外场处理对低合金钢焊接接头组织和性能的影响

研究了电磁搅拌、氩弧表层处理、超声喷丸处理对低合金钢焊接接头组织和性能的影响。结果表明 :电磁搅拌促进奥氏体晶粒内针状铁素体生成和细化 ,使针状铁素体的含量由 85%提高到 92 % ,从而提高了焊缝金属的韧度。氩弧加热处理使焊缝表层发生熔化和重结晶 ,可消除焊缝表层的柱状晶 ,处理后的组织主要由针状和细晶铁素体组成。对接头焊趾部位进行氩弧快速重熔处理可消除焊趾部位的几何截面突变 ,使焊缝与母材圆滑过渡 ,有利于消除焊趾部位的应力集中 ,对抗应力腐蚀性能十分有益 ;焊趾部位热影响区中粗大的晶粒细化。表面高能喷丸处理使焊接接头表面层形成尺寸均匀的等轴状纳米晶 ,不仅提高了表层的硬度 ,而且可使焊接接头的疲劳强度提高 50 %。     

氩弧重熔对管线钢接头表层组织的影响

采用氩弧重熔单道和多道处理管线钢接头，不公使焊缝表层的柱状晶组织细化，而且使接头焊趾部位出现圆滑过渡，同时也细化了焊趾部位热影响区的粗大晶粒。接头表层组织的细化和焊趾部位的圆滑过渡都有利于提高管线钢接头的疲劳和腐蚀性能。     

高强Al-Cu合金脉冲MIG焊工艺

研究了单丝单脉冲、单丝复合脉冲和双丝TandemMIG焊对高强A1-Cu合金焊缝组织及性能的影响。试验结果表明，单丝复合脉冲焊接时，峰值电流周期性变化引起的熔池液体强烈的搅拌作用，使熔池的温度梯度降低，固液界面前沿成分过冷区中的形核核心增加，促进了焊缝组织的细化，提高了焊缝的强度和塑性。双丝MIG焊高的热输入和快的焊接速度，使焊缝产生了粗大的等轴枝晶组织，并增加了晶界和枝晶间共晶相的数量，使焊缝的强度、硬度和塑性降低。     

焊接热源计算模式的研究进展

总结了计算焊接温度场过程中焊接热源模式的改进过程。首先讨论了传播学中常用的以集中热源为基础的线热源与面热源的解析模型、以及能量在空间以高斯函数形式分布的焊接热源模式,以高斯分布函数为基础,引出了半球能量密度分布的热源模式、椭球能量密度分布的热源模式、双椭球能量密度分布等焊接热源模式。并对比了不同热源分布函数对计算结果的影响,讨论了不同焊接计算过程中对热源函的选择。结果表明,通常的工程运算仍可采用解析模型函数进行化计算,高斯分布函数、半球能量密度分布函数、椭球能量密度分布函数常应用在有限元计算过程中,但由于未精确考虑电弧对熔池的冲击作用,在熔池附近有一定误差,而双椭球能量密度分布的热源模式,不仅可以处理一般的电弧总力小的焊接热源,也可以处理具有强烈穿透作用的激光焊和电子束焊过程的焊接热源,进一步提高焊接热源循环的计算精度。     

基于研究应用型人才培养的材料力学性能课程教学

材料力学性能是材料科学与工程类专业本科生的重要技术基础课,对培养学生工程实践能力起着关键作用。为适应研究应用型大学发展的定位,针对课程特点和教学中存在的问题,从课程教学内容、实验环节、教学方法和考核手段等方面进行了改革,为研究应用型人才培养积累了经验。     

我国高性能管线钢埋弧焊焊丝的研究进展

简述了我国输油气管线钢的生产和应用,介绍了管线钢制管用埋弧焊焊丝研制工作。包括X60～X80级别管线钢的H08C、H08D、H05M、H03M系列埋弧焊丝的设计思想、成分设计及性能特点。还指出了X100级别高性能管线钢制管用焊丝的发展方向。     

LD10CS高强铝合金脉冲MIG焊工艺研究

研究单、双脉冲MIG焊工艺对LD10CS高强铝合金焊接接头组织及力学性能的影响。实验结果表明,单脉冲MIG焊时,焊缝成形较差,焊接变形量大;而双脉冲MIG焊时,焊缝表面呈现清晰的鱼鳞纹状、焊接变形明显减小。双脉冲MIG焊与单脉冲MIG焊相比,焊缝组织明显细化,焊接接头的力学性能得到提高。     

电磁搅拌对2219Al-Cu合金焊缝组织及力学性能的影响

2219Al-Cu合金进行脉冲MIG焊时,加入电磁搅拌可降低焊缝处固-液界面前沿液相的温度梯度,增加非均质形核率,促使粗大、方向性很强的柱状晶转变为细小的等轴晶;沿晶界和枝晶间分布的α(Al)-CuAl_2共晶均匀化;提高了焊缝中Cu元素分布均匀性,形成高密度的GP区,促进θ′相非均质形核.电磁搅拌使接头抗拉强度由296.4MPa增加到326.0MPa,接头系数由63%上升到70%,延伸率由4.7%增加到7.6%.     

激光工艺参数对TiC增强钴基合金激光熔覆层组织及性能的影响

采用6 kW CO_2激光制备了含10%的TiC-钴基合金熔覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD及显微硬度计,研究激光工艺参数对熔覆层显微组织、成分、物相及硬度变化的影响规律。结果表明,熔覆层主要由γ-Co、TiC/(Ti, W)C_(1-x)、Cr-Ni-Fe-C和少量的Cr_7C_3相组成,从基体表面到熔覆层表层,组织由细树枝晶→等轴枝晶→细树枝晶,TiC弥散分布于二次枝晶臂根部、顶端或一次枝晶臂上。随激光功率降低或扫描速率增加,熔覆层枝晶含量增加,枝晶间距呈现增大趋势,TiC含量显著增加,尺寸变小,分布更均匀,而TiC形貌从边缘平滑的近圆形向不规则多边形转变,TiC溶解再析出会抑制一次枝晶或二次枝晶生长。实验范围内,随激光功率降低或扫描速率增加,熔覆层表层硬度增加,最高硬度为1246.6 HV_(0.2),相对基体提升接近5倍。     

AZ31镁合金与钢异种金属的焊接技术

采用电阻点焊作为热源,进行AZ31镁合金与Q235钢的直接连接。通过扫描电镜、金相显微镜以及万能实验机分析与测试镁-钢点焊接头的微观组织、界面特性以及拉剪性能。研究表明,虽然镁和铁之间几乎不能互溶和形成金属间化合物,但氧和铝元素在镁合金-钢直接电阻点焊中起决定性作用,在镁-钢界面某些区域促进了以镁、铝、氧以及铁元素组成的复杂元素扩散层的形成,而镁、钢之间物理性能的巨大差异在一定程度上限制了界面反应的均匀性,接头拉剪强度约为40 MPa。