Microstructure and mechanical properties of butt joints of QCr0.8/1Cr21Ni5Ti equal-thickness dissimilar materials by electron beam welding

0　IntroductionThedissimilarmaterialsjointisusuallyemployedinindustrialproductiontomakefulluseofthematerialsperformanceadvantageorspecialstructuralpurpose.Thedissimilarmaterialsjoiningtechnologybetweencopperalloyandstainlesssteelhasattractedagreatdealofattention,botheffectiveassemblageputweldedcomponent’scoolingandhighstrengthintoeffect.However,becauseofbothmaterialschemicalandthermophysicalperformancedifferenceandcomplexityofweldingmetallurgy,thedefectsuchaspore,crackandbrittlephaseandarathe…     

TiAl基合金电子束焊接头组织及转变规律

采用OM,XRD,SEM,TEM及EDS等测试方法分析了Ti-43Al-9V-0.3Y合金电子束焊接头各区域组织特征、相组成及其转变规律.结果表明,接头组织主要由B2相组成,还含有部分α2 γ双相片层组织及粒状γm相,稀土元素Y是以YAl2相形式存在并起到细化晶粒的作用.合金在热处理和电子束焊接时,液态金属在冷却过程中由于冷却速度不同而发生不同的转变:较低冷却速度时形成片层状组织和魏氏组织;冷却速度较快时易形成粒状γm相;冷却速度极快时只发生有序化转变.最终得到性能上存在差异的不同铸造组织.     

电子束原型制造技术研究进展

阐述了电子束送丝快速成型及粉末烧结技术的基本原理与特点,综述了电子束原型制造作为一种新型快速的成型方法,在国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展,展望了电子束原型制造的未来发展与可行的研究方向,指出电子束原型制造装备的研制、电子束增量成型冶金及工艺机理、成型自动化控制研究是该领域发展的重要研究方向.     

Cu/Ti电子束叠加焊接对金属间化合物层的影响(英文)

对QCr0.8/TC4进行电子束焊接,研究焊缝中金属间化合物层(即IMC-layer)对接头力学性能的不利影响,提出利用电子束二次叠加焊接方式来改善接头性能的思路。结果表明,对中焊时在铜侧熔合线处形成的金属间化合物层,偏铜侧焊接时在钛侧熔合线处形成的金属间化合物层,是接头中的薄弱环节。利用电子束叠加焊接方式,须合理设计焊接顺序。先进行对中焊,再利用偏铜侧焊接,可将第一道焊缝形成的金属间化合物层破碎重熔,形成组织较好的化合物层,改善接头的力学性能。接头的抗拉强度为276.0MPa,达到了母材强度的76.7%。     

SiC_p/2024与2219铝合金电子束焊接

分别采用电子束对中焊、偏束焊技术,研究了Si C颗粒增强铝基复合材料Si Cp/2024与2219铝合金的接头组织及力学性能.结果表明,对中焊时接头易出现Si C增强相的偏聚,同时发生严重的界面反应,生成大量脆性相Al4C3,接头抗拉强度最高为104 MPa.采用偏束焊工艺可以很好地抑制界面反应,通常只在焊缝上部与Si Cp/Al热影响区上部生成少量脆性相Al4C3,接头抗拉强度最高可达131 MPa.试件均断裂在母材界面反应层上,且为明显的脆性断裂.不同工艺下接头横截面硬度分布存在突变区,该区域在Si Cp/2024熔合区附近,该处脆性相Al4C3的生成导致硬度升高.     

铝合金/Ag中间层/钢的电子束偏束焊接头组织与性能(英文)

在铝合金与钢之间添加Ag中间层后进行电子束焊接实验。其他参数固定的情况下,对电子束作用位置不同时的焊缝成形、接头组织和力学性能进行分析。结果表明:随着电子束斑点从银-钢对接面向银侧偏移距离的增大,焊缝成形明显得到改善,接头中的气孔缺陷消失。在银-铝对接面形成由Ag2Al和Al共晶组成的过渡层,过渡层随着偏束距离的增大而变窄且不连续。当偏束距离过大时,在银-钢界面上形成FeAl和FeAl3两种化合物层。当电子束最佳偏束距离为0.2mm时,接头强度最高达193MPa,为铝母材的88.9%,此时断裂发生在银-钢界面上。     

基于视觉传感的电子束深熔焊熔透点的判别

基于视觉传感的方法,对钛合金电子束焊熔池表面特征量进行了提取.结果表明,当焊缝从未熔透向熔透状态过渡时,熔池宽度和熔池长度均明显减小,其中以熔池宽度的减小尤为显著.因此,选择熔宽作为判断熔透点的特征量.经分析熔宽可以作为熔透特征量,用于监测焊接过程中熔深状态的改变,为钛合金电子束焊熔透控制提供了一种有效途径.     

Investigation on process and microstructure of Ti/Ni/Cu joints by electron beam welding

In this article, the electron beam welding of the Cu alloy （ QCrO. 8） with Ti alloy （TC4） sheet was processed and the joint microstructure as well as the welding process were studied. The results show that brittle reaction layer which was mainly composed of TiCu, Ti2Cu, Ti2Cu3 and TiCu2formed at the weld fusion line, regardless of welding on the middle or on the Cu side. The mechanical properties of the joint were severely deteriorated by the layer that tensile strength was only 89. 4 MPa for welding on the Cu side. The microstructure of the joint was improved with pure nickel as filler metal for the electron beam welding. The weld was mainly composed of solid solution. Intermetallic compound phase decreased signifwantly in fusion line compared with the joint without filler metal. The mechanical properties of the joint were obviously improved that the average tensile strength was 205.2 MPa and the bending strength was 413.3 MPa with O. 5 mm offset of electron beam on the Cu side.     

TiAl金属间化合物电子束焊接头应力场分布特征

采用热弹塑性有限元方法,对TiAl金属间化合物平板电子束焊接接头的焊接应力进行了三维数值模拟,并分析了应力分布状态与裂纹特征之间的关系.结果表明,沿焊缝方向σx为残余拉应力,在焊道中部维持在较高水平,最高拉应力为390MPa.焊道中部横截面σx方向为残余拉应力,在热影响区附近达到最大值415 MPa,σy方向也为残余拉应力,且在距焊缝中心1.9 mm处达到最高值160 MPa左右.在不同焊接热输入条件下接头最高抗拉强度为304.7 MPa,断裂发生在接头热影响区附近,即残余应力最大的区域.     

TC4钛合金压力容器电子束焊接模拟分析

文中采用旋转高斯曲面体热源模型,对一定工艺条件下航天压力容器TC4钛合金试件的焊接过程进行了温度场分析,获得了温度场的分布特征及垂直焊缝方向的温度分布曲线.结果表明,利用该规格试件确定的焊接参数规范能够满足实际产品焊接的要求,热影响区温度梯度的分布情况为内部装置的保护提供了依据;并通过对"匙孔"的演变过程和不同焊接参数下的特征尺寸进行模拟分析,获得了典型关系曲线,工艺试验与模拟结果吻合较好,为获得高质量要求的焊缝提供了参考.