6mm厚304不锈钢激光焊接接头组织及力学性能研究

采用光纤激光对304奥氏体不锈钢进行焊接,获得成型良好的激光焊接接头,利用光学显微镜、超景深、显微硬度计等分析检测手段,对304不锈钢焊接接头的微观组织特点、力学性能及断口特征进行了研究并进行相应的分析.结果表明,在激光焊接过程中,由于焊缝冷却速度较快,焊缝组织主要以垂直于熔合线的柱状晶的形态存在,焊缝中心组织以等轴晶...     

6mm厚304奥氏体不锈钢激光焊接工艺规律的研究

采用光纤激光器对6mm厚的304不锈钢进行焊接试验,通过对不同工艺参数下的焊接接头显微硬度、拉伸性能及显微组织进行测试与观察,研究激光功率、焊接速度对焊接接头中心等轴晶晶粒大小、柱状晶宽度的影响规律以及力学性能的影响规律.结果 表明:焊接接头硬度都比母材大,热影响区的硬度与母材接近;增大激光功率或减小焊接速度,焊缝柱状晶宽度以及中心等轴晶晶粒都逐渐增大,焊缝显微硬度逐渐减小,焊缝抗拉强度先增大后减小;当激光功率为2.9KW时,焊缝抗拉强度达到最大值711.5MPa,抗拉强度与母材强度接近,继续增加激光功率,焊缝组织粗化,焊接接头抗拉强度降低.     

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。     

时效温度对马氏体不锈钢激光焊接接头组织和性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo-Ti型(0Cr13Ni7MoTi)马氏体时效不锈钢激光焊接接头进行不同温度时效处理,时效温度选择在420～580℃范围内。激光焊接接头显微组织呈现出焊缝区、热影响区(Heat affected zone,HAZ)和基体三个不同区域。结果显示,在500℃以下时效处理,焊缝区、热影响区和基体主要由马氏体板条组成,在540℃及以上温度进行时效处理,三个区域均有逆转变奥氏体形成,使各区域硬度下降;焊接接头经过时效处理后各个区域的硬度变化规律不一致,时效后硬度低点出现于热影响区或基体;拉伸测试显示,不同时效态的断裂位置均与硬度低点区域一致,屈服强度在460℃时效时取得最大值,此温度时效处理的焊接接头具有最佳的拉伸性能;拉伸断口断裂机制发生由未时效的准解理断裂到时效态的韧性断裂转变。     

激光焊接铝——不锈钢及焊缝显微组织分析

用激光焊接的方法将铝和不锈钢进行焊接,观察了焊接区域的显微组织,分析了显微组织的形成机理.结果表明:两种金属都含有对方的元素,激光焊接得到了更为细小、均匀的组织成分,具有可焊性.     

LZ92镁锂合金激光焊接接头的显微组织与力学性能

采用CO2激光焊接厚度为2 mm的LZ92镁锂合金板,研究了焊接接头的显微组织、物相组成、显微硬度与拉伸性能.结果表明:LZ92镁锂合金焊接接头成形良好,焊缝中无明显气孔、裂纹等缺陷;母材与焊缝的物相组成相同,由α相、β相和中间相Mg7Zn3组成;母材由等轴状β相和枝晶状与颗粒状α相组成,热影响区由粗大的β相和少量细小...     

304不锈钢光纤激光对接焊缝焊接试验研究

采用光纤激光对6 mm的304不锈钢进行对接焊接试验,分别研究了激光功率、焊接速度、离焦量等参数对接头性能的影响。结果表明:激光功率为4 k W,焊接速度0.038 m/s,离焦量为0 mm时,得到较为优异的焊接接头。焊缝区的硬度较高,接头试样抗拉强度是母材的83.0%,可以在断口处发现存在一定的剪切唇,且断口呈撕裂状,韧窝形貌明显,属于韧性断裂。     

万瓦激光器焊接10mm304不锈钢工艺及力学性能研究

采用平均功率为10000W的光纤激光器对厚度10mm的304不锈钢进行焊接,通过优化工艺参数,提高焊缝抗拉强度。首先对激光功率和焊接速度分别进行优化实验,对焊缝抗拉强度及微观组织进行分析,得到提高焊缝接头抗拉强度的规律。然后对焊接速度以及激光功率进行正交实验,得到最佳的工艺参数。结果表明,当激光功率9.0W,焊接速度150mm/s时,焊缝抗拉强度达到最高的721MPa,达到母材的98%。焊缝中心等轴晶尺寸较小,有助于提高焊缝接头的力学性能。     

固化条件对AISI304不锈钢粉末固化材的显微组织和力学性能的影响

用套管封装压延法和热等静压热锻法对AISI304不锈钢粉末在不同固化条件下进行固化试验，对各种固化材的显微组织和力学性能作了研究。在1100℃固化时，套管封装压延材获得的伸长率为60％－75％，热等静压热锻材则为75％－85％；大体上套管压延法能获得较高的0.2%屈服强度和拉伸强度。两种固化法都取得了较好的固化结果。虽然套管封装压延材的伸长率比热等静压热锻材略小，但综合考虑力学性能指标和工艺简便性，可以认为套管封装压延法是一种很好的固化法。     

不锈钢车体搭接接头激光非熔透焊接工艺及其拉剪性能

针对高强不锈钢车体常用的301L不锈钢搭接接头,采用不同光斑直径光纤激光器和焊接工艺参数,进行激光非熔透焊接工艺研究,获得了激光焊接工艺参数对焊缝成形质量、表面热影响痕迹、焊缝熔化形状和接头拉剪性能的影响规律,并对激光焊接工艺参数的优化原则和方法进行了讨论。结果表明,对于0.8mm内板(301L-H)和1.5mm外板(301L-1.4318)组合,当激光聚焦光斑直径不小于0.4mm且功率大于2kW时,能在较大的参数窗口内确保搭接接头外观和力学性能满足要求;对于光斑直径为0.4mm的光纤激光器,为确保无热影响区痕迹,应精确控制熔深小于1.4mm,为确保拉剪性能大于等价电阻焊接头,结合面熔宽应大于0.8mm;对于母材强度高于930MPa的301L-H不锈钢板搭接接头,剪切拉伸断裂位置始终位于内外板结合面的焊缝处,接头承载能力与结合面熔宽线性相关。     

Q355NE+SUS304异种金属焊接接头组织与腐蚀疲劳性能研究

以Q355NE+SUS304异种金属焊接接头为研究对象,对其显微组织、3.5％NaCl+0.5％Na2SO4(质量分数),PH=5溶液腐蚀疲劳和腐蚀疲劳断裂特征进行了研究,分析了异种金属焊接接头腐蚀疲劳性能和断裂过程.结果表明:试验级腐蚀疲劳极限在170MPa左右,腐蚀疲劳裂纹起源于Q355NE侧的热影响区,逐渐扩展最...     

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。     

焊接参数对304不锈钢激光焊接温度场分布特征的影响

采用红外热像测量的方法,跟踪拍摄304不锈钢激光焊接的过程,研究激光焊接参数对304不锈钢焊接温度场特征的影响。试验结果表明,激光功率一定时,随焊接速度的减小,熔化区域的长度和宽度增大,但温度场分布的基本特征未变;焊接速度一定时,随激光功率的增大,焊缝正面温度场的整体温度升高,特别是熔池后端次高温区的温度显著升高和面积显著增大,但温度场分布的基本特征未变;输入线能量相近时,高功率/高速度组合的“小孔”区域温度较高,低功率/低速度组合的次高温区域的温度较高、面积较大,但是后端焊缝区域的温度较低。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢脉冲超窄间隙焊接头的组织及耐腐蚀性能

采用脉冲超窄间隙焊(UNGW)工艺对20 mm厚1Cr18Ni9Ti不锈钢板进行焊接,研究了该脉冲UNGW接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能.结果表明:脉冲UNGW接头打底焊缝区的组织为奥氏体等轴晶+板条状δ铁素体,填充和盖面焊缝组织为奥氏体柱状晶+板条状和网状δ铁素体;部分熔合区组织为奥氏体+蠕虫状δ铁素体,而不完全混合区组织为奥氏体+δ铁素体,且其组织形态较为杂乱;热影响区组织为奥氏体+条带状δ铁素体.脉冲UNGW接头的塑性和韧性优于直流UNGW接头的,但强度低于直流UNGW接头的.脉冲UNGW接头熔合区+热影响区、焊缝区、完整接头及母材在NaCl溶液中的耐腐蚀性能依次增强;脉冲UNGW接头在硝酸溶液中的耐晶间腐蚀性能比未敏化处理母材的与直流UNGW接头的差,但明显优于敏化处理母材的.     

304不锈钢激光焊接匙孔瞬态行为分析

针对激光焊接过程匙孔瞬态行为难以观察的问题,建立了304不锈钢激光焊接过程熔池和匙孔之间瞬态耦合的三维模型,开展了匙孔瞬态行为研究。采用了光线追踪热源描述激光能量分布,涉及了流体流动、蒸发潜热、Marangoni剪切力、反冲压力和表面张力等各种物理因素;通过304不锈钢激光焊接试验对所建模型进行了验证,模拟的焊缝横截面形貌与试验结果吻合较好,表明所提出的模型能够反映激光焊接过程;基于模拟结果图像,提取了焊件纵截面和焊件上表面的匙孔特征信息,对匙孔瞬态行为进行了分析。研究结果表明:匙孔瞬态行为受气泡影响,纵截面上匙孔面积因气泡破裂而增大;焊件上表面匙孔开口长度与匙孔后壁倾角相关;与匙孔开口宽度相比,匙孔纵截面上面积和匙孔长度变化幅度更大。     

双面超薄不锈钢复合板激光焊接接头组织及耐腐蚀性能

采用同步送粉填充焊的方法,利用Nd:YAG固体脉冲激光对0.1mm+0.8mm+0.1mm不锈钢复合板进行了双面焊双面成形的实验研究。确定了激光焊接双面超薄不锈钢复合板的最佳工艺参数,利用金相显微镜观察分析了焊缝区各区的微观组织特征。结果表明,双面超薄不锈钢复合板填充粉末后激光焊接接头表面成形好,热影响区窄,焊接变形小;焊缝中心为细小的等轴晶,熔合线附近有细晶区,其他区域为柱状晶区,焊缝为残余奥氏体+马氏体+碳化物组织;在硫酸-硫酸铜腐蚀溶液中腐蚀16h后,焊缝表面与腐蚀前没有明显变化,对试板进行180°弯曲试验,未产生晶间腐蚀裂纹。     

铝与不锈钢氩弧焊接的显微组织分析

用钨极氩弧焊将铝和不锈钢进行焊接,观察了焊接区域的显微组织,分析了显微组织的形成机理.结果表明,两种金属都含有对方的元素,两种金属实现了共溶,其焊接性是能够实现的.     

16Mn热轧钢焊接接头疲劳裂纹扩展的显微组织分析

１６Ｍｎ热轧钢焊接接头疲劳裂纹扩展的显微组织分析鞍山钢铁学院金学伟随着焊接结构在工程上的广泛应用,由于焊接接头的疲劳失效引起整个结构的破坏,已经引起人们的广泛关注。而且由于接头中物理冶金和力学因素的相互作用,使得问题变得更加复杂。本文以生产上广泛应用...     

S355J2G3低合金钢焊接接头的组织和力学性能

通过拉伸、冲击、弯曲、硬度和金相等试验对S355J2G3低合金钢MAG焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用G38 3G3Si1焊丝对S355J2G3低合金钢进行焊接时,可获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头;接头硬度的分布较均匀,最高不大于380HV;焊缝组织为沿柱状晶晶界析出的块状先共析铁素体,晶内为细小密集的针状铁素体和少量珠光体;热影响区组织主要为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体和少量的粒状贝氏体;母材为均匀细小分布的铁素体和珠光体。     

405/Q245R不锈钢复合板焊接工艺及接头组织与性能

分别采用钨极氩弧焊（TIG）、选用ER309L焊丝和焊条电弧焊（SMAW）、选用A302焊条两种不同工艺焊接405/Q245R不锈钢复合板的覆层和过渡层,并采用焊条电弧焊方法、选用E4315焊条焊接其基层。对复合板接头进行力学性能测试,结果表明,接头的抗拉强度接近于母材本身强度,拉伸试样断裂均发生于母材部位;对接头金相组织的观察显示,两种接头的过渡层焊缝组织均为奥氏体加少量铁素体,在过渡层焊缝/基层母材侧界面未发生明显的碳迁移现象;进一步对过渡层焊缝进行XRD测定,未发现接头焊缝中有害相的生成,说明获得接头的性能良好,焊接工艺可行,能够满足工程实际需要。