸变化、应力集中处断裂。焊缝受拉力样件断裂韧性、抗拉强度和疲劳性能更强,结构尺寸变化和应力集中对受剪切力样件力学性能的影响较大。     

汽轮机末级叶片断裂分析

采用扫描电镜观察、能谱分析、显微组织分析、硬度和拉伸试验等方法对断裂叶片进行了检验分析。结果表明：叶片断裂是因为叶片在热处理后力学性能没有达到标准技术要求；叶片工作时表面缺陷在交变应力作用下扩展，最终导致叶片的疲劳断裂。     

X65管线钢焊接接头低温韧性及安全评定的研究

研究了API5LX65海底管线钢焊接接头的力学性能和低温断裂韧度。采用欧共体提出的SINTAP方法，对焊趾处含有表面裂纹的X65管线钢焊接接头进行了安全评定。根据ISO标准(BS7448)，以裂纹尖端张开位移(CTOD)作为断裂韧度参量，测定了管线钢焊接接头0℃时的断裂韧度。对于热影响区试样，对其进行剖面金相显微组织分析，判断裂纹尖端是否落在粗晶区，确保试验结果的有效性及可靠性。根据全焊缝拉伸试验结果，建立了X65管线钢焊接接头焊缝的一级、三级评定曲线。     

焊接速度对TRIP590高强钢激光焊接接头组织与力学性能的影响

采用光纤激光器对1.5mm厚TRIP590钢板进行对接焊,观察了接头的宏观形貌和显微组织,测试了其硬度和拉伸性能,分析了焊接速度(0.050,0.067,0.083m·s~(-1))对焊缝成形、接头组织与力学性能的影响。结果表明:较低和较高的焊接速度均不利于焊缝成形,焊缝表面均有较大的凹陷,焊接速度对组织与性能影响不大;焊缝区和近焊缝热影响区组织主要为马氏体组织,该区硬度较高,约为母材的2倍;近母材侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体组织,且距焊缝越远,马氏体组织越少,硬度也急剧下降;焊接接头的屈服强度和抗拉强度均稍高于母材的,塑性略低于母材的;接头均在母材区发生断裂,且为韧性断裂。     

不同焊接热输入量对焊缝热影响区组织和性能的影响分析

本文对Q390E钢，采用直径5mm和2mm两种焊丝，采用不同焊接热输入量进行埋弧自动焊，焊接接头热影响区显微组织和力学性能进行试验分析。试验结果表明，细焊丝埋弧自动焊，由于热输入量较小，高温停留时间短，热影响区过热程度较轻，奥氏体晶粒长大不严重，所以并没有形成粗大的魏氏组织铁素体；相反，使用粗焊丝进行焊接的接头，焊接热输入量大，在过热区产生了大量的粗大魏氏组织铁素体，使接头力学性能变差。     

基于不同焊接条件下接头组织和断裂韧度分析

研究不同焊接条件下的接头组织以及其断裂的韧度。介绍振动焊接工艺的工作原理，并进行对比试验，然后对试验结果进行分析，分析的内容包括金相分析、断裂韧度试验分析。不同的焊接方式，其接头组织以及断裂韧度的试验结果都存在一定的差别。基于不同焊接条件下接头组织和断裂韧度具有差异。     

6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的组织和性能

对4mm厚6061-T6铝合金进行了搅拌摩擦焊焊接,采用组织观察,拉伸试验和静态腐蚀失重试验对搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能及腐蚀性能进行了研究。结果表明:接头焊核区发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶,热机影响区晶粒发生了较大程度的变形,热影响区晶粒发生了粗化;焊接速度为160mm·min-1时,接头的抗拉强度达到215MPa,为母材的76%,接头的断裂形式为韧性断裂;接头显微硬度分布曲线呈W形,沿焊缝中心线基本对称,前进边热影响区硬度低于母材的,是接头的薄弱环节;焊接速度为160mm·min-1时,焊缝的耐蚀性比母材的好。     

00Cr21Ni14Mo2Mn5N不锈钢仰焊焊接接头组织与性能研究

通过金相观察、力学性能和耐蚀性能试验,研究了00Cr21Ni14Mo2Mn5N不锈钢焊条电弧焊仰焊焊接接头的组织与性能,并对其焊接工艺进行了适当的实践与探讨。结果表明,接头的抗拉强度不低于母材,而且塑性良好。     

瞬时液相扩散焊双温和三温工艺下T91钢接头的显微组织与力学性能

分别采用瞬时液相扩散焊双温及三温工艺对T91钢管进行了焊接,采用扫描电镜、能谱仪、电子万能力学试验机、摆锤冲击试验机及弯曲试验机等研究了接头的显微组织、元素分布、力学性能等。结果表明:2种工艺下T91钢接头的成形质量均较好;双温工艺下接头焊缝近似直线,接头有钎焊特征,焊缝处镍元素富集导致黑色脆性相的生成;三温连接接头焊缝呈曲线状,镍元素得到均匀化扩散,接头的组织、成分与母材的相似;三温工艺下接头的抗拉强度为660MPa,冲击功为25.7J,三点弯曲180°而不裂,力学性能比双温工艺下的有显著提高;双温工艺下接头的断裂形式为韧-脆性混合断裂,三温工艺下的为典型的韧性断裂。     

汽车大梁用BS700MC低碳微合金钢焊接接头的组织和力学性能

通过裂纹敏感性、显微硬度、弯曲、冲击、拉伸试验及组织观察,研究了汽车大梁用BS700MC低碳微合金钢焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:采用WH80-G焊丝焊接时,BS700MC钢具有较好的抗裂性,焊前不需要预热处理;焊接接头的焊缝组织为针状铁素体和极少量贝氏体与先共析铁素体;焊接接头具有良好的综合力学性能,焊缝硬度为380HV,与母材相当,接头底部硬度分布波动明显,热影响区存在软化现象,在-20~20℃范围内焊接接头具有良好的冲击韧性;接头的抗拉强度为815 MPa,为母材的97.1%,断裂于热影响区,拉伸断口为韧窝与解理台阶混合型断口。     

热处理对2205双相不锈钢焊接接头力学性能的影响

对手工焊接2205双相不锈钢接头进行1 050℃固溶处理,随后在850℃进行不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜观察不同热处理状态下接头各区域组织演变特征及σ相的分布情况,利用硬度仪、拉伸和冲击试验机对焊接接头进行力学性能试验,并借助扫描电镜分析冲击断口形貌与断裂机制。结果表明,焊后1 050℃固溶处理可有效改善2205双相不锈钢焊接接头的组织和性能;在850℃时效处理后,母材区、焊缝区和热影响区均有σ相沿铁素体与奥氏体晶界析出,随着时效时间的延长,σ相向铁素体内部长大,且含量增加,其中焊缝区对σ相的析出行为最为敏感;接头各区域中σ相的析出使母材区和焊缝区的硬度值增加明显,且焊缝区的硬度增长较快;焊接接头的抗拉强度由于脆性σ相的析出有所提高,但塑性和冲击韧度显著下降;冲击断口的断裂机制由固溶态的混合断裂向时效处理后以解理断裂为特征的脆性断裂转变。     

45钢焊接接头组织和性能的定量分析

用金相分析技术和微型剪切试验方法对45钢的电子束焊和氩弧焊焊接接头各区进行了组织分析和力学性能的定量分析，结果表明：两种接头热影响区和焊缝的显微组织，力学性能均优于基材，45钢采用电子束焊和氩弧焊都可获得优良的焊接接头。     

高、低匹配对G115/T92异种钢接头组织与力学性能的影响

分别采用高、低匹配焊接材料对G115钢和T92钢进行了异种钢焊接,研究了高、低匹配对这两种接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:两种接头的焊缝和热影响区组织均为典型的回火马氏体,高匹配接头中T92钢侧熔合线附近的δ-铁素体含量高于低匹配接头中的,平均体积分数均低于0.3%;高匹配接头T92钢侧、低匹配接头G115钢侧熔合区均存在钨、钴、钼、铜元素稀释现象;两种接头的截面显微硬度均呈"W"形分布,高匹配焊缝的硬度波动较大;低匹配接头的室温和650℃抗拉强度、屈服强度高于高匹配接头的,两种接头焊缝处的冲击韧性均最差;高匹配接头焊缝的冲击断裂机制为准解理断裂机制,低匹配接头焊缝的为微孔聚集断裂和准解理断裂的混合断裂机制。     

6063-T6铝合金搅拌摩擦焊组织与力学性能研究

采用搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)对10mm的6063-T6铝合金分别进行单、双面焊接,并探究焊接速度对接头微观组织及力学性能变化的影响。结果表明,单双面焊接接头"S"线形貌基本保持一致且集中在前进侧轴肩影响区,单面焊有更明显的洋葱环形貌。焊核区中部区域等轴晶晶粒尺寸小于上部轴肩影响区,且单面焊焊核区晶粒尺寸大于双面焊。搅拌摩擦焊旋转速度为1 500r/min,焊接速度由300mm/min增至1 400mm/min时,接头力学性能先升高后降低,且双面焊接头力学性能始终优于单面焊。接头抗拉强度峰值为187MPa,断裂位置多位于后退侧热影响区,与接头最低硬度位置保持一致,主要断裂模式为韧性断裂。     

7075铝合金搅拌摩擦焊接接头组织和力学性能分析

利用搅拌摩擦焊方法对10 mm厚7075铝合金板材进行对接焊接试验,并对不同焊接工艺参数的接头进行微观组织观察和力学性能分析。结果表明:焊核区和热机影响区的晶粒,当焊接速度一定,旋转速度与晶粒尺寸呈正相关;焊核区的晶粒,当旋转速度一定时,焊接速度与晶粒呈负相关。焊接接头维氏显微硬度值呈现出不左右对称的"W"形,焊核区的硬度值比热机影响区和热影响区高;前进侧热影响区的硬度值比后退侧热影响区的硬度值小,且为整个焊接接头维氏硬度最低值,焊接接头在前进侧的热机影响区断裂,为韧性断裂;搅拌摩擦焊焊接接头前进侧存在"软化"现象;当旋转速度为900 r/min、焊接速度为90 mm/min时,试件的抗拉强度为454 MPa、延伸率为5.9%,力学性能最好。     

高氮钢双面双弧TIG焊接接头组织性能研究

采用双机器人协同双面双弧TIG焊接方法,通过使用不同比例混合的Ar-N_2保护气对高氮奥氏体不锈钢进行TIG焊接,分析了焊接接头显微组织、硬度和力学性能,研究了N_2的加入对焊接接头组织性能的影响。结果表明,焊缝凝固模式始终为A模式,但是N_2的加入会改变焊缝区微观组织形貌;硬度测试显示,焊缝区硬度值均低于母材硬度值并高于热影响区硬度值;接头抗拉强度先增大后减小,拉伸断口为韧性断裂,且均断裂于焊缝位置;