2024铝合金搅拌摩擦焊焊缝表面腐蚀机理探索

在分析2024铝合金FSW焊缝表面组织及析出相种类的基础上,采用腐蚀类原位观察揭示了焊缝表面的腐蚀演变行为,结合透射电镜、示差扫描量热分析及电化学分析对焊缝接头的腐蚀机理进行了探索。结果表明：FSW后,焊缝区的耐蚀性能下降,SAZ腐蚀最严重,点蚀的起源为S相。焊缝区晶体缺陷增加,导致晶粒和晶界在电化学性能上的不均匀性增大。在FSW过程中SAZ的S相粒子被打碎,并发生部分回溶。当腐蚀发生时,被打碎的S相加大了 SAZ的点蚀密度;溶入基体的Mg元素,提高了轴肩作用区的活性。     

复合热源铝钢耗材摩擦焊接头组织性能研究北大核心

采用耗材摩擦焊实现了2A12铝合金耗材对Q235低碳钢基板的堆焊。结果表明,基板预热可以改善接头界面质量,得到表面成形良好、内部无缺陷的焊接接头。在热-机作用下堆焊层金属发生了动态再结晶,晶粒得到细化,结合面钢侧晶粒随耗材发生了扭转;Fe元素与Al元素发生了扩散,且在预热状态下其扩散范围大于未预热状态。堆焊层硬度低于耗材硬度,且堆焊层预热条件下硬度小于未预热状态,耗材处硬度分布为母材大于摩擦碾压区大于热影响区。     

搅拌头转速对铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织性能影响的研究

在不同搅拌头转速下对3mm厚的6063-T4铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊接.结果表明:当焊接速度为200mm/min时,搅拌头转速在400~700r/min的范围内,均可获得成形美观、无内部缺陷的接头;随着转速的增加,接头搅拌区范围有所降低,晶粒尺寸有所增大,沉淀相粗化更为明显;同时,热机影响区范围有所增加,晶粒变形更为剧烈,与搅拌区组织的差异更为明显;各区域硬度值均有所降低,热影响区范围也有所增大.当转速为400r/min时,接头强度达到最高为173 MPa,接头强度系数为85%,伸长率18.3%.     

金属增材制造技术的研究现状

增材制造技术是一种采用材料逐层累积的方法制造实体的工艺,具有成型速度快、数字化智能化程度高和结构复杂等特点。随着高能束技术、软件技术、材料科学和机械自动化等的发展,增材制造将在航空航天、生物医疗和模具制造等领域得到广泛应用。本文介绍了金属增材制造的主要分类、工作原理和国内外发展现状,归纳了该技术面临的主要问题,并对其发展前景进行展望。     

搅拌摩擦焊在航空航天工业的应用发展现状与前景

目前在基础研究、工程化技术歼发、设备制造等方面,搅拌摩擦焊正快速发展,面对中同在航窄航天工业领域的发展规划和需求牵引,搅拌摩擦焊在末来几年内将迎来快速发展和应用的高峰.搅拌摩擦焊的推广应用将提升巾囤工业在铝合金、镁合金等轻合金舍属材料的连接技术水平,并且将进一步增强中国工业产品围际竞争力.     

2024-T4超薄铝合金机器人搅拌摩擦焊接头组织及力学性能

机器人作为搅拌摩擦焊系统的载体时,由于其关节采用串联模式进行连接,在焊接过程中关节易发生变形,而变形的释放会导致焊漏等缺陷,制约了机器人搅拌摩擦焊系统在超薄板焊接过程中的应用. 针对上述问题,文中对0.5 mm厚超薄2024-T4铝合金板进行了机器人搅拌摩擦焊工艺研究. 结果表明,增加下压量或提高主轴转速成功实现薄板铝合金焊接,在主轴转速为2 500 r/min,焊接速度为600 ~ 1 000 mm/min工艺参数内,接头强度呈现升高趋势,最高可达408 MPa,达到母材90%. 接头硬度呈双“W”形分布,其断裂形式为韧性断裂.     

厚板铝合金搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能

对14 mm厚板铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头焊核区微观组织,整体和分层切片力学性能进行了研究.结果表明,当旋转速度为400 r/min,焊接速度为60-100 mm/min时,接头抗拉强度σb、屈服强度σ0.2和延伸率δ随焊速的升高而降低.焊缝分层切片的σb,σ0.2和δ上部最高,分别达到了186.7 MPa,100.3 MPa和14.1%;下部最低,分别为157.5 MPa,80.2 MPa和10.1%.微观断口中存在大量的网状韧窝,切片上部韧窝最深,焊缝根部可见沿晶界的二次裂纹和浅韧窝.显微硬度分布为焊缝上部高于下部,沿焊缝中心呈不对称分布.焊核区上部等轴再结晶晶粒尺寸大于焊缝下部.焊核区上部的第二相粒子相对下部更均匀和细小,强化作用增强.     

厚板铝合金搅拌摩擦焊温度场的检测与分析

在焊缝中埋入热电偶,检测了厚板铝合金搅拌摩擦焊缝不同特征点的温度变化曲线,获得了厚板铝合金搅拌摩擦焊温度分布的规律。检测结果表明:旋转速度ω和焊接速度v的比值(ω/v)越大,特征点峰值温度越高,同一位置前进侧的特征点峰值温度高于后退侧15℃左右。焊缝厚度方向温度曲线在升温过程中,65 s前曲线的斜率基本相同,65 s后上表面的曲线斜率最大。在降温过程中,上表面的降温快于下表面,130 s后上表面温度低于下表面。     

基于FLUENT的7022铝合金搅拌摩擦焊接过程数值模拟与分析

铝合金搅拌摩擦焊接焊缝区域金属流是单相流。针对这种单相流搅拌摩擦焊接过程应用大型计算流体动力学(CFD)软件FLUENT进行了数值模拟与分析,得到其三维流场。根据流场得到的相关结果可以观察焊缝区塑性金属流动形态与轨迹,为探究与揭示搅拌摩擦焊接过程中焊缝区塑性金属流变机理提供参考。     

新型铁基碳化钨防钻板微观结构特征

分别制备铁基铸造碳化钨和铁基球形碳化钨防钻板,通过金相、组织观察分析,构建铸造碳化钨和球形碳化钨在堆焊熔池中溶解生长机制,比较两种结构的微观结构特征;结果表明:铸造碳化钨颗粒在进入熔池后将会沉入熔池底部,组织为奥氏体+碳化物与鱼骨状莱氏体,焊缝表面无碳化钨存在,其溶解为完全溶解机制,降低致密性;球形碳化钨防钻板中碳化钨颗粒尺寸均匀,并均匀分布,堆焊组织为共晶奥氏体为主,M_7C_3型碳化物分布在晶间位置,其溶解为部分溶解机制,致密度保持不变。在防钻板生产中应优先选择球形碳化钨。