铝合金LF6与工业纯铜T1的搅拌摩擦焊工艺

利用搅拌摩擦焊技术成功地焊接了防锈铝LF6和工业纯铜T1对接接头,研究了工艺参数对接头组织与性能的影响.结果表明:搅拌头旋转速度与焊接速度的比值大小是保证接头致密性和决定组织、性能的关键因素,合适的焊接工艺参数可以获得组织、性能优良的Al/Cu接头.板材厚度较小时,形成良好焊缝的规范参数范围较宽,焊接过程中接头内部发生了剧烈的塑性流动.由于摩擦热与变形能的共同作用,在焊缝内部形成了Al3.892Cu6.108型金属间化合物,使焊缝局部区域硬度升高.     

搅拌针端部形状对FSW接头根部金属流动行为的影响

采用不同端部形状的搅拌针对12 mm厚的6061-T4铝合金进行对接焊,观察了匙孔处不同横截面上焊缝形貌,分析了搅拌针端部形状变化对FSW接头根部金属流动行为的影响.结果表明,FSW焊缝区金属沿焊缝厚度方向上的迁移主要受搅拌针表面螺纹影响,而搅拌针端部锥度对接头根部金属的迁移的影响可分为两个方面,一是脱离螺纹作用的金属向下迁移,二是焊核区金属的向上迁移.搅拌针端面直径影响FSW接头未焊透厚度.随搅拌针端面直径增加,搅拌针可焊板材厚度增大.     

搅拌针端部挤压区内塑性金属的流动行为

以0.02 mm厚的铜箔作为标示材料、1 mm和2 mm厚的2024铝合金薄板作为基材,采用不同的叠加方式组成叠层并进行搅拌摩擦焊接(Friction stir welding, FSW)试验,分析搅拌针端部挤压区塑性金属的流动行为及其对焊缝成形的影响。结果表明,在FSW焊接过程中,焊缝上部被塑化的金属不断地沿着搅拌针螺纹旋向往搅拌针端部迁移、长大,形成挤压区。此挤压区由位于搅拌针两侧的扩展区和位于搅拌针端面下方的变形区组成。其中,变形区的金属一部分来自从焊缝上部迁移而来的塑性金属;另一部分来自搅拌针端面下方母材经旋转摩擦作用而发生塑性变形的金属。挤压区塑性金属的流动方式分为轴向挤压迁移、水平摩擦迁移和绕流迁移三种。对厚板进行FSW焊接时,挤压区的塑性金属倾向以绕流迁移方式为主,导致焊缝内部形成疏松区或孔洞型缺陷。     

一种结合彩色图像分割的图像匹配算法

在零件检测时由于背景复杂、零件表面光照不均匀且存在油污及废屑等问题,导致特征选取与模板制作困难,因此现有图像匹配算法容易出现漏识别与误识别,从而给实际应用带来困难。针对上述问题,提出了一种结合彩色图像分割的图像匹配算法。首先,将HSV颜色空间中各通道的直方图分布曲线方波化;其次,根据方波分布确定阈值,实现自适应阈值分割与目标提取;最后,利用边缘特征进行模板匹配。实验结果表明,该算法能够消除光照和背景噪声的影响,快速准确地分割出目标对象,降低特征选取与模板制作的难度,且算法消除了误识别,耗时短,准确率高,成功应用于工业生产中。     

电子束熔丝增材制造GH4169组织及力学性能研究

对电子束熔丝增材制造GH4169多道多层沉积试样块进行了研究,分析了电子束熔丝增材制造沉积块不同高度与不同成形方向的显微组织以及力学性能.结果表明,电子束熔丝增材制造的GH4169组织及力学性能存在明显的各向异性.成形试样的显微组织主要为γ相和共晶γ+Laves相以及碳化物相,枝晶间存在大量的Laves条带;不同成形方...     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声波动态波形分析

以铝合金搅拌摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷和未焊透缺陷为研究对象,通过超声波检测中的前后扫查和左右扫查获取缺陷的超声波回波动态波形,分别描述了三种缺陷的动态波形特点,并分析了各缺陷动态波形形成的原因.结果表明:三种缺陷的左右扫查的动态波形相似;隧道孔缺陷的前后扫查动态波形具有自身特征,而包铝陷入缺陷和未焊透缺陷的前后扫查动态波形具有光滑平面反射体的前后扫查的动态波形特征.     

界面互锁复合Zn层对厚板铝/镁FSW界面组织及力学性能的影响

对于铝/镁搅拌摩擦焊(FSW)接头，当母材厚度过大时，容易沿界面形成较厚的脆硬金属间化合物(IMCs)，导致接头成形极其困难。本研究创新地采用界面互锁复合Zn层，研究了厚板铝/镁FSW接头界面IMCs演变和接头性能变化规律，为后续实现铝/镁FSW接头的高强度连接提供了理论及实践依据。结果表明，斜对接接头镁侧界面上部生成了平均厚度为69.7μm的低熔点共晶层(Mg+Al₁₂Mg₁₇)，中部和下部生成了平均厚度为42.7和21.2μm的IMCs，该IMCs层由Al₁₂Mg_{1 7}和Al₃Mg₂组成。相比于斜对接接头，当采用界面互锁复合Zn层时，界面局部位置生成了Al-Mg-Zn相(Al₅Mg₁₁Zn₄)和Mg-Zn相(Mg Zn₂、Mg₂Zn₃)替代了原有的Al-Mg IMCs，最小IMCs厚度仅为3.9μm。拉伸结果表明，接头抗拉...     

转速对厚板铝/镁异种材料搅拌摩擦焊摩擦产热及界面组织的影响

通过改变搅拌头转速对20 mm厚的铝/镁异种材料进行搅拌摩擦焊，利用K型热电偶测温、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、电子探针(EPMA)等测试方法，研究了搅拌头转速对摩擦产热、焊缝成形及界面组织的影响规律。结果表明，在同一转速下，板厚方向上存在温度梯度，自上而下温度逐渐降低，铝侧界面上下温差高于镁侧界面；同一厚度上相对称的两点，铝侧界面的峰值温度高于镁侧界面。随着转速的增加，摩擦产热增多，但是增幅显著减小。焊缝成形随着转速的增加逐渐变差；在转速为375 r/min时，接头镁侧界面上部存在12μm厚的连续带状Al₃Mg₂层和74μm厚的Mg+Al₁₂Mg₁₇共晶层，中部IMCs层和共晶层厚度较上部减小，下部只存在Al₃Mg₂和Al₁₂Mg₁₇IMCs层，并未发现共晶层。随着转速增加，镁侧界面处的IMCs层与共晶层的厚度显著增加，接头断裂发生在镁侧界面的Al₃Mg₂...     

电子束局部热处理工艺对TC4钛合金焊接接头组织及硬度的影响

文中对TC4钛合金厚板电子束接头局部热处理进行了研究，分析了电子束局部热处理扫描束流大小和扫描时间对接头显微组织及显微硬度的影响. 结果表明，改变扫描束流和扫描时间对扫描区内母材的组织基本没有影响. 不同扫描束流及扫描时间下接头显微组织特征变化较明显. 电子束局部热处理使TC4接头组织更加细密，使焊缝整体的硬度水平降低，不同扫描束流和扫描时间，均能使焊接接头硬度趋于平稳且在一定值之间波动.