热挤压形变对AZ31B镁合金TIG焊缝组织及断口形貌的影响

以AZ31B镁合金板用同质成分焊丝填充进行TIG对接焊,采用专门设计制作的陶瓷电加热装置在高温拉伸试验机上对接头进行热挤压形变初步试验.结果表明,焊接接头经350℃热挤压形变,可使原焊缝铸态枝晶组织转变为细球状组织,枝晶偏析得到明显改善;同时还可促使原组织中沿α-Mg基体晶界网状分布的β-Mg17Al12相转化成晶内呈弥散分布的二次析出相;通过细化焊缝晶粒、消除脆性β-Mg17Al12相对晶界的弱化作用,在晶内产生弥散强化效应,可使接头的抗拉强度达到母材金属的90%左右,塑性也在一定程度上得到改善.     

电弧焊熔滴金属中夹杂物形成的冶金机制

以实验室自行制作的两种氧化物渣系烧结焊剂对电弧焊熔滴金属中夹杂物形成机制开展研究.作者通过设计出熔滴金属快速提取的试验方法,对提取出的熔滴金属用LECO氧氮分析仪进行氧含量测试、用镶嵌熔滴法分析夹杂物分布及尺寸特征、用扫描电镜配合能谱仪观察分析夹杂物微区形貌及成分.结果表明,熔滴金属内部夹杂物随焊渣碱度的增大呈细小均匀分布规律,构成夹杂物的元素与焊渣成分具有异同的成分特征,主要由Si,Mn,O元素组成.夹杂物形成机制主要通过钢-渣界面冶金化学反应及内部体扩散形成内生夹杂物.利用夹杂物诱发针状铁素体形核(可通过控制焊渣碱度大小进而有效地控制夹杂物尺寸),使其对焊缝固态相变产生积极的影响.     

渣金间辅助外电场提高焊接工艺稳定性分析

为探索焊接过程实现高稳定性工艺的潜在途径,最大限度地减少重要钢结构制造中焊缝咬边及成形缺陷带来的焊后返修工作,提出并试验了一种利用埋弧焊渣金间随焊施加辅助外电场对渣金电导载流进行导流,进而提高焊接工艺稳定性的方法,并应用焊接电信号分析仪对弧压信号进行了采集统计分析.结果表明,以钨电极作阴极利用电场在渣金熔体内部形成稳定的电导载流,可使熔渣电导性能得以改善,并引导电子进入电弧阴极中心以增强电弧的集聚程度.同时外电场作用也使渣金内部的带电粒子形成有序运动并在界面结合成低表面能的活性氧化物,又可改善液态熔渣在焊缝金属表面的润湿铺展性能.实施辅助电场引入的这些有益作用使焊缝形状、表面光洁度、尤其是焊缝边缘平直均匀性得到较好地改观,焊接过程工艺稳定性得以进一步提高.     

基于偏最小二乘回归的焊缝形状预测模型

提出了基于偏最小二乘回归模型的焊缝形状预测方法。以药芯焊丝CO2气体保护焊作为研究对象,建立了包括焊缝熔深、熔宽及余高等几何尺寸在内的焊缝形状偏最小二乘回归预测模型和多元线性回归预测模型。结果表明,偏最小二乘回归模型有效解决了预测模型中焊接电流与电弧电压等自变量间存在的多重共线性问题,比传统的多元线性回归模型具有更高的预测精度,相对误差在5%左右。     

Cu基钎料电弧钎焊接头强度及断口分析

研究用钨极氩弧焊作为热源,用Cu3Si1Mn钎料、56Cu8Mn26Zn钎料分别钎焊A3钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料/母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析表明,Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3Si1Mn、56Cu8Mn26Zn钎料钎焊A3钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308.2～308.7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331.5 MPa、382.9 MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3Si1Mn钎料）或在近界面上（Cu3Si1Mn钎料）,是塑性断口。     

烧结型SJ431焊剂的研制

SJ431焊剂是埋弧焊中一种新型的烧结焊剂,与传统熔炼型HJ431焊剂相比,在进行埋弧焊接时能够解决HJ431焊剂在焊接过程中对合金的剧烈烧损的问题;另一方面,它的生产能耗低,污染小,符合当今可持续发展和构建和谐社会的要求.从烧结焊剂渣系的角度研制出一种在性能和成本上与熔炼型HJ431相当的烧结型SJ431焊剂,具有明显的社会效益和经济效益.     

CuAlBe高强度阻尼合金与不锈钢扩散焊接头组织

以Ｎｉ箔作中间层对新型舰船准行器用阻尼材料ＣｕＡｌＢｅ合金与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔ９不锈钢固相扩散焊接头的微观组织及断口形貌进行了电镜、电子探针线扫描、Ｘ射线衍射及微区能等微观分析。结果表明,焊接热循环易使ＣｕＡｌＢｅ合金近界面和成粗大β相,α相沿晶界网状分布这将引起热弹必马一阻尼功能退化,同时,ＣｕＡｌＢｅ合金与１Ｃｕ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢两者塑性变形能力的差异及Ｃｕ－Ｎｉ界面Ｋｉｒｋｅｎｄａｌｌ}效     

锆对X70钢焊缝微观组织及韧性的影响

通过在埋弧焊焊剂中添加铁锆合金粉末，以此向焊缝金属过渡锆元素，研究了金属锆对X70钢焊缝金属微观组织和性能的影响。结果表明，锆的加入增加了焊缝金属中针状铁素体的含量，改善了焊缝金属的微观组织。夏比冲击韧性试验显示，锆含量在0．006％时焊缝金属韧性最好。超过0．006％，焊缝金属中虽然也保持了较高的铁素体含量，但由于出现了小岛状的M-A组元，导致韧性降低。     

焊接热循环对T92钢组织脆化的影响

采用Gleeble—3800热模拟试验机对T92钢进行不同峰值温度的焊接热循环试验,并对试验试样进行室温冲击韧性试验.借助光学显微镜分析其微观组织,用扫描电镜观察其冲击试样断口形貌特征.结果表明,T92钢焊接加热温度在900℃以上易因奥氏体晶粒粗大导致其组织脆化,断口呈现典型的准解理形貌特征,而在900℃以下的焊接加热仍能保持较好的室温冲击韧性,断口呈现均匀细小的韧窝断口特征;T92钢中高含量的强碳、氮化物形成元素高温状态重新固溶后,在奥氏体中的扩散速度滞后于晶界的迁移速度,进而产生过饱和的室温组织是引起组织脆化的直接原因.     

采空区瓦斯运移规律研究

根据回采工作面采空区顶板垮落规律,分析了瓦斯在采空区内运移规律及流动方程,得出沿采空区深处方向瓦斯浓度变化规律和等浓度场,结合现有的采空区瓦斯抽放方法,对煤矿回采工作面采空区瓦斯抽放有一定的指导作用。