镁合金钨极氩弧焊区组织和性能

为了研究镁合金钨极氩弧焊区组织和性能,通过总结、归纳现有的研究方法及研究成果,从影响焊区组织和性能的角度,综述了镁合金钨极氩弧焊技术在国内外的应用研究进展,总结了焊接电参数、焊后热处理、焊接速率、焊剂保护等因素对焊区组织和性能的影响规律.指出现阶段研究存在的问题,并结合我国航空装备的实际生产现状,认为在研究镁合金GTAW时应注重焊接缺陷的研究工作.     

AM50镁合金的TIG焊接性研究

为研究出一套适合于AM50的TIG焊接工艺，利用TIG焊接技术研究了AM50镁合金的焊接性，并调节工艺参数进行系统焊接试验，同时，对焊接接头也进行了相关的力学性能试验；试验结果表明：焊接电流、焊接速度和气体流量均对焊接接头表面成形性和力学性能产生重大影响，并得到一套完整的焊接工艺规范.经过对其接头进行显微组织分析观察发现，焊接接头组织及第二相的变化导致接头处的拉伸强度和硬度均低于母材，并且焊缝区由基体α-Mg和附集于晶界的β-Al₁₂Mg₁₇两相组成.     

Nd含量对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

通过金相分析和电子拉伸等手段研究了稀土Nd的添加对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Nd的加入能显著提高合金的抗拉强度和延伸率。AM60合金中加入Nd后,与Al形成针状的稀土化合物Al11Nd3,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化。试验条件下,AM60-1.5%Nd合金具有最好的显微组织和力学性能,但Nd加入量过高,反而使合金的性能降低。     

Zn对AM60B镁合金显微组织和力学性能的影响

以AM60B为基体合金,采用ICP、OM、SEM、EDS和拉伸试验机等研究不同Zn含量对AM60B合金组织和力学性能影响.研究结果表明:随着Zn元素含量的增加,AM60B镁合金的组织主要由α-Mg基体相,Mg2Zn和Al9Mn11相组成,其抗拉强度、屈服强度和硬度先增加后减小,并在Zn元素含量达到4%时达到峰值,分别为248 MPa、123 MPa和70.4HV.其拉伸断口为准解理断口,该合金的强化机制为细晶强化、固溶强化和第二相析出强化,其中细晶强化起主导作用.     

锌及热处理对AM镁合金组织及力学性能的影响

在挤压铸造条件下,研究了锌含量及固溶时效处理对AM60B合金的组织及力学性能的影响.实验结果表明,材料的抗拉强度随锌含量的增加而提高,屈服强度变化不大,但延伸率急剧下降.固溶时效使γ-Mg17Al12相呈片状存在于原晶界、或呈粒状弥散分布于晶内,抗拉强度得到提高,延伸率得到改善,但合金的屈服强度变化不大.     

管道焊接中手工钨极氩弧焊(TIG)单面焊双面成形技术

压力管道手工电弧焊接中焊道背面易出现缺陷,且管道中的焊渣无法及时清理干净,用手工TIG焊的方法成功的解决了这一问题。     

TA2钨极氩弧焊焊接工艺的优化

为了研究TA2钨极氩弧焊的最佳工艺参数,采用自动TIG焊对厚度为5 mm的TA2试板进行了焊接实验.焊后对焊接接头进行了拉伸实验和硬度实验,并对焊接接头的显微组织和拉伸断口进行了观察.结果表明,在焊接电流为170 A、焊接速度为2.0 mm/s的最优参数条件下,焊接接头的抗拉强度为598.3 MPa,断后伸长率为26.7%,断面收缩率为38.5%,焊缝硬度为209 HB,热影响区硬度为182 HB.适宜的焊接工艺参数能够减少焊接接头中马氏体和魏氏组织的产生,并提高焊接接头的强度和塑性.     

Al-Si-Cu系铸造铝合金钨极氩弧焊

用金相、扫描电镜、电子探针和X射线衍射等检验方法,从焊接工艺和焊接接头区域组织结构两方面进行分析。结果表明,采用交流钨极氩弧焊和Al-Si合金焊丝(MS311)作填充金属,可获得满意的结果。该工艺可推广应用于各种铸造铝合金构件的焊接与焊补。     

大型铝排的钨极氩弧焊

通过对大型铝排焊接特点的分析、熔化极与非熔化极氩弧焊方法的比较,提出了应用非熔化极氩弧焊方法焊接大型铝的可行性,并通过一系列焊接试验完善了焊接工艺,为大型铝排的焊接开创了一条经济实用的途径。     

Gd对ZK60镁合金显微组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等方法研究了ZK60-xGd(x=0,1.6,2.0)合金的铸态和热挤压态显微组织.研究发现,ZK60合金铸态组织主要由α-Mg枝晶和分布在其周围的半连续网状或不规则片状MgZn相和颗粒状MgZn_2相组成.加入Gd后,MgZn相变为细小均匀的颗粒状,并且随着Gd含量的增加,α-Mg枝晶细化程度和颗粒相分布均匀度提高.Gd在热挤压过程中诱发了合金动态再结晶的进行,显著地细化ZK60-xGd合金挤压态晶粒尺寸,细化程度随着Gd含量的增加而显著提高.结果表明Gd能够显著地细化ZK60铸态和挤压态晶粒,有利于形变镁合金ZK60的变形.     

搅拌摩擦焊工艺对镁合金焊接接头机械性能的影响

采用不同搅拌摩擦焊工艺焊接镁合金，通过拉伸、三点弯曲试验分析了工艺参数对焊缝机械性能的影响。结果表明，采用合适的搅拌摩擦焊工艺可以成功地焊接镁合金并得到成型美观、质量好的焊接接头，焊缝中因产生充分的塑性流动，弯曲强度高，性能好，在一定参数范围内，随着搅拌头旋转速度R，R/V增加，抗拉强度极限值增加；随着焊接速度V增加，抗拉强度极限值下降，当采用最佳的工艺参数焊接，可得到最大抗拉强度极限值，接近母材的90％。     

镁合金钨极氩弧焊焊接电弧电势与电流密度的数值模拟

为了分析钨极氩弧焊(GTAW)焊接电弧电势与电流密度在三维电弧空间内的分布,以镁合金的GTAW焊接电弧为研究对象,建立了包含焊丝、焊接电弧以及工件的三维瞬态联合数值模型,对电弧等离子体的电场进行了数值计算,之后得到了电弧电势与电流密度在电弧空间的分布。研究结果表明:在整个电弧空间中电极端部的电势梯度最大,并在此处产生了最高的电流密度。在焊接条件稳定的前提下,电极正下方对称轴线上电流密度最大,弧柱中心处的电流密度要高于周边区域。电弧横断面上的电流密度在弧长1,2,3,5mm处及工件表面上均符合高斯分布。     

镁合金AM60表面改性及其在Hank's溶液中的腐蚀

采用等离子喷涂TiO2对镁合金AM60进行表面改性,利用扫描电子显微镜和能谱发现分别观察了涂层结构,分析了其化学成分,通过表面纳米划痕实验研究了涂层的力学性能,用动电位电化学方法测量镁合金及其涂层的腐蚀性能.研究表明:AM60镁合金表面等离子热喷涂TiO2涂层具有多孔的陶瓷结构,存在鳞片状和菜花状/珊瑚状2种形貌,涂层鳞片状部位氧含量要高于菜花状部位的氧含量,涂层的显微硬度的平均值为886 HV,划痕实验表明涂层与基体结合良好,封闭后的涂层明显地提高了镁合金在Hank's溶液中的耐蚀性能.     

AM60B镁合金在滑移区的微动磨损行为研究

研究了AM60B镁合金在滑移区的微动磨损行为。考察了摩擦因数和磨损体积随循环次数、载荷和频率的变化及磨损表面形貌，探讨了其微动磨损机理。结果表明：AM60B镁合金的微动磨损可分为开始阶段、二体接触向三体接触过渡阶段和稳定阶段3个阶段。在不同的阶段，摩擦因数和磨损体积的变化及磨损机制各有特点；此外，磨损体积随着法向载荷的增加而增大，但随着频率的增大而减小。     

镁合金大塑性变形技术的研究进展

相比于变质处理、快速凝固、粉末冶金等方法,大塑性变形技术(severe plastic deformation,SPD)因具有独特的受力状态和较大的累积应变量而易获得超细晶组织及优异的力学性能,因此,SPD方法在高性能镁合金制备及加工方面显示出了明显的技术优势和发展前景.本文重点阐述了等通道转角挤压、往复挤压和高压扭转等典型镁合金SPD技术的研究概况,明确了镁合金SPD技术未来的向纵深方向发展的潜力所在.     

阻燃镁合金性能的研究

以AZ91D镁合金为例,论述添加起阻燃作用的金属元素之后,镁合金的阻燃性能、物理性能和化学性能的变化及其在生产中的实用价值.最后对阻燃镁合金的研究提出一些建议.     

几种稀土钨电极焊接5A62铝合金的工艺性能

为了寻求替代钍钨电极的节能环保、焊接性能优异的电极, 针对多元稀土钨、钍钨、铈钨3种电极进行了烧损性能测试, 并进行了钨极惰性气体 (tungsten inert gas, TIG) 保护焊实验, 结果表明:钍钨电极的抗烧损性能最差, 多元电极略优于铈钨电极;焊缝接头的熔深和熔宽与焊接电流和焊接速度等焊接参数有关;采用多元稀土钨电极焊接后, 在100¹80 A的焊接电流下熔宽均小于铈钨电极和钍钨电极的熔宽;通过比较分析铈钨电极和多元电极焊接接头的显微组织、硬度曲线分布、扫描断口和力学拉伸实验结果, 发现多元稀土钨电极的焊接接头力学性能和焊缝成型优于钍钨和铈钨电极, 从而可替代钍钨和铈钨电极进行铝合金焊接.