Fe3Al/Q235异种材料扩散焊工艺

探讨了Fe3Al／Q235异种材料扩散焊合适的焊接工艺，利用扫描电镜(SEM)和显微硬度计观察测量了Fe3Al／Q235真空扩散焊接头形态及显微硬度分布，分析了工艺参数对接头性能的影响。结果表明，真空扩散焊加热温度1080℃，加压9．8MPa，保温60min得到的Fe3Al／Q235接头界面结合良好，在扩散界面无明显脆硬相出现，有利于避免接头处出现裂纹，改善Fe3Al／Q235焊接接头的性能。     

Al/镀锌钢板焊接界面区Fe-Al-Zn金属间化合物形成的热力学分析

基于亚点阵计算模型,建立Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面区金属间化合物Fe2Al5Znx形成的Gibbs自由能计算模型.利用该模型对Fe2Al5Znx金属间化合物生成的可能性及生成物相种类进行了计算分析,并辅助以实验分析方法对计算结果进行了对比研究.计算结果表明,Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面处可以形成Fe-Al-Zn三元化合物相,该化合物相最终稳定于Fe2Al5Zn0.4,且与实验结果一致,由此表明所建立的计算模拟是合理,能够正确反映Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接界面Fe-Al-Zn金属间化合物的生成情况.通过对界面中心进行元素分布分析得出,Fe2Al5Zn0.4相的生成可分为3个阶段:即液态Al对镀锌层的溶解、Zn元素的扩散迁移、Zn元素与金属间化合物Fe2Al5反应生成Fe2Al5Zn0.4.     

铬青铜与双相不锈钢电子束焊接头组织及形成

对QCr0.8与1Cr21Ni5Ti的2 mm厚平板试件进行了等厚对中电子束焊接;采用光学显微镜、扫描电镜能谱分析方法对接头区显微组织及成分进行了研究,确定了显微组织构成;根据电子束焊接的特点,建立了QCr0.8与1Cr21Ni5Ti等厚对中电子束焊接接头形成的物理模型,并对接头不均匀组织的形成机制进行了探讨.结果表明:QCr0.8/1Cr21Ni5Ti等厚对中电子束焊接接头显微组织形貌为组织及化学成分极不均匀的Cu(Fe) (α ε)的铸态混合组织,其宏观组织可分为3个区域:显微组织结构相同,均为以Cu(Fe)为主,内有一定数量不均匀弥散分布的α ε相混合组织的焊缝左上部组织区及焊缝底部组织区;以α ε相为主,内有少量弥散分布的Cu(Fe)颗粒混合组织的焊缝中部组织区;接头组织的形成是由接头金属熔化及匙孔形成阶段,接头凝固的初期阶段(析出γ ε相,并形成3个区域),接头凝固的中期阶段(γ ε相结晶完成),接头凝固的后期阶段(形成Cu(Fe)相,焊缝完全变为固态),接头凝固的最终阶段(元素扩散及γ→α相变,形成最终组织)联合作用的结果.     

Fe3Al/18-8异种材料的真空扩散焊接

研究了扩散焊接工艺参数对Fe3Al／18—8扩散界面结合状态、接头组织结构和剪切强度的影响。采用扫描电镜(SEM)分析了不同焊接工艺参数下Fe3Al／18—8扩散焊接头的显微组织特征。结果表明,控制加热温度1040℃,保温60min,焊接压力15MPa时,可以获得组织均匀、强度较高的Fe3Al／18—8扩散焊接头。     

扩散时间对Al/Cu真空扩散连接的影响

采用真空扩散焊工艺对Al/Cu异种材料进行连接,研究了保温时间对接头微观组织及力学性能的影响.利用扫描电镜和EDS对焊接接头的微观组织及元素扩散行为进行了研究.结果表明:随着扩散时间的延长,接头的抗拉强度随之升高,焊接接头最高抗拉强度为185 MPa.     

扩散焊接钨/钒/钢体系的界面结构及力学性能

采用厚度为0.5 mm钒片作为中间层,在1050℃/10 MPa/1 h的工艺条件下,对钨/钢异种材料进行扩散焊接.采用扫描电镜、能谱仪和纳米压痕分别对接头的微观组织、元素分布及显微硬度进行分析和测试;对接头的拉伸性能进行测试,并对其断口形貌和元素分布进行分析.结果表明,利用母材与中间层之间元素的相互扩散,可实现钨/钢材料的焊接;钨/钢焊接接头界面区由钨-钒固溶体层、未反应钒层及钒-钢扩散层3部分组成,其中钒-钢界面层结构为钒/VC层/脱碳层/钢;钢/钒扩散层具有最高的显微硬度;钨/钢接头抗拉强度为75 MPa,含脆性相VC的钒/钢界面是接头失效的主要断裂源.     

Cu/Al异种材料真空扩散连接研究

采用真空扩散连接工艺对Cu/Al异种材料进行连接,焊后利用扫描电镜和EDS对焊接接头的微观组织及元素扩散行为进行了研究.在焊接温度为540℃、扩散时间为60 min、焊接压力为5MPa的工艺下,焊接接头最高抗拉强度为185 MPa.     

铝锂合金瞬间液相扩散连接接头的性能

采用纯Zn箔作中间层，对2195铝锂合金进行瞬间液相扩散焊(TLP),采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、显微硬度计和万能试验机等研究了焊接温度对接头的显微组织、元素扩散、物相以及力学性能的影响。结果表明：随着焊接温度的升高，接头焊缝处元素扩散更充分，组织更均匀，但焊接温度过高时，焊缝处会出现母材过烧和晶粒粗大的现象；接头焊缝处物相主要由Al、Al_0.71Zn_0.29和CuZn₂金属间化合物组成；随着焊接温度的升高，接头显微硬度总体呈下降趋势，剪切强度呈先上升后下降的趋势，当焊接温度为560℃时，接头剪切强度最大，为96.7 MPa。     

加载方式对Cu/Al真空扩散连接的影响

采用恒压和脉冲加压两种加压方式下的真空扩散连接工艺对Cu/Al异种材料进行连接,利用扫描电镜和EDS对焊接接头的微观组织及元素扩散行为进行了研究.在焊接温度为540℃、扩散时间为60 min、焊接压力为2～5MPa的工艺下,焊接接头最高抗拉强度为197MPa.     

汽车用铝合金/钢扩散焊接试验研究

用真空扩散焊接方法焊接铝合金和不锈钢。采用物相分析仪、描电镜、显微硬度计和万能试验机等对焊接接头结构和性能进行了分析。结果表明,通过扩散焊接能实现铝合金和不锈钢的焊接,获得的焊接接头界面结合良好。随着焊接温度升高,扩散层厚度增加,焊接温度550℃时扩散层出现裂纹。铝合金和钢界面处生成了高硬度相,主要为Fe2Al5和Fe4Al13金属间化合物。铝/钢焊接接头剪切强度随焊接温度增加呈先增加后减小的趋势,焊接温度500℃,保温时间3 h,得到接头剪切强度最大值为54 MPa,断裂方式为解理断裂。     

X80钢瞬间液相扩散焊接接头的性能

采用瞬间液相扩散焊(transient liquid phase diffusion bonding,TLP)对X80钢进行焊接,研究了在不同压力和保温时间下焊接接头的显微组织形貌、元素扩散情况以及接头强度。结果表明:不同参数条件下连接界面的形貌差异大,当焊接参数为2 MPa、360 s、1050℃时,连接界面的连接情况较好,且焊缝内部无缺陷;Fe、Ni元素在连接界面存在浓度梯度,并可以看出有明显的互扩散层,且Ni元素的扩散通量大于Fe元素,而Mn、C元素分布较为均匀,试样的抗剪切强度最高,为382.27 MPa;焊接参数为3 MPa、480 s、1050℃的试样拉断位置位于中间层处,且该组试样的抗剪切强度最低(118.78 MPa),其余组别试样的拉断位置均位于母材处,抗拉强度接近母材。     

RuTi/1060Al脉冲熔化极氩弧熔-钎焊接头组织特征

对RuTi钛合金与1060Al进行脉冲熔化极氩弧熔-钎焊(P-GMAW),采用扫描电镜(SEM)、显微硬度仪等对RuTi/1060Al接头显微组织进行分析;对焊缝中的析出相及钛合金侧过渡区进行能谱(EDS)元素分布分析.结果表明,RuTi/1060Al接头焊缝由α-Al树枝晶及分布于树枝晶边界的α-Al+Si共晶组织组成.焊缝中出现了由Ti(Al,Si)₃金属间化合物组成的条状、块状析出相.RuTi钛合金与焊缝之间形成了一层厚度小于10 μm、主要由Ti(Al,Si)₃金属间化合物组成的锯齿状过渡区.随着焊接热输入的增加,Ti/Al过渡区由锯齿状向条状变化.钛合金热影响区主要由针状α″马氏体与条状α'马氏体组成,显微硬度为2.16~2.65 GPa.     

扩散时间对Inconel 718 TLP扩散焊接头性能影响

采用BNi2作中间层,在焊接温度1100℃、焊接压力1?MPa的条件下,通过力学性能测试、界面微观组织观察及元素分布等分析,研究了扩散时间对Inconel?718高温合金瞬时液相扩散焊接头组织及性能的影响规律.研究表明:扩散时间的延长可以使中间层元素扩散更加充分,同时减弱扩散区域中析出物的聚集程度,增大接头的结合强度.扩散时间为120?min时接头剪切强度可达到511?MPa,较60?min提升了10.2％,较30?min接头剪切强度提升了22.9％.Inconel?718/BNi2?TLP接头显微硬度皆呈"M"型分布,即在扩散区域硬度值最高,等温凝固区域硬度值最低,母材显微硬度高于等温凝固区域.     

Zn作中间层的ZK60/5083二次真空扩散焊接头显微组织与力学性能

采用二次真空扩散焊的方法,以纯Zn箔作为中间层,实现了ZK60镁合金和5083铝合金的连接。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对焊接接头界面显微组织、元素分布和断口特征进行观测和表征,并测试了接头的显微硬度和剪切强度。结果表明,接头界面区由镁锌共晶相MgZn_2层、残余锌层、铝基固溶体与锌基固溶体的混合物层和铝基固溶体层组成。由于Mg-Zn金属间化合物的生成及Zn原子扩散进入Al基体中产生强化作用使得焊接接头界面区的显微硬度明显高于两侧,呈现"双峰"趋势,接头的平均剪切强度为22.6 MPa,断裂发生在MgZn_2层与残余锌层界面处。     

Mg/Al异种材料扩散焊界面组织结构及力学性能

Mg/Al扩散焊接头界面区由铝板侧过渡层(Mg2Al3相)、中间扩散层(MgAl相)、镁板侧过渡层(Mg3Al2相)组成.SEM观察分析表明,在界面铝板侧扩散层与中间扩散层之间存在一定的扩散空洞,不利于获得接头性能优良的扩散焊接头.随着加热温度的升高界面抗剪强度呈现先增大再降低的趋势,当加热温度475 ℃,保温时间60 min及压力0.081 MPa时,接头可达到最大抗剪强度18.94 MPa.接头界面扩散区的显微硬度范围为260～350 HM,明显存在三个不同硬度分布区,随着加热温度的提高,扩散区的显微硬度及扩散区宽度也相应增加.     

镁-钢异种金属MIG焊接头的显微组织与力学性能

采用熔化极惰性气体保护电弧焊方法(MIG)实现镁合金和低碳钢的连接,并研究焊接热循环特点和镁?钢对接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明,在焊接过程中,接头的温度场分布是不均匀的。镁合金焊缝金属为细小的等轴晶结构。在镁/钢界面存在主要由AlFe、AlFe3和Mg(Fe,Al)2O4相组成的过渡层,这一过渡层是镁?钢接头的最薄弱环节。焊接线能量和焊缝Al含量对镁?钢接头的抗拉强度具有明显的影响。焊接线能量由1680 J/cm增至2093 J/cm,接头强度明显增加,这主要归因于镁/钢界面反应。增加焊缝Al含量至6.20%,镁?钢接头强度可达192 MPa,为AZ31镁合金母材强度的80%。因此,选择合适的焊接线能量和焊缝Al含量有利于改善镁?钢接头的抗拉强度。     

焊接能量对铜铝超声波焊接接头界面元素互扩散的影响

采用超声波焊接方法对0.3 mm厚的Cu、Al箔片进行焊接,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等方法对接头界面组织和成分进行了研究,对界面金属间化合物(IMCs)的生成演变进行了探讨,并对焊接接头进行了剪切力测试。结果表明:当焊接能量较小时,Cu、Al元素在界面处发生互扩散,逐步形成了扩散反应区,析出α-Cu和α-Al固溶体相,随着焊接能量的增大,Cu/Al界面处发生变形,形成高密度位错累积,同时高温停留时间增长,Cu、Al元素快速扩散,形成第二相的驱动力增加,逐渐析出CuAl_2和Cu_9Al_4相。随着焊接能量继续增大,反应区慢慢生长,反应层也逐渐变厚,适中的反应层厚度能提高接头强度。     

镁-钢异种金属MIG焊接头的显微组织与力学性能（英文）

采用熔化极惰性气体保护电弧焊方法(MIG)实现镁合金和低碳钢的连接,并研究焊接热循环特点和镁-钢对接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明,在焊接过程中,接头的温度场分布是不均匀的。镁合金焊缝金属为细小的等轴晶结构。在镁/钢界面存在主要由AlFe、AlF_3和Mg(Fe,Al)_2O_4相组成的过渡层,这一过渡层是镁-钢接头的最薄弱环节。焊接线能量和焊缝Al含量对镁-钢接头的抗拉强度具有明显的影响。焊接线能量由1680J/cm增至2093J/cm,接头强度明显增加,这主要归因于镁/钢界面反应。增加焊缝Al含量至6.20%,镁-钢接头强度可达192 MPa,为AZ31镁合金母材强度的80%。因此,选择合适的焊接线能量和焊缝Al含量有利于改善镁-钢接头的抗拉强度。     

压焊

20092125热等静压对钛不锈钢焊接接头组织性能的影响/韩丽青…//焊接学报.-2008,29(11):41~44TA2/316L爆炸焊接试样在压力150MPa,温度850℃条件下热等静压处理2h,分别对爆炸态和热等静压态焊接接头进行了抗剪强度测试,重点对比研究了热等静压处理对焊接接头组织形貌、化学成分分布及脆性相的影响。热等静压处理后,原爆炸态接头附近的缺陷被治愈,Ti,Cr,Fe,Ni等元素的相互扩散距离明显增加,但接头中生成的脆性相也增加。结果表明,爆炸态的剪切试样断裂于TA2侧,热等静压态断裂于金属间化合物相。图4表1参520092126Ti2AlNb/GH4169真空扩散连接初步研究/钱锦文…//热加工工艺.-2008,37(13):90~92在950℃,5MPa,1h的工艺条件下,分别添加Mo,Ta,Nb箔做中间层,对Ti2Al Nb与GH4169真空扩散连接工艺进行了研究。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等方法对焊接接头成形机理进行了分析。结果表明,以Mo做中间层时接头开裂;以Ta,Nb做中间层时形成完整接头,其中,Ta或Nb中间层与Ti2Al Nb连接良好,而与GH4169界面出现...     

Fe_3Al与18-8钢钨极氩弧焊接头的裂纹及断裂分析

采用填丝钨极氩弧焊(TIG)对Fe3Al与18-8钢进行焊接,用扫描电镜和电子探针分析Fe3Al/18-8钢接头的微观裂纹及断口特征,用透射电镜分析接头区的位错形态.结果表明,Fe3Al/18-8钢接头裂纹起源于Fe3Al侧熔合区,断口形态以穿晶解理断裂为主,解理面上分布着由解理台阶组成的河流花样.焊缝区的断口由部分剪切韧窝构成,焊缝区的韧性优于熔合区.Fe3Al侧熔合区分布有不同密度的位错,是Fe3Al/18-8钢接头潜在裂纹源.微裂纹在应力作用下向Fe3Al热影响区扩展,与主裂纹汇合后,发生剪切断裂.