Isothermal superplastic solid state bonding of 40Cr and Cr12MoV steels based on surface modification

Based on the feasibility of isothermal superplastic solid state bonding of 40Cr and Cr12MoV steels, the surfaces of both steels to be bonded were ultra-fined through high frequency hardening, then the superplastic solid state bonding were conducted, the microstructure and fracture surface of bonded joint were observed and analysed, and bonding mechanisms was researched. The experimental results show that with the sample surfaces of 40Cr and Cr12MoV steels after the high frequency hardening, under the prepressing stress of 56.6 MPa, initial strain rate of 1.5×10~(-2) min~(-1) and at the bonding temperature of 800-820℃, the superplastic solid state bonding can be carried out in about 3.5min, and the joint strength is up to that of 40Cr steel base metal and the radial expansion ratio of the joint does not exceed 6%. The superplastic solid state bonding parameter of both steels is within the ranges of the isothermal compressive superplastic deformation of Cr12MoV steel, and the deformation in Cr12MoV steel side near the interfacial zone of joint presents the characteristic of superplasticity. In bonding process, the atoms in two sides of joint interface have diffused each other.     

1.31%C超高碳钢的压缩超塑性研究

通过观察退火态w(C)=1.31%超高碳钢超塑压缩试样的外观形态.测定其压缩真应力一真应变曲线,探讨了超塑压缩温度、应变速率对超高碳钢压缩超塑性的影响.结果表明,超高碳钢在750～790℃、(0.8～2)×10-3s-1超塑压缩条件下,其应变速率敏感性指数大于0.3,呈现出压缩超塑性变形.     

1.6%C超高碳钢的电致超塑性压缩行为及其与40Cr钢的电致超塑性焊接

以热机械处理获得的超细晶1.6%C超高碳钢为研究对象,借助电致超塑性压缩试验研究了电场强度和初始应变速率对超高碳钢超塑性的影响,并探讨了其与40Cr钢电致超塑性焊接的可行性.实验结果表明,在压缩温度780℃、初始应变速率(0.5-5.0)×10-4 s-1,试样接正极环状电极接负极条件下,超高碳钢的应力应变曲线呈现出明显的超塑性压缩流变特征,其应变速率敏感性指数为0.46;当电场强度为3 kV/cm时,其超塑稳态流变应力降低10%以上.在焊接温度780℃、初始应变速率1.5×10-4 s-1、预压应力56.6MPa、电场强度3 kV/cm条件下,超高碳钢与40Cr钢实现了电致超塑性焊接,其接头拉伸强度达到533 MPa,比不加电场时增加15%.     

钢的恒温超塑性固相焊接研究

在对结构钢 (40Cr)同材、结构钢 (40Cr)与工具钢 (T1 0A、GCr1 5 )异材实施恒温超塑性固相焊接可行性全面分析的基础上 ,通过对结构钢、工具钢待焊面表层实施高频淬火组织超细化处理 ,在非真空、无保护气氛下 ,系统地探讨了恒温超塑性固相焊接工艺参数对接头质量的影响 .试验结果表明 :只要选择适宜的焊接工艺参数 ,经短时间压接可使接头强度达到或接近 40Cr母材的强度 ,实现钢的同材和异材恒温超塑性固相焊接 .     

异种钢恒温超塑焊接头特征区域分析

通过对40Cr/T10A钢试样及试样待焊面表层分别实施盐浴加热循环淬火、高频淬火及激光淬火的组织超细化预处理,借助于金相及电子显微分析技术,系统研究了异种钢恒温超塑焊接头区显微组织形貌、超塑性微观结构特征及其形成特点,提出了恒温超塑焊接头组织特征区域的构成模型.结果表明,恒温超塑焊接合面处存在着明显扩散行为,其接头的特征区域可分为界面超细晶区、过渡区、母材区;经超细化预处理的接头区在恒温超塑焊过程中呈现出典型的超塑性微观结构特征.     

40Cr钢焊接区表面高频淬火后的超塑焊接

探讨了４０Ｃｒ钢焊接区表面局部高频淬火后超塑焊接的可行性及影响因素，并对接头组织进行了观察和分析。试验结果表明，焊接区局部高频淬火后的４０Ｃｒ钢在其超塑变形温度及应变速率范围内，经短时超塑压接其接头抗拉强度可达到母材之值。     

钢模型腔超塑成形与电火花复合加工

钢模型腔的电火花加工是常用的型腔加工技术 ,但加工效率较低。型腔超塑成形是型腔加工新技术之一 ,但需用高温合金凸模 ,且成形后需淬火强化而影响已成形型腔的精度。介绍了将2种技术优化组合的复合加工原理、实施方案及应用实例。该技术尤其适用于有批量要求的复杂高精度型腔的加工。     

钢激光表面淬火后的固相焊接

对钢试样待连接端面进行激光表面淬火预处理后认真清洗,再将两个试样的端面对接置于压接试验装置内并施加一定的预压应力,升温至一定温度,短时保温后以一定的应变速率恒温压接2～5 min,即可实现40Cr-40Cr、40Cr-T10的固相连接,接头拉伸强度可达母材40Cr钢的强度. 试验表明,影响固相焊接效果的主要因素是:钢的激光淬硬层层深及激光束扫描方式,压接面表面洁净度和粗糙度,压接温度,压接应变速率,以及压接时间、预压应力等.在本文试验条件下,若以接头强度与40Cr母材强度之比值在0.9以上为焊接良好的标准,则40Cr-T10固相焊接的主要相关参数为:淬硬层深≥0.35 mm且层深分布均匀;表面粗糙度Ra≤1.6 μm;压接温度720～780℃;应变速率10-4～10-3 s-1;预压应力40～60 MPa. 分析表明,钢在激光表面淬火后获得的超细晶粒非平衡组织,在一定温度、压力、变形速率下极易发生塑性或超塑性流变、相变、再结晶等物理化学变化,并伴随有明显的原子扩散,这是在短时间内实现界面两侧材料固相连接的主要原因.(OE25)     

Al／20钢爆炸焊接接合区绝热剪切带的TEM观察

绝热剪切现象自４０年代提出以来，人们对它的研究一直没间断过［１，２，３］，但对爆炸焊接接合区出现的绝热剪切带（Ａｄｉａｂａｔｉｃｓｈｅａｒｂａｎｄｓ，即ＡＳＢ）报导较少［４］，尤其是采用ＴＥＭ对爆炸焊接中的ＡＳＢ进行研究的报道更少。本文对工业纯铝／低...     

9SiCr钢的恒温超塑性

9 SiCr 钢在供应状态(热轧退火)即具有一定的超塑性,经循环淬火超细化处理后,在720—760℃、初始应变速率为(0.3—4.4)×10~(-2)min~(-1)变形的条件下,具有良好的超塑性能,最终延伸率δ_T 可达300—500%,最大流变应力σ(mux)仅20—40MPa,m 值为0.4左右。