药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B合金组织及耐磨性

为了提高堆焊合金的耐磨性,利用明弧堆焊方法将自保护耐磨堆焊药芯焊丝熔覆在Q235基体金属表面,制备得到Fe-Cr-C-B耐磨堆焊合金.采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、硬度计和磨料磨损试验机对堆焊层的组织、硬度和耐磨性进行了分析.结果表明,堆焊层主要由马氏体、少量残余奥氏体、M_3(C,B)、M_(23)(C,B)6和M_7(C,B)3相组成.随着B质量分数的增大,基体组织转变为马氏体,共晶硬质相增多,并呈连续网状分布在基体组织周围.当B的质量分数为3%时,堆焊层的耐磨性达到最佳,其硬度为61. 5 HRC,磨损量为0. 362 9 g.     

固溶处理对7075铝合金同质TIG焊接头显微组织及力学性能的影响研究

制备7075超硬铝同质焊丝,采用TIG焊对5 mm厚的7075-T6超硬铝进行焊接,通过改变焊接工艺,确定适合铝合金7075的工艺参数。然后通过改变固溶时间和固溶温度,研究固溶处理对接头性能和组织的影响。结果表明,随着焊接电流的增大,焊接接头力学性能呈现先增大后减小的趋势;当焊接电流100 A、固溶温度460℃、固溶时间60min时,焊接接头力学性能最佳,焊接接头抗拉强度为424.5 MPa、伸长率为9.83%,焊缝硬度为110.8 HV;在此固溶条件下,焊接接头晶界析出物固溶进入晶内,偏析减少。     

磁场作用下反极性等离子弧铁基耐磨堆焊层组织性能的研究

为了分析横向交流磁场对铁基耐磨堆焊层组织性能的影响规律,在反极性等离子弧堆焊过程中施加横向交流磁场,对堆焊层进行硬度、耐磨性、显微组织和物相组成进行分析。试验结果表明,当磁场电流I_m=2.5 A、磁场频率f=40 Hz、焊接电流I=160 A时,堆焊层的硬度最大,为61.5 HRC,耐磨性最好,磨损量为0.0524 g。此时电弧搅拌作用明显,晶粒明显细化,析出相Cr_7C_3明显增多,并且以六角形均匀分布在堆焊层中,起到良好的"钉扎"作用,有效地提升了堆焊层的硬度以及耐磨性。     

铝合金TIG焊接熔池状态多传感器数据协同感知算法

针对铝合金钨极惰性气体保护电弧焊(tungsten inert gas arc welding,TIG焊)过程中,焊接工艺参数的实时状态与焊缝熔池三维尺寸间的非线性对应关系,研究建立一种基于信息物理融合的多传感器TIG焊过程熔池状态协同感知计算方法. 首先,构建由红外温度传感器、电弧形态传感器、电弧能量传感器和焊接位置传感器组成的TIG焊过程熔池状态信息物理融合系统架构. 其次,考虑焊接过程中焊枪电弧的运动特性和测量噪声影响,设计基于温度、位置、能量传感器信息交互的熔池长宽深三维参数状态感知策略,并基于多传感器数据的异步和异构特性,提出了基于无迹卡尔曼滤波的焊接过程中熔池状态的多传感器数据协同感知算法. 针对7075超硬铝合金TIG焊过程进行熔池参数在线测量与辨识试验,结果表明,所提算法能够根据TIG焊过程多传感器数据实时计算熔池参数结果,焊缝宽度和焊缝高度计算结果误差基本上控制在10%以内,该算法响应时间基本控制在0.3 s内,能够较为准确地评估焊接过程中熔池的实时状态.     

热处理对高磷化学厚镀层耐蚀性能的影响

采用化学镀方法制备了质量分数为11.64%的高磷镀层。借助扫描电镜、XRD射线衍射仪对热处理后的镀层进行表面形貌和物相结构分析;采用PARM273A电化学测量系统对镀层的耐腐蚀性进行了测试。研究结果表明:随热处理温度的升高,镀层的耐蚀性先增大后减小,400℃×1 h热处理后,镀层耐蚀性最好。热震试验表明:镀层与基体具有良好的结合力。     

高强钢振动焊接工艺参数的优化

在WQ960高强钢GMAW焊接过程中施加机械振动,焊接过程中通过改变焊接电流、振动频率和振动振幅实现随焊随振.为了确定高强钢振动焊接的最佳工艺参数,引入正交试验方法,对各个参数下的焊接接头的微观组织、拉伸性能和冲击性能进行分析,确定最佳参数,并探究振动参数和焊接参数共同作用下高强钢焊接接头的组织性能演变规律及机理.结果表明,最佳振动焊接工艺参数为:焊接电流220 A,振动频率50 Hz,振动振幅0.5 mm;此时焊接接头的力学性能分别为:抗拉强度为875 MPa,冲击吸收功为70 J.这是因为振动可以细化晶粒,减少先共析铁素体的析出,进而使焊接接头的力学性能提高.     

磁场参数对Fe5自熔合金性能及显微组织的影响

在外加纵向磁场作用下对低碳钢表面进行Fe5自熔合金等离子弧堆焊,对堆焊试样进行硬度和耐磨量试验,采用显微电镜和金相显微镜对堆焊层显微组织进行分析,系统地研究了磁场强度和磁场频率对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.试验结果表明:外加纵向磁场通过电磁搅拌作用可细化堆焊层金属的组织,并控制硬质相的形态及分布;堆焊层的硬度和耐磨性随磁场的参数变化而变化并存在最佳值,在适当的磁场参数作用下电磁搅拌达到最佳效果,从而提高堆焊层金属的综合力学性能.     

铁基陶瓷复合堆焊层的研究

为提高材料本身的硬度和耐磨性,提高工件的使用寿命,降低成本,试验采用等离子弧堆焊的方法在低碳钢表面堆焊一层合金粉末,使其原位自生形成大量的陶瓷硬质相.通过硬度、金相检验和XRD衍射分析陶瓷相的生成情况及其对硬度和耐磨性的影响.试验结果表明:合理的调整合金系统各组分含量,选择适当的焊接工艺参数(焊接电流、焊接速度等),在堆焊层中可形成大量的陶瓷硬质相,硬度和耐磨性有很大幅度的提高.适当地增加碳含量有利于陶瓷相的生成.     

BWELDY960Q钢振动焊接焊缝组织与低温冲击韧性

采用MAG焊接工艺方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q的过程中施加机械振动,研究振动焊接对焊缝组织及焊缝低温冲击韧性的影响.结果表明,在焊接过程中施加机械振动,可以促进焊缝中AF的形成,使得AF的数量增加.振动焊接还可以改善焊缝的低温冲击韧性,与无振动焊缝低温冲击韧性相比较,焊缝冲击吸收功的上平台值提高7.88%,韧脆转变温度也略有降低.随着温度不断地降低,焊缝低温冲击断口的表面从凹凸不平变得比较平整,断口纤维区比例不断地缩小,放射区比例有所增加,断口的微观形貌由韧窝花样变成准解理河流花样.     

热处理对磁场作用下AZ91镁合金焊接接头组织和性能的影响

对5 mm厚的AZ91镁板进行钨极氩弧焊的过程中,外加纵向交流磁场,并在焊后进行固溶、固溶时效和时效处理. 通过对接头显微组织和力学性能分析,研究磁场参数对热处理后AZ91焊接接头组织和性能的影响规律. 结果表明,磁场作用下的AZ91镁合金焊接接头比未施加磁场的焊接接头经固溶处理后晶粒更加细小;经固溶时效处理后更多细小弥散的β-Mg₁₇Al₁₂相大量在α-Mg上析出;经时效处理后析出的β-Mg₁₇Al₁₂相更加细小、断续、分散,且施加磁场的焊接接头比未加磁场的焊接接头热处理后硬度、强度和塑性都得到提高.