电子束焊接TiAl基合金接头组织结构及其裂纹产生的敏感性

研究了电子束焊接TiAl基合金Ti-48Al-2Cr-2Nb (原子分数/%)的接头组织形态及其演化机制,分析了接头区域易产生固态裂纹的原因.研究发现焊缝主要形成柱状枝晶,呈肋骨状分布形态,其微结构为块状γm和少量层片状α2/γ组织.裂纹的形成原因主要归因于冷速过快导致α相分解受到抑制,从而使焊缝区域残余更多的α2相.此外热致应力、α2与γ相间的热膨胀系数的差异以及由此形成的相变应力也对裂纹的产生发挥着重要影响.     

TiAl/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素，不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同．本文研究了TiAl/40Cr钢的扩散连接，结果显示：连接温度过高及连接时间过长时，由于界面处形成了过多的TiC脆性层及Ti3Al FeAl FeAl2的金属间化合物混合层，接头拉伸强度低；当连接温度较低及连接时间较短时，界面紧密接触与元素扩散不充分，接头拉伸强度也较低．脆性TiC层的生成导致TiAl与40Cr钢之间的扩散连接性能较差，接头均破断于TiC层或TiC层与Ti3Al FeAl FeAl2的金属间化合物混合层之间．     

电子束定点焊接304不锈钢熔池流动行为数值模拟

基于电子束焊接过程的传热与受力物理过程分析,建立相应模型,对电子束定点焊接304不锈钢的温度场与流场进行数值模拟,研究电子束焊接熔池流动行为及焊缝成形规律.结果表明,电子束加热阶段,熔池上表面温度梯度达到106 K/m,熔池表面峰值温度高,在沸点温度附近波动,强烈的金属蒸汽反作用力成为熔池流动的主要作用力,促使熔池中心下凹并不断波动,熔池冷却凝固阶段,金属蒸汽反作用力下降,熔池金属表面张力梯度引起的Marangoni对流成为熔池金属流动主要驱动力,促使焊缝表面熔宽增大,熔池凝固后焊缝上表面宽度为1.9 mm,中心处宽度为1.6 mm,下表面宽度为1.8 mm.     

Q235钢搅拌摩擦焊接头微观组织与力学性能分析

在焊接速度为100 mm/min和搅拌头转速为450 r/min的工艺参数下,采用钨铼合金搅拌头对3 mm厚Q235钢进行了搅拌摩擦焊试验,并对接头的微观组织及力学性能进行了研究. 结果表明,在该工艺参数下可以获得表面无缺陷、成形良好的焊缝. 焊后搅拌头表现出一定程度的磨损及氧化. 接头截面各区域承受不同的热力联合作用,经历了不同的组织转变过程,但均保持铁素体和珠光体组织. 接头显微硬度最大值位于焊核区. 接头拉伸断裂位置处于热影响区,拉伸断口呈韧性断裂特征.     

钛合金与不锈钢的钎焊和扩散焊技术研究现状及发展趋势

综述了钛及其合金与不锈钢连接技术研究现状和发展趋势,分析了钛及其合金与不锈钢连接的特点以及目前存在的问题,比较了各种连接方法的优缺点,重点论述了钎焊和扩散焊方法.     

电子束表面合金化研究进展

阐述了电子束表面合金化的基本原理及国内外电子束合金化设备的应用和发展.介绍了强流脉冲电子束表面合金化做为一种新型表面合金化方法在研究领域的应用,并综述了近年来电子束表面合金化研究的发展动态,简述了国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展.对电子束表面合金化技术做出了展望,指出合金层的定量控制,电子束与表层金属间的热力耦...     

TiNi形状记忆合金与不锈钢TLP-DB接头界面组织及力学性能

采用AgCu金属箔作中间层,对TiNi形状记忆合金与不锈钢进行了瞬间液相扩散焊.分析了接头的显微组织、元素分布、物相组成等,研究了接头的显微硬度和不同工艺参数下的抗剪强度.结果表明,接头界面区由TiNi侧过渡区、中间区和不锈钢侧过渡区组成,主要相分别为Ti(Cu,Ni,Fe),AgCu,TiFe等.过渡区的显微硬度值高达500~650 HV,但中间区的硬度值只有大约120 HV.随加热温度的升高和保温时间的延长,接头抗剪强度均呈先增大后减小的趋势,最大抗剪强度为239.4 MPa.断裂发生在TiNi母材和AgCu中间层扩散界面上,断口为混合断裂形貌.     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头力学性能

成功实现了2．5mn厚AZ31镁合金的搅拌摩擦焊接。焊接参数的选择决定接头的力学性能，通过拉伸和弯曲试验，分析了焊接参数的选择对接头性能的影响。试验结果表明，当焊接速度为75～150mm／min，旋转速度为900～l500r／min之间时，可以得到性能好的接头。为简化焊接参数的选择，同时考虑焊接速度和旋转速度的相互影响。提出一个新的评定参数R/ε，即单位长度上的旋转次数，并分析R/v与接头性能之间的关系。结果表明，iv R/r=8～15时，接头性能良好，可知，当焊接速度和旋转速度的选择在一个比较合理的范围时，R／v可以作为搅拌摩擦焊接参数选择的依据。     

TC4/Ni/ZQSn10-2-3扩散连接

采用镍箔做中间层,在真空下对TC4和ZQSn10-2-3进行扩散连接.使用扫描电镜对接头的界面组织进行了研究.确定TC4/Ni/ZQSn10-2-3接头的界面结构是TC4/β-Ti/Ti2Ni/TiNi/TiNi31Ni/Cu(Cu,Ni)/ZQSn10-2-3.通过最优工艺试验,确定最佳工艺参数为连接温度830℃,连接压力10 MPa,连接时间30 min.此时接头最大抗剪强度为135 MPa,接头断口为带有一定塑性的结晶状形貌.通过x射线衍射对断口分析认为,断裂位于TC4/Ni界面处的金属间化合物TiNi3层.     

Microstructure and mechanical properties of additive manufactured steel-Al structure materials with nickel gradient layers

The microstructure and mechanical properties of steel/Al structure material produced by additive manufacturing(AM) was investigated in this work based on the cold metal transfer welding.The results show that the microstructure gradually changed from the steel side to the aluminum side.The microstructure in the steel layer consisted of vermiform like 8ferrite and austenite structure,while in the aluminum layer the microstructure was constituted by α-Al grains and typical reticulate distributive Al-Si eutectic structure.Besides,a 7 μm thickness Ni-Al intermetallic compound layer was emerged at the interface of nickel and aluminum layer.The maximum room-temperature tensile strength of the Steel-Al structure materials was found to be 54 MPa,the rupture morphology showed a brittle fracture characteristic.