激光焊速率对6061铝合金接头组织与性能的影响

选择ER4047填充焊丝对6061铝合金板材进行激光焊接试验,并研究三种激光焊接速率（2 m/min、3 m/min、4 m/min）对接头焊缝成形质量、微观组织及其力学性能的影响。结果表明,焊接速率为3m/min时焊缝背宽比接近于1,接头成形质量和力学性能最佳。焊缝组织主要由等轴晶和具有{001}<100>强织构的柱状晶所构成,且柱状晶对接头组织的伸长率有一定的积极贡献。     

6061铝合金激光填丝焊接接头组织与性能

以2mm厚6061－T651铝合金的激光填丝焊对接接头为研究对象,利用光学显微镜、SEM、EDS、显微硬度计分析了优化试验条件下焊接接头的显微组织、析出相形态、分布及成分,并测试了接头的显微硬度。分析结果表明,由于激光焊具有能量集中、热输入小的特点,焊缝晶粒细小且热影响区较窄。在焊缝内部,大量条状和颗粒状的析出相均匀分布于其中,对焊缝的力学性能有显著影响。此外,焊后焊缝区的硬度远高于热影响区和母材,这与焊缝中大量析出的增强相、硅硬质点等因素有关。     

脉冲放电对6061铝合金焊接接头组织及力学性能的影响

采用电磁热止裂强化方法对6061铝合金焊接接头进行强化研究,通过ZL-2型超强脉冲放电装置对焊接接头进行放电强化实验,并对焊接接头力学性能、硬度和显微组织进行对比分析。对含埋藏孔洞缺陷的焊接接头进行了脉冲放电数值分析,得到放电瞬间的温度场和热应力场。结果表明:放电瞬间焊接接头缺陷处温升达到材料熔点,孔洞钝化并产生有利的热压应力;经放电处理后,焊接接头Mg_2Si强化相增多,且晶粒变的细小,焊接接头处力学性能和显微硬度均得到提高。     

6061铝合金钎焊用钎料的研究

研究了6061铝合金钎焊用中温钎料Al-Si-Cu-Ni钎料的熔化特性、钎焊强度、钎料和接头抗腐蚀性能。结果表明,Al-Si-Cu-Ni钎料熔化温度与Al-Si-Cu钎料HL401接近,钎焊强度、钎料和接头抗腐蚀性能均优于HL401;Al-10Cu-10Si-2Ni钎料熔化温度低,抗拉强度和接头抗腐蚀性能高,适用于6061铝合金的钎焊。     

SUS321不锈钢和6061铝合金激光搭接焊接头的组织和力学性能

焊接参数对钢铝异种接头质量影响明显。主要研究不同的激光功率和焊接速度对SUS321不锈钢和6061铝合金焊缝成形的影响,分析异种接头的微观形貌特征及组成,并对接头的断口形貌和力学性能进行了试验研究。结果表明,不同焊接速度和激光功率对于焊缝成形有着重要影响:当激光功率为2 200~2 400 W,焊接速度为30~35 mm/s时可以获得质量较高的焊缝;在焊接过程中,接头界面形成了FeAl、Fe_2Al_3和Fe_3Al等金属间化合物,它们的存在影响了接头的力学性能;接头在拉伸试验中发生韧性断裂,且裂纹最先在金属间化合物中萌生,并沿着钢铝反应界面进行扩展,直至整个接头发生断裂。     

6061铝合金超声波焊接接头组织与性能研究

采用超声波焊接方法对0.3mm厚的6061铝合金进行焊接,焊后利用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头组织和表面形貌进行分析,重点研究了试样表面处理、焊接时间及焊接压力对焊后铝合金剥离强度和硬度的影响.结果表明:在焊接时间120ms,焊接压力17.5 MPa下,表面加乙醇处理的试样剥离力最高达到136.478N,硬度53.9HV;同时,焊缝平整规则,界面结合良好.     

Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金接头组织与性能分析

采用新型Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金,对钎料及钎焊接头的组织和性能进行了分析,并与Al-Si-Zn和Al-Si-Ge钎料进行了对比. 结果表明,Al-Si-Ge钎料熔点较低,但高的Ge元素含量促使钎缝中形成粗大的脆性初生GeSi相,恶化了钎焊接头组织和性能;Al-Si-Zn钎料由于Zn元素含量较高,引起钎缝中Si元素偏析聚集为大片状,严重影响钎焊接头的力学性能;向Al-Si共晶中添加适量的Ge和Zn元素,维持了较低的钎料熔化温度,同时细化了钎料合金的显微组织,脆性初生GeSi相和片状硅相消失,细小分散的锗,硅固溶体相均匀分布在α-Al基体中. 采用Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金,钎焊接头抗剪强度最大.     

6061铝合金焊接接头的组织与性能分析

通过金相技术、力学性能试验和SEM技术研究了6061-T6铝合金真空电子束焊接接头的金相组织、力学性能和断口形貌特征.结果表明:焊接接头的拉伸强度低于母材.预热和重熔可以同时降低电子束焊接接头的强度和塑性,尤其对接头的塑性影响更大.焊缝区和热影响区的硬度均低于母材,预热和重熔可以降低焊接接头的硬度.焊缝区组织主要为等轴晶和树枝柱状晶,熔合区组织主要为柱状晶.预热和重熔使得焊缝区的晶粒组织变得粗大,焊接接头的拉伸断口断面上分布的韧窝尺寸较小,且韧窝的大小接近,未发生明显的塑性流动,呈现出铸态断口特征.     

6016铝合金激光焊接接头性能

针对6016铝合金激光焊接接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能展开了研究,分析了影响双面单道多层焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的因素.实验结果表明,接头组织分布不均匀,成分偏析严重,其中热影响区组织为粗大的柱状晶,熔合线到焊缝中心出现晶粒尺寸大小不同的等轴晶,呈粗细分层结构,熔合线附近出现明显的热裂纹,焊缝中...     

2524铝合金光纤激光焊接接头的组织与力学性能

采用对接接头的形式,对2524铝合金板材进行了光纤激光焊接.通过OM、XRD、SEM及拉伸试验等手段研究了焊接速度与激光功率对接头的成形性、显微组织及力学性能的影响规律.结果表明:在合适的工艺下,可以得到成形性良好的接头;焊接接头中心主要由等轴晶构成;熔合区内存在细晶区,内侧粗大的柱状晶沿最快散热方向生长,外侧母材晶粒...     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能

对厚度6 mm的6061铝合金进行了搅拌摩擦焊对接焊,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及电化学工作站等设备对焊接接头的金相组织、断口形貌、拉伸性能和腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,当焊接速度为80 mm/min、旋转速度在600～1 500 r/min之间时,焊接接头的外观良好,无明显缺陷。随着旋转速度的增加,焊核区晶粒呈现出先减小后增大的现象。当旋转速度为1 200 r/min时,焊核区的晶粒最细小,焊接接头的抗拉强度和断后伸长率最高,分别为168 MPa和14.7%,焊缝强度达到了母材的81.9%,焊接接头的断裂形式为以韧性断裂为主的韧-脆混合断裂模式。随着旋转速度增大,搅拌摩擦焊接头的耐腐蚀性能呈现先上升后下降的趋势,当搅拌头旋转速度为1 200 r/min时,焊接接头的耐腐蚀性能最好,其腐蚀电流密度最小为2.4×10^-5 A/cm²。     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能

对厚度6 mm的6061铝合金进行了搅拌摩擦焊对接焊,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及电化学工作站等设备对焊接接头的金相组织、断口形貌、拉伸性能和腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,当焊接速度为80 mm/min、旋转速度在600～1 500 r/min之间时,焊接接头的外观良好,无明显缺陷。随着旋转速度的增加,焊核区晶粒呈现出先减小后增大的现象。当旋转速度为1 200 r/min时,焊核区的晶粒最细小,焊接接头的抗拉强度和断后伸长率最高,分别为168 MPa和14.7%,焊缝强度达到了母材的81.9%,焊接接头的断裂形式为以韧性断裂为主的韧-脆混合断裂模式。随着旋转速度增大,搅拌摩擦焊接头的耐腐蚀性能呈现先上升后下降的趋势,当搅拌头旋转速度为1 200 r/min时,焊接接头的耐腐蚀性能最好,其腐蚀电流密度最小为2.4×10-5 A/cm2。创新点： 研究了旋转速度焊接工艺参数与搅拌摩擦焊焊接头耐腐蚀性能之间的关系。     

6061铝合金车体搅拌摩擦焊接接头微型剪切试验研究

介绍了微型剪切试验的基本原理和试验过程,进行了6061铝合金搅拌摩擦焊接接头的微型剪切试验,同时测试焊接接头的拉伸强度,观察接头的金相组织.试验表明6061铝合金搅拌摩擦焊接接头各个区域的力学性能不均匀,热机影响区的剪切强度最差,仅为母材的65％,低于宏观焊接接头的79％,热机影响区压入率最低,其次是热影响区.结合接头的微观组织和Al-Mg2Si伪二元相图发现,该区强化相Al-Mg2Si的聚集和张大是该区域为焊接接头的薄弱区域的关键原因.焊核区细小的等轴晶粒状态是该区域剪切强度和压入率高的主要原因.     

5A06铝合金激光焊接接头显微组织及力学性能研究

本文研究了30 mm厚5A06铝合金激光焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明焊缝区存在一定数量的气孔缺陷,缺陷主要位于晶界处,统计表明尺寸小于100 μm的焊接缺陷占比超过50%;焊缝区显微组织由枝状晶组成,单个晶粒内包含多支枝状晶团簇,枝晶间累积取向差小于5o,枝晶间衬度的差异由Mg元素偏析造成;焊缝区与热影响区之间界面明显,热影响区晶粒内小角晶界的含量明显高于焊缝区,且两区域晶粒形貌、尺寸存在明显差异。显微硬度测试表明焊缝内显微硬度值存在一定波动,总体上可达到基材显微硬度值的90%以上。     

碳纤维增强复合材料与6061铝合金激光连接仿真

为研究碳纤维增强复合材料和铝合金搭接激光焊接过程的温度变化规律,文中以6061铝合金和碳纤维增强尼龙66复合材料(CF/PA66)为研究对象,建立了基于热传导的有限元模型,使用SYSWELD软件对两种材料搭接激光焊接过程进行数值模拟,并通过试验验证了模型的准确性;在此基础上研究了激光功率、焊接速度、搭接宽度、冷却条件、工装导热条件对接头温度场的影响规律;研究发现,CF/PA66树脂熔化区域随着激光功率的增大而增加,随冷却速度的增大而减小,同种工艺参数下材料搭接尺寸对界面树脂最大熔化宽度无影响,水冷条件能够显著降低CF/PA66树脂熔化量,导热材料热导率越大,对PA66树脂熔化量的降低作用越显著.     

锻压力对铸锻复合成形6061铝合金组织性能的影响

研究了在不同锻压力下6061铝合金的显微组织与力学性能.结果表明:铸锻复合成形过程未施加锻压力时相当于压力铸造过程,显微组织中枝晶比较发达,晶粒粗大,宏观组织中有明显的凝固收缩产生的裂纹;施加锻压力后能够显著改善合金的组织,铸造缺陷减少,晶粒得到较大细化;随着锻压力的增大,铸锻态和T6热处理态合金的抗拉强度皆先增大后趋于平缓减小,当锻压力为90MPa时,铸锻态达到最大224MPa,T6热处理后,合金的抗拉强度显著提高,达到最高358MPa;铸锻态和T6热处理态的伸长率皆在60MPa时达到最大.     

高品质6061铝合金的均匀化工艺研究

采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了均匀化温度和保温时间对高品质6061铝合金中第二相的影响规律。结果表明,均匀化过程中Mg2Si在560℃×9 h已经完全回溶,而α(Al8Fe2Si)相和β(Al5FeSi)相在560℃×24 h仍未发生回溶,升高均匀化温度,经600℃×9 h均匀化,铝合金已经发生过烧,而AlFeSi相仍不发生回溶,说明其在均匀化过程中是不发生回溶的。6061铝合金适宜的均匀化工艺为560℃×9 h。     

填充焊丝对6A02铝合金光纤激光焊接接头组织性能的影响

采用ER4043焊丝开展了1.0 mm厚6A02铝合金的光纤激光填丝焊接,对比分析了是否填丝对焊缝横截面形貌、接头组织、显微硬度分布和拉伸性能的影响.结果表明,激光填丝焊缝成形饱满,能够显著提高焊前装配的最大间隙容忍裕度.与自熔激光焊接接头相比,激光填丝焊接接头熔合区附近的柱状晶组织和焊缝中心的混合组织（柱状晶+等轴晶）均相对粗化,接头软化现象更加明显,焊态时接头抗拉强度基本相当,仅达到母材水平的83.2%,但经历固溶时效热处理后,接头强度得以恢复,并高于母材水平,断后伸长率获得显著改善,可以达到21.29%,远高于前者的8.13%.     

均匀化处理对6061铝合金棒材显微组织影响研究

应用金相显微镜和SEM研究了均匀化处理后6061铝合金的显微组织,结果表明铸态组织晶界上有较多的粗大析出相粒子。经过均匀化处理后,晶粒尺寸显著增加。存在的网状非平衡相和枝晶组织也已经基本回溶至铝基体内,晶界上的粗大析出相粒子数量有所减少。SEM分析表明,铸态中存在的析出相粒子是细长针状的Al(MnFe)Si相,经过均匀化处理后,针状Al(MnFe)Si相开始分段断裂,部分回溶至基体内,残留部分表现出球化特征。该类析出相粒子的存在有利于提高合金强度和塑性,提高了产品的后续加工性能。     

添加Mn对6061铝合金结晶相和力学性能的影响

为了探讨通过微合金化改善、提高铝合金组织和性能的方法,通过扫描电镜/能谱、X射线衍射分析及力学性能测试,研究了微合金化元素Mn添加量对6061铝合金热处理前后结晶相和力学性能的影响。结果表明:铸态组织中,β-Al_5FeSi相随Mn含量的增多逐渐减少,α-Al_8Fe_2Si相随Mn含量的增多逐渐增多;均匀化处理后,Mn含量在超过0. 21%后,β→α相的转变基本完全完成,Mn含量达到0. 78%,颗粒状α-Al_8Fe_2Si相明显增多; T6处理对粗大鱼骨状的α-Al_ Fe Si相形貌改变不大,但能使短棒状的Mg_2Si相得以完全回溶,使比较细小的结晶相如针状β-Al_5FeSi相向颗粒状α-Al_8Fe_2Si相转变; Mn含量为0. 21%时,铸态和T6态的强度和塑性均达到良好配合,T6态力学性能表现为R_m=348 MPa,R_(p0. 2)=310 MPa,A=3. 0%。