喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金电子束焊接接头组织研究

采用真空电子束焊接的方法对10mm厚的喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金进行了焊接实验。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等方法分析了焊接接头的微观组织特点。结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金电子束焊接接头由3个区域(近缝区母材、熔合区、热影响区)组成。焊缝宽0.3～1mm,熔合区由尺寸3～8μm的等轴细晶组成,析出相沿晶界均匀分布,晶内析出相较少;热影响区小部分区域发生了重熔,存在大量的共晶组织,部分保留了母材的原始组织特征。经T6处理后熔合区晶粒尺寸无明显变化,晶界变细,沿晶界分布的连续析出相溶解,变成了孤立的析出相,尺寸1～2μm。同时存在少量长约2μm的针状(棒)的Al7Cu2Fe相,热影响区共晶组织消失。     

电子束扫描波形对铝锂合金显微组织及力学性能的影响

对厚度1.8 mm的2198-T8态铝锂合金薄板进行真空电子束焊接,分析了不同扫描方式对焊缝成形及接头力学性能的影响,以及最优焊接工艺下焊接接头的显微组织与力学性能。结果表明:在工作距离为300 mm、加速电压U=60kV、聚焦电流I_f=498 mA以及电子束流I_b=6.8mA情况下,不添加扫描可获得成形良好且无宏观气孔缺陷的焊接接头。相同参数条件下对比添加了扫描方式的焊接,得出焊接过程中添加三角波扫描时,焊缝的显微硬度值和焊接接头的抗拉强度均得到了提高,焊接接头的平均抗拉强度为326.5 MPa,其中最高抗拉强度可达到母材的71.5%,延伸率最高可达母材延伸率的86.8%,焊缝熔合区较整个焊缝区来说最为薄弱。     

扫描预热对Ti2AlNb电子束接头组织及拉伸性能影响

采用电子束扫描对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金进行了250～550℃的预热及电子束焊接工艺试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对接头显微组织特征进行了分析,分析了不同预热温度下焊缝的组织形貌,研究了预热对接头成形及其室温、高温拉伸性能的影响.结果表明,随着预热温度升高,焊...     

电子束焊接铍的显微组织

电子束焊接铍时加铝、铝硅（或铝硅镁）合金作填充金属,本文分析了焊接接头的显微组织与结合状况。结果表明,以铝作填充材料的焊缝,其组织为铍铝共晶组织或两者的混合物;以铝硅合金作填充材料的焊缝,其组织为铍铝的二元共晶组织或铍铝硅的三元共晶组织,同时还含有它们的混合物。通过理论计算与试验测定,定量分析了焊接中的铝含量。两种方法得出的铝含量都高于国外报道含铝量的22%-34%。     

焊前热处理对TC4-DT钛合金电子束焊接接头组织的影响

焊前首先对TC4-DT钛合金母材进行不同固溶处理,进而研究电子束焊接对接头显微组织的影响.结果显示,在炉冷条件下960℃固溶处理的母材为双态组织,晶粒细小,焊缝轮廓清晰,热影响区为等轴初生α相和针状马氏体α'相,焊缝为"网篮状"马氏体组织;经1018℃固溶处理的母材为魏氏组织,晶粒粗大,焊缝轮廓模糊,热影响区为板条状α相和针状马氏体α'相,焊缝柱状晶宽度增加;经960℃+1018℃固溶处理的母材,魏氏组织晶粒尺寸最大,焊缝柱状晶宽度也最大.固溶后空冷处理的母材α片层厚度小,热影响区α相也小,但焊缝区的马氏体α相变宽、变粗.     

电子束焊扫描波形对不锈钢1Cr18Ni9Ti焊缝成形的影响

航空航天电子束焊工艺应用广泛,但焊接波形对不锈钢焊缝成形性能的影响研究甚少,采用3 mm厚不锈钢1Cr18Ni9Ti进行试验,研究电子束焊波形与焊缝组织、焊缝成形之间的关系。结果表明,不锈钢材料改变扫描波形、频率及振幅,焊缝表面成形无明显区别,焊缝呈漏斗形;热影响区窄,大约为25μm,其中波形E9,ACX=0.4 mm,f=300 Hz对应的焊缝宽度比最大。     

回火对9Cr2WVTa钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对9Cr2WVTa钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响.结果表明,焊态下,焊缝由粗大的板条马氏体和d铁素体组成.高温回火后,基体中析出大量M23C6型碳化物.硬度测试结果表明,焊态下焊缝硬度远高于母材,随回火温度升高,焊缝硬度逐渐下降,但仍高于母材.拉伸测试结果表明,断裂位置均出现在母材,表明焊缝仍保持了较高强度.采用带沟槽的V型冲击试样获得了完全的焊缝断口,室温冲击实验结果表明,焊态下,焊缝冲击韧性差,冲击功远低于母材;经回火后,焊缝冲击韧性显著提高.焊后回火热处理使焊缝获得了较好的综合力学性能.     

TiAl/Ti60电子束焊接接头组织及性能

对 TiAl/Ti60 异种材料进行电子束焊接,研究了其接头成形特点、焊缝组织、热影响区组织及接头力学性能.结果表明,TiAl/Ti60 电子束焊接时,接头的主要缺陷是存在宏观横向裂纹.焊缝组织快速冷却时主要形成的马氏体组织为针片状的α2 相,Ti60侧热影响区为针状α' 相,TiAl 侧热影响区为马氏体形貌.接头焊缝区硬度值较大,且熔合线两侧的硬度分布梯度较大.TiAl/Ti60 常规电子束焊接接头,接头的抗拉强度最大可达到 175.4 MPa,接头强度相对较低.拉伸断裂发生在 TiAl 侧熔合线附近,断裂为脆性断裂,断裂特征为穿晶断裂.

Abstract：

Electron beam welding experiments of TiAl/Ti60dissimilar joints were carried out. Microstructure and mechanical properties were studied. The results show that major defect in TiAl/Ti60 joint during electron beam welding is transverse crack. Weld zone is characterized by acicular α2 plates, HAZ near to Ti60 by acicular α' phase, and HAZ near to TiAl by martensite. Hardness in weld zone is relatively higher, as well as the hardness gradient along fusion line. Fracture during stretching occurs in the region near fusion line. Fracture mode is brittle fracture, which is characterized by transgranular fracture.     

电子束焊接钼板的组织及性能研究

采用电子束焊接方法对16 mm厚的钼板进行焊接,利用光学显微镜、扫描电镜等手段分析了电子束焊接接头的显微组织及断口形貌,并利用维氏硬度仪和拉伸试验机检测了接头区域硬度和接头强度。结果表明,采用电子束焊接钼板获得的焊缝呈"钉子"状,焊缝热影响区窄,焊缝中间为粗大的等轴晶,熔合合区域为柱状晶。焊缝接头各区域硬度值有差异,母材区硬度最小。热处理后硬度值有变化,热处理温度在1000℃以上时,硬度值有所降低,焊接接头不同厚度处力学性能不一致,1100℃热处理接头强度最高在焊缝底部。焊接接头断裂全部在焊缝处,断口为解理断裂。     

电子束局部热处理对TC4钛合金焊接接头组织和性能的影响

通过对14.5 mm厚TC4钛合金平板电子束焊接接头的局部热处理,研究了电子束局部热处理对钛合金电子束焊接接头组织、硬度和拉伸性能的影响.结果表明,电子束局部热处理后扫描区内的母材组织晶粒粗化长大,α相在原始β晶界处长大的同时,以层片状或针状的α形态向β晶内生长.局部热处理后冷却速度的降低使焊缝组织中的针状马氏体在分解析出β相的同时转变为α相,变短变厚的α相相互交错排列.另外,局部热处理消除了焊缝和热影响区的硬度突变.同焊后状态相比,局部热处理后焊接接头的整体性能沿焊缝垂直方向得到了均衡和提高,拉伸试样的断裂位置由焊后状态时的热影响区和母材的交界处转移到未经历热处理的母材区域.     

电子束非穿透焊中束流品质对焊缝质量的影响

针对电子束非穿透焊接,通过工艺试验研究束流品质与焊缝内部质量之间的关系,发现影响非穿透焊中产生钉尖缺陷的主要因素是束流品质的下部宽度和峰值能量,并进行了理论分析。采用Design-Expert软件响应面分析法,建立束流品质与焊缝熔深之间的数学模型。     

电子束扫描焊接与焊缝凝固组织及性能的关系

电子束扫描焊接作为一种细化晶粒的焊接方法，对于不同的材料、有不同的细化效果。采用T—250马氏体时效钢为试验材料，初步研究了电子束扫描焊接对焊缝凝固组织、元素偏析及其对焊接接头强度和缺口冲击韧度的影响。并分析了电子束扫描焊接对断口形貌的影响。结果表明，采用电子束扫描焊接后、焊缝凝固组织细化、元素偏析降低；焊接接头强度和缺口冲击韧度提高。     

热处理对Inconel 718合金电子束焊接头微观组织和性能的影响

研究了双8时效制度和短时效制度对Inconel 718高温合金母材和焊缝区的金相组织、室温力学性能的影响。结果表明,焊缝区为铸造组织特征,定向生长的树枝晶内析出γ″和γ'强化相,枝晶主干细长挺直,两侧的二次枝晶以δ相为主,形态短而直。由于短时效热处理的温度偏高,使γ″亚稳定相向δ稳定相转变,导致短时效热处理后焊件的显微硬度和强度略低于双8时效热处理试件,而断后伸长率基本无变化。     

Investigation on process and microstructure of Ti/Ni/Cu joints by electron beam welding

In this article, the electron beam welding of the Cu alloy （ QCrO. 8） with Ti alloy （TC4） sheet was processed and the joint microstructure as well as the welding process were studied. The results show that brittle reaction layer which was mainly composed of TiCu, Ti2Cu, Ti2Cu3 and TiCu2formed at the weld fusion line, regardless of welding on the middle or on the Cu side. The mechanical properties of the joint were severely deteriorated by the layer that tensile strength was only 89. 4 MPa for welding on the Cu side. The microstructure of the joint was improved with pure nickel as filler metal for the electron beam welding. The weld was mainly composed of solid solution. Intermetallic compound phase decreased signifwantly in fusion line compared with the joint without filler metal. The mechanical properties of the joint were obviously improved that the average tensile strength was 205.2 MPa and the bending strength was 413.3 MPa with O. 5 mm offset of electron beam on the Cu side.     

偏束距离对铝合金/钢电子束焊接接头组织与性能的影响

分析了不同偏束距离对铝合金/钢异种金属EBW接头的组织形态、化合物层厚度、裂纹缺陷以及接头性能的影响.结果表明,随着偏束距离的增加,焊缝中的Fe-A l化合物颗粒逐渐消失,晶界上的共晶体减少,化合物层形态由复杂变简单,厚度减小.偏束距离较小时,在化合物层附近的焊缝中存在裂纹缺陷;偏束距离较大时,在化合物层上存在裂纹.偏...     

Equalization of Ti-6Al-4 V alloy welded joint by scanning electron beam welding

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈＡｌａｌｌｏｙ,Ｔｉａｌｌｏｙａｎｄｓｕｐｅｒｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌ,ｔｈｅｉｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｄｕｅｔｏｗｅｌｄｉｎｇ［１,２］,ｔｈｅｉｒｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙｗｅｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｏ６０％～８０％ａｓｍｕｃｈａｓｔｈａｔｏｆｂａｓｅｍｅｔａｌ［３］．Ｔｏｒｅｔｒｉｅｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌａｒｇｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｓｌｉｍｉｔ…     

基于CPLD的电子束同步扫描控制系统

针对中高压电子束焊机5～60 mA电子束流的品质诊断,通过研究电子束在电磁偏转线圈中的扫描运动原理,建立了基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）的电子束高速偏摆扫描系统.该控制系统由工业控制计算机,CPLD主控电路、D/A转换电路、低通滤波电路、光电隔离电路、功率放大器、电磁偏转线圈以及CPLD外围电路组成,实现了两路波形...     

丝束位向关系对电子束填丝堆焊焊缝成形的影响

对5种不同丝束空间位向关系下的焊接稳定性及焊缝成形特点进行了研究.结果表明,丝束空间位向关系通过影响焊接过程热量分配及焊丝熔化过渡特性,进而影响焊缝成形.自熔焊、丝束分离及丝束部分相交时,焊接过程稳定,焊缝成形良好,而丝遮挡束与非接触过渡条件下焊接过程不稳定,焊缝成形较差.熔深从大到小规律为自熔焊,丝束分离,丝束部分相交,丝遮挡束,非接触过渡丝束关系;除非接触过渡下的熔宽最小之外,其它关系下熔宽相当;余高从高到低规律为非接触过渡丝束关系,丝遮挡束,丝束分离,丝束部分相交,自熔焊.