APP下载

有色金属焊接文献

2021-04-09

机械制造文摘(焊接分册) 2021年6期
关键词:钎料钎焊结果表明

铝锂合金焊接技术的研究现状/周利, 等.焊接, 2017(1): 7-12.

铝锂合金作为一种低密度、高性能的新型结构材料已被应用于航空航天及轨道交通等领域,铝锂合金的焊接技术更是其在航空航天等工业构件中获得广泛应用的关键。近年来,铝锂合金的焊接技术也在迅速发展。综述了可焊铝锂合金目前的主要焊接方法、焊接研究进展、特点及其适用性等。与传统弧焊方法相比,新型固相连接技术搅拌摩擦焊接头性能更好,有望在铝锂合金焊接上获得广泛应用。

热输入对7A52铝合金光纤激光焊接头组织及性能的影响/陈超, 等.焊接, 2017(1): 35-38.

采用IPG公司生产的YLS-6000光纤激光器,对6 mm厚热轧态7A52铝合金进行焊接,研究不同焊接参数对接头组织及性能的影响。结果表明,焊缝中心为均匀分布的“雪花”状等轴晶,组织为α-Al+T(Mg3Zn3Al2),与母材相同,晶粒大小随热输入的增加而长大;随热输入增加,Mg,Zn元素的烧损逐渐加重;相同热输入下,高功率、高焊速能够降低Mg,Zn元素的烧损;母材硬度最高约为110 HV左右,焊缝中心硬度最低,硬度从焊缝中心向两侧母材呈“U”型分布;适当增大焊接热输入,接头的冲击吸收能量和抗拉强度均有所提高;在相同热输入情况下,高功率、高焊速的接头冲击性能降低,抗拉强度有所提高,最大抗拉强度为341 MPa,约为母材的69.8%,7A52铝合金光纤激光焊接头拉伸断口形貌呈韧-脆混合断裂。

铝合金双光束/单光束激光-TIG复合焊/黄瑞生,等.焊接,2017(1): 39-42.

针对4 mm厚5A06铝合金,分析了双光束光纤激光-TIG复合焊的焊缝成形特点、气孔率、匙孔动态特征及接头力学性能,并与单光束光纤激光-TIG复合焊对比。结果表明,在获得相同焊缝背面熔宽条件下,与单光束激光-TIG复合焊相比,双光束激光-TIG复合焊的焊缝背面成型连续性、均匀性更优且熔宽波动较小,焊缝气孔率降低50%以上,激光匙孔开口面积平均值更大,波动变异系数更小;双光束激光-TIG复合焊接头抗拉强度、断后伸长率、显微硬度、组织与单光束激光-TIG复合焊结果差别不大。

钼铼合金焊接技术研究现状/吴磊, 等.焊接,2017(2):13-16.

钼铼合金是一种极具发展前景的材料,但钼铼合金对C,N,O敏感,呈现出高温易氧化的特点,焊接接头易形成气孔,生成脆性化合物,造成性能下降。因此,国内外学者对其焊接性进行了研究。综述钼铼合金的电子束焊、激光焊、电阻焊、摩擦焊和真空钎焊等在国内外的研究现状。对焊接中出现的问题进行分析与总结,并指出防止生成脆性相、气孔和裂纹是钼铼合金获得良好焊接接头的关键。

核电设备用690镍基合金气体保护焊丝国产化研究/谷雨, 等.焊接,2017(2):17-20.

针对核电设备用690镍基合金焊接材料依赖进口的现状,开展690镍基合金焊接材料的国产化研制。研制的690镍基合金气体保护焊焊丝WHS690M满足CAP1000及CAP1400核电站的要求,焊接工艺性良好,在不同焊接规范参数下,焊缝金属室温及高温力学性能波动较小,350 ℃抗拉强度≥485 MPa。对WHS690M及进口Inconel 52M焊丝熔敷金属进行高温失塑裂纹敏感性评估,并结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射技术(EBSD),对晶粒取向和晶界特征进行观察。试验表明,焊缝金属DDC最小临界应变出现在1 050 ℃附近,进口Inconel 52M最小临界应变约为2.1%,WHS690M最小临界应变约为3.2%。

镍基合金ENiCrMo-3型全位置焊条的研制/陈燕, 等.焊接,2017(2):21-24.

通过合理调整药皮中碳酸盐、氟化物及氧化物的比例,控制熔敷金属合金元素的含量,研制的镍基合金ENiCrMo-3型Ni625焊条具有优良的全位置焊工艺性,与国外ENiCrMo-3焊条工艺性能相当。各项性能均满足技术要求,具有优良的抗晶间腐蚀及抗热裂纹性能。

稀土对Al-Si-Zn-Cu钎料工艺性能的影响/轩庆庆, 等.焊接,2017(2):31-36.

在A1-Si-Zn-Cu钎料的基础上添加La,Ce混合稀土,研究了La,Ce对钎料组织及力学性能的影响。结果表明,随着稀土元素含量的增加,A1-Si-3Zn-15Cu钎料合金的抗拉强度、铺展面积均逐渐增大。添加稀土的A1-Si-3Zn-15Cu合金的微观组织为α-A1固溶体+(Al+Si)共晶+(A1+Si+Cu)共晶+Si相。La,Ce混合稀土减少了杂质在晶界上的偏聚,降低了晶粒长大速度,细化了晶粒。稀土对第二相粒子进行变质,使其网状结构得以优化和改善,因而提高了钎料的强度和塑性。

NiCrFe耐蚀合金焊接性研究/王宝森, 等.焊接,2017(2):28-30.

NiCrFe耐蚀合金是未来高温、耐蚀设备制造首选材料之一。对UNS N08800耐蚀合金材料特点、焊接性进行分析,并采用焊条电弧焊的方法进行对接焊,通过组织观察、性能检测等方法得到相应工艺条件下的焊接接头性能,研究表明国产N08800钢种具有很好的焊接性,一定工艺条件下得到焊接接头性能指标等同于国外同类产品,焊接热影响区晶粒组织没有显著粗化,均为单一奥氏体组织,且焊接热影响区的宽度很窄,为此类钢种的焊接应用提供借鉴。

6063铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织性能研究/赵运强, 等.焊接,2017(3):35-39.

进行了3 mm厚6063-T4铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接。结果表明,当搅拌头转速为600 r/min,焊速在100~300 mm/min的范围内,可获得表面成形美观、内部无缺陷的优质接头。在接头搅拌区内,上、中、下各层硬度分布较为均匀,在热机影响区及热影响区内,上、下层硬度值高于中间层。热机影响区靠近搅拌区的位置以及热机影响区与热影响区的交界处为接头的两个薄弱位置。随着焊接速度的增加,接头各区域硬度值以及抗拉强度有着先增大后减小的趋势,所得最优接头抗拉强度为174 MPa,达到母材的87%,断裂位置位于热影响区。

添加元素Sn,Cu对Zn-Al钎料组织性能的影响/张冬冬,等.焊接,2017(4):21-24.

向Zn-10Al基体中添加元素Cu,采用真空炉VF-1600M、金相显微镜、岛津AG-125KN精密万能材料试验机等,研究了Cu元素对Zn-Al钎料合金的熔化特性、润湿性能、金相组织以及力学性能的影响。结果表明,随着Cu元素的增加,钎料的熔点呈先下降后上升的趋势,在铜添加量为4%(质量分数)时,熔点最低;在铜添加量为5%时,润湿性能优良,钎料晶粒最细小,抗拉强度最好;当铜添加量继续增大时,其润湿性能下降,钎料晶粒变大,抗拉强度降低。其次研究了Sn元素的添加量对Zn-10Al-5Cu钎料性能的影响。结果表明,当Sn添加量达到3%时,其抗拉强度良好,钎料的熔化温度降低,在Cu上的润湿性能良好。当锡添加量进一步增加时,钎料合金的的润湿性能降低,基本不铺展。试验得到的Zn-10Al-5Cu-3Sn为性能较为优良的铝/铜钎焊用钎料。

BAg30CuxZny钎料成分对钎焊电触头温升值的影响/郭艳红, 等.焊接,2017(4):25-28.

为了全面了解同组元BAg30CuxZny钎料综合使用性能(如溶化温度、润湿铺展性能、力学性能及电学性能)的变化规律,针对BAg30CuxZny钎料钎焊铜、银材料接头的电学性能的变化规律进行试验测试。而为了更能代表钎焊接头的电学性能变化情况,选择电器行业中评估焊接接头电学性能的温升值为对比对象。因已有研究表明接头钎着率直接影响其温升值大小(钎着率越低温升值越高),所以在试验中需屏蔽掉钎着率影响因素,测试对象的钎焊接头应具有相近的钎着率(±0.5%)。并通过微观组织的对比分析,推论出影响温升值的内在因素。

Sn含量对Ag-Cu-In合金钎料加工及钎焊性能的影响/蔡正旭, 焊接, 2017(4): 29-32.

研究了Sn元素对Ag-Cu-In合金钎料加工及钎焊性能的影响。结果表明:Ag-Cu-In合金钎料中加入一定量的可以有效降低钎料的熔化温度,当8%Sn元素加入Ag-Cu-In合金中,其熔化温度降低为575~620 ℃,可以加工为0.10 mm厚的带材,钎焊性能良好;随着合金中Sn元素含量的增加,合金钎料中的脆性相增多、变大,导致合金的加工性能变差,不能成型。

饰品用贵金属合金及其钎焊工艺的发展/赵辰丰, 等.焊接,2017(5):18-21.

概述了金、银两类贵金属及其钎焊工艺的发展。介绍了各类型饰品用金、银合金种类、特性和应用范围,并针对不同类型的金、银合金所适用的钎焊材料及钎焊工艺。首饰用贵金属合金所使用的钎料种类繁多,国家标准中已规定适用于各行业的银合金钎料(包括含钯钎料)48个牌号,金合金钎料19个牌号,但未进一步对饰品用贵金属钎料进行规定。近年来市场对饰品用贵金属合金的需求逐年增长,对其成分的安全无害标准亦有提升,故饰品用贵金属合金钎料的无害化、系列化和标准化已成为必然趋势,相关研究在制定行业标准、提高国际市场竞争力上具有重要意义。

镁合金焊接技术研究现状及发展趋势/方乃文, 等.焊接,2017(5):22-26.

综述了镁合金的特点与应用,分析了目前镁合金焊接存在的问题,详细论述了镁合金焊接方法,包括钨极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、电子束焊接、电阻点焊、激光及其电弧复合焊、熔化极惰性气体保护焊、钎焊等特点及应用现状,并对镁合金焊接的研究与应用进行展望。

铝合金激光焊温度场计算及测试/李建龙,等.焊接,2017(5):51-53.

根据二维瞬态温度场模型,针对铝合金激光焊得出温度梯度解析式。对激光焊接工艺参数峰值功率、焊接速度、离焦量三因素进行正交试验,得出最佳工艺参数。在最佳工艺参数条件下,采用Matlab公式,计算出温度梯度曲线。结果表明,随着与焊缝中心距离的增大,瞬态温度逐渐降低。采用温敏试纸对焊缝周围进行温度测试,测试结果与理论计算结果一致。

K4169高温合金机匣的精密脉冲弧焊修复技术/周冠男, 等.焊接,2017(5):60-63.

精密脉冲弧焊技术具有适应性强、灵活简便、可精确控制热输入等优势,采用该工艺对3 mm厚K4169板材进行焊接试验。结果表明,焊缝组织呈细枝晶形态,并析出细小均匀的沉淀强化相,X射线检测结果表明焊缝内无缺陷形成,接头中焊缝处硬度较母材低,接头室温拉伸性能、高温抗拉强度均与母材相当。采用该工艺对机匣零件裂纹缺陷进行了修复试验,检测结果表明修复质量满足使用要求,即精密脉冲弧焊技术可以应用于机匣零件的裂纹修复。

钛合金表面脉冲电弧熔覆TiN组织与性能研究/王佳杰, 等.焊接,2017(6):13-16.

以氮气作为保护气体和反应气体,利用脉冲电弧在Ti6Al4V钛合金表面制备TiN陶瓷涂层,借助SEM, XRD等分析手段研究TiN熔覆层的微观组织和物相组成,给出脉冲电流模式电弧制备TiN熔覆层特点。结果表明,相对于直流电弧而言,在相同焊接热输入下,脉冲氮气电弧能够有效地提高TiN熔覆层厚度和宽度,原因是脉冲电流提高了N离子浓度,有利于TiN熔覆层形成。TiN熔覆层具有明显的(200)择优取向,脉冲模式下TiN衍射强度增加。脉冲模式下TiN熔覆层的显微硬度高于直流模式,脉冲电流200 A时,TiN显微硬度达到2 600 HV,是Ti6Al4V合金的7.4倍。

焊接速度对Mg-Mn系镁合金光纤激光焊接接头组织和成形的影响/张秋美, 等.焊接,2017(6):17-20.

采用大功率光纤激光器对Mg-Mn合金进行一系列激光焊接工艺试验,并对焊缝成形的形成规律、接头的微观组织进行研究。使用金相显微镜分析测试手段,研究光纤激光焊接接头各区域的显微组织,分析主要焊接参数(焊接速度)对焊接质量的影响。试验结果表明:当焊接功率为2 200 W、焊接速度为1 500~1 800 mm/min时,焊缝成形良好,无气孔缺陷。Mg-Mn合金激光焊接在不同的焊接参数下,焊缝的晶粒中均存在等轴晶和柱状晶,且晶粒主要组织为α-Mg固溶体和Mg8Ce金属间化合物。焊缝的组织形态受到焊接速度的影响比较明显,随着焊接速度的不断升高,焊缝的熔宽相应减小,且晶粒尺寸也随之减小。

核电用EQNiCr-3焊带熔敷金属拉伸性能分析/杜宁,等.焊接,2017(6):54-56.

用于核电反应堆蒸汽发生器管板一次侧堆焊的EQNiCr-3,时有强度和断后伸长率不满足技术要求的情况。通过对不同状态下核电用EQNiCr-3熔敷金属室温拉伸不合格断口显微组织及原因进行分析。发现沿晶开裂是熔敷金属塑性不好的主要原因,同时以Nb为主的第二相物质的不均匀分布可能也是引起脆性的重要因素。

Ni-Ni3Si过共晶合金的电子束焊接焊缝成形研究/蒋思远,等.焊接,2017(7):19-22.

对2 mm厚的Ni-Ni3Si过共晶合金板材进行了电子束焊接。分析了电子束焊接过程中焊接速度和束流大小对焊缝成形的影响,研究了焊接热输入保持恒定时,束流大小与焊接速度对焊缝成形的贡献。在该研究范围内,随着焊接束流的增加,焊缝正面熔宽、背面熔宽和背宽比均增加,焊缝形貌由酒杯状向梯形转变;随着焊接速度的增加,焊缝正面熔宽、背面熔宽和背宽比均减小,焊缝形貌由梯形向酒杯状转变;固定焊接热输入,随着焊接规范的增大,焊缝正面熔宽减小,背面熔宽和背宽比增大。

纳米Ag颗粒对Sn-58Bi无铅钎料组织及焊点可靠性的影响/朱路, 等.焊接,2017(7):42-44.

研究了纳米Ag颗粒对Sn-58Bi钎料焊点微观组织、界面金属间化合物、铺展性能以及力学性能的影响。结果表明:添加Ag颗粒可以细化焊点组织,复合钎料的组织随Ag颗粒含量的增加呈先细化后粗化的趋势;Ag颗粒的添加使界面金属间化合物的厚度增大,复合钎料的界面金属间化合物的厚度随Ag颗粒含量的增加而增加;Ag颗粒的添加可以改善钎料的铺展性能,复合钎料的铺展性能随Ag颗粒含量的增加呈先增大后减小的趋势;适量Ag颗粒的添加可以改善焊点的拉伸性能,随着Ag颗粒含量的增加复合钎料焊点的拉伸性能呈先上升后下降的趋势;Ag的最佳添加量0.5%(质量分数)。

6061铝合金接头成形质量及性能与搅拌摩擦焊工艺参数关系的研究/朱海, 等.焊接,2017(7):45-48.

针对3 mm厚6061铝合金板,进行搅拌摩擦焊工艺参数对接头成形质量与性能的方向研究。轴肩下压量主要影响接头成形,搅拌头转速和焊接速度主要影响接头质量,通过改变上述一次参数,观察并分析接头成形和抗拉强度的变化情况。结果表明,当轴肩下压量为0.2 mm时,焊缝表面成形好、缺陷少且抗拉强度高;搅拌头转速较高或焊接速度较低时,焊缝表面成形好、强度高且鱼鳞状纹路稳定、明显;当搅拌头转数为950 r/min、焊接速度为37.5 mm/min时,焊接接头成形好、抗拉强度最大,并且只有在搅拌头转速与焊接速度相匹配的条件下,才能获得高抗拉强度的焊接接头。

Cu/Sn-58Bi-xEr2O3/Cu钎焊接头微观组织和力学性能的研究/石小龙,等.焊接,2017(8):7-9.

研究了不同含量的纳米Er2O3颗粒对Sn-58Bi钎料的铺展性能、钎焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,添加微量的纳米Er2O3颗粒细化了Sn-58Bi钎料的微观组织、改善了Sn-58Bi钎料的铺展性能和力学性能。当纳米Er2O3颗粒的添加量为0.075%(质量分数)时,Sn-58Bi复合钎料得到了最佳的铺展性能,比Sn-58Bi钎料的铺展系数增大了5.1%;当添加量为0.05%(质量分数)时,Sn-58Bi钎料的组织明显细化且到了最大的抗拉强度89 MPa,比Sn-58Bi共晶钎料的抗拉强度增大了11.5%。

6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能/侍光磊,等.焊接,2017(8):21-25.

采用双轴肩搅拌摩擦焊接方法对4.5 mm厚6005A-T6铝合金型材在较高焊接速度下进行了对接试验。结果表明,较高的焊接速度下仍可获得外观及性能优良的接头,但易出现隧道型缺陷及裂纹缺陷。在试验参数下,接头性能与WP(焊接速度与搅拌头旋转速度的比值)有密切关系:接头抗拉强度随着WP值的增大基本呈现先增大后减小的趋势,在搅拌头转速为1 400 r/min以及焊接速度为1 400 mm/min时获得强度较高的接头,其抗拉强度为231 MPa,是母材强度的77%。断口扫描结果显示,在试验参数下,接头断裂方式随着WP值的增大由塑性断裂逐渐变为包含沿晶断裂、韧性断裂、解理断裂的混合型断裂。

钎焊温度对GH4169/1Cr18Ni9Ti接头组织和性能影响研究/林志峰, 等.焊接,2017(8):25-28.

采用BNi82CrSiB镍基钎料真空钎焊GH4169/1Cr18Ni9Ti母材,通过光学显微镜、能谱仪、显微硬度计、拉伸试验机等研究了钎焊温度对钎缝的显微组织、显微硬度、力学性能的影响。结果表明:在1 060~1 100 ℃范围内,接头的钎缝主要由镍基固溶体组成,钎缝中未出现金属间化合物相,钎焊温度的变化对接头的钎缝组织无明显影响。断口分析结果表明:接头断裂均为韧性断裂,断裂区域均处于靠近1Cr18Ni9Ti母材的扩散区中。

6061铝合金与H60铜合金TIG热导焊接头组织与性能/左勇, 等.焊接,2017(8):43-47.

采用TIG电弧加热H60铜合金,依靠热传导使6061铝合金熔化,从而实现铝/铜异种金属的可靠连接。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析测试方法对铝/铜接头微观组织进行观察和分析;研究了不同焊接电流对铝/铜接头界面组织和力学性能的影响。结果表明:铝/铜接头界面组织为铜合金母材/Al4Cu9反应层/Al2Cu反应层/α-Al+Cu5Zn8+Al2Cu相/铝合金母材;随着焊接电流的增加,靠近铜合金母材侧Al4Cu9+Al2Cu反应层的厚度逐渐增加,当焊接电流达到110 A,接头界面处可以观察到明显的裂纹;随着焊接电流的增加,铝/铜接头的拉伸载荷呈现出先上升后下降的趋势,最大拉伸载荷为1.67 kN。

锌合金火焰钎焊用钎料研究/黄俊兰, 等.焊接,2017(8):47-50.

以4种钎料对ZAT10锌合金进行了火焰钎焊。通过研究4种钎料的熔化温度、浸润性能、钎焊接头力学性能和钎缝气孔率,从中选取综合性能较优的SnZn-1钎料;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)进一步研究了该钎焊接头的组织和成分。研究结果表明,SnZn-1钎焊接头的抗拉强度高达62 MPa、气孔率约为10%,钎缝界面区组织大部分是均匀的等轴晶组织,且发生了钎料和母材的相互溶解和扩散,从而获得优质的钎焊接头。

6061铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与耐蚀性/赵丽敏, 等.焊接,2017(8):51-55.

采用搅拌摩擦焊对30 mm厚的6061铝合金进行了双面对接焊,分别采用金相显微镜、显微硬度仪和电化学工作站对焊接接头的组织、硬度和耐蚀性能进行观察、测量和研究。金相观察显示,双面搅拌摩擦焊焊缝前进侧与母材有明显的分界,后退侧分界模糊;焊核区呈均匀细小的等轴晶。硬度测试表明,搅拌摩擦焊接接头硬度呈“W”形特征分布,硬度最低值出现在前进侧热影响区。腐蚀试验表明,双面焊焊核重叠区腐蚀电流(2.396 3×10-5A/cm2)较大,一旦开始腐蚀,腐蚀速度很快,耐腐蚀能力相对较差。

5052铝合金光纤激光焊工艺/余暕浩, 等.焊接,2017(8):61-63.

采用1 000 W单模光纤激光器对1 mm厚的5052铝合金进行焊接,对激光功率、焊接速度、离焦量三因素进行正交试验,得到最佳工艺参数为功率900 W,焊接速度100 mm/s,离焦量2 mm。对焊接接头进行拉升试验,结果表明,最佳工艺参数条件下焊接强度达到282 MPa,达到母材强度的72%。进一步对焊缝截面进行分析,焊缝完全熔透、内部无气孔且无材料缺失的情况下,焊接接头强度最高。

铝合金焊接工艺的研究进展/陈国庆, 等.焊接,2017(9):7-12.

铝合金作为一种重要的轻金属材料,具有独特的性能优势,被广泛应用于各行各业。随着科学技术的进步,铝合金的焊接方法也不断增多。针对铝合金焊接方法的研究现状,对铝合金的钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、激光焊和电子束焊接进行了讨论。对焊后焊缝成形、组织演变及存在的缺陷进行研究,继而提出改善的措施,通过不断完善焊接工艺提高铝合金的使用性能,并对铝合金焊接的前景进行了展望。

GH2132合金环缝结构件裂纹敏感性研究/邢丽, 等.焊接,2017(10):1-6.

针对轴承座底盘与螺柱TIG焊环缝结构,对不同硼含量的GH2132合金进行焊接工艺试验,检测焊接接头表面及横截面裂纹,结合接头显微组织形貌及XRD残余应力测试结果分析裂纹形成机理。结果表明,GH2132合金底盘与螺柱TIG焊接头具有焊接裂纹敏感性,裂纹出现在熔合线附近的粗晶区,沿晶界向母材扩展,为液化裂纹。焊接接头裂纹敏感性随焊接热输入的增大而增大,合金中硼元素含量对液化裂纹敏感性有较大影响,含硼高的合金裂纹敏感性高于含硼低的合金。焊接接头裂纹的分布与该构件结构特征密切相关。由于轴承座底盘有一个中心孔且螺柱靠近中心孔的边缘,焊接时螺柱外侧焊缝受到的拘束应力大于其内侧焊缝,裂纹多出现在螺柱环形焊缝的外侧。

铝合金电弧焊接头工艺设计的讨论/王心红, 等.焊接,2017(10):19-23.

目前铝合金焊接接头力学行为与焊接方法、工艺设计密切相关程度认识不深,对焊接接头分区、焊缝冶金、接头力学行为与方法、工艺密切相关的程度等方面的特征进行总结。指出铝合金焊接工艺设计的关键因素及其对力学性能重要影响的原因。控制热输入、制定合理焊接工艺、设计合理的焊接接头、合理控制焊接接头组织对于提高厚板铝合金焊接接头力学性能具有重要意义,在尽量降低热输入条件下减少焊道交接面,有利于焊接接头综合性能提升;进行系统科学的焊接结构设计,需要完善的材料制备、环境测试、结构设计、疲劳评估等标准体系。

热等静压TC4钛合金电子束焊接接头组织与性能/葛一凡,等.焊接,2017(10):24-27.

热等静压技术很好地解决了复杂薄壁钛合金结构的生产问题,但是该技术不适合生产大型结构件。电子束焊接由于其本身特点,成为解决热等静压技术不适合生产大型构件局限性的理想选择。通过电子束焊接方法对5 mm厚热等静压成形TC4材料进行焊接,对焊缝的组织和力学性能进行研究。通过观察焊缝区、热影响区的组织分布,结合焊缝力学性能测试结果进行了详细分析。由分析结果可知,热等静压成形TC4钛合金电子束焊接接头焊缝区及热影响区产生了α’马氏体相,对焊缝区及热影响区产生了强化作用,导致焊接接头的硬度和强度均强于母材。

FGH96/GH4169高温合金惯性摩擦焊热变形组织及行为分析/王彬, 等.焊接,2017(10):47-50.

建立了FGH96/GH4169惯性摩擦焊接头组织形成过程的有限元模型,分析了焊缝热变形组织和飞边的形成模式。结果表明,摩擦热的作用使近摩擦面处母材形成塑性层,塑性层在轴向顶锻力作用下发生塑性流动,形成拉长组织并在摩擦面高温、高压及高应变速率作用下发生动态再结晶,拉长组织边界消失,再结晶晶粒呈无序等轴状。摩擦面金属沿径向流动,在边缘处挤出,其摩擦面延伸侧受拉应力作用,最终形成卷曲飞边并实现自清理作用。

铝合金激光-MIG电弧复合焊接工艺/程永明, 等.焊接,2017(11):6-9.

以5A06铝合金为研究对象,通过焊缝成形、焊接过程熔滴过渡稳定性、焊缝组织、接头性能等方面重点考察激光-短路MIG电弧复合、激光-CMT电弧复合、激光-脉冲MIG电弧复合焊接工艺特性。结果表明,采用激光-短路MIG电弧复合焊接方法获得的焊缝成形较差,不符合要求;采用激光-CMT电弧复合及激光-脉冲MIG电弧复合焊接方法容易获得连续、稳定的焊缝成形,焊接过程稳定,焊接接头的焊缝中部、熔合区及热影响区微观组织、焊接试件拉伸力学性能基本相同,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别达到母材的90%及50%以上。

7B05铝合金平板对接多道焊数值模拟/郑红, 等.焊接,2017(11):14-17.

针对7B05铝合金平板对接多道焊,开展基准性研究,其目的是为复杂焊接结构数值模拟提供可靠的数值模拟方法。文中建立7B05铝合金焊接热源模型和材料软化模型,采用三维热弹塑性有限元法模拟焊接过程,数值模拟结果与焊接试验测试结果比较,验证焊接数值模拟方法的可靠性。结果表明,焊接数值模拟的温度场、残余应力和焊接变形与实测值非常吻合,验证了数值模拟模型的准确性。

时效温度对Sn-0.7Cu-xFe钎焊接头可靠性的影响/宋兵兵, 等.焊接,2017(11):17-20.

研究了时效温度对钎料Sn-0.7Cu及Sn-0.7Cu-0.05Fe钎焊接头微观组织和接头拉伸强度及断口形貌的影响规律。结果表明:随着时效温度提高,焊点组织粗化,钎料中Cu6Sn5化合物形貌由针状向棒状转变,且长大趋势较明显,Fe颗粒的添加可以延缓时效过程中Sn-0.7Cu-xFe接头微观组织中Cu6Sn5的粗化程度;钎焊接头抗拉强度随着时效温度提高呈现下降趋势,且在相同时效温度下钎料Sn-0.7Cu-0.05Fe钎焊接头抗拉强度均高于Sn-0.7Cu;随着时效温度提高,Sn-0.7Cu和Sn-0.7Cu-0.05Fe钎料钎焊接头断口形貌主要由韧窝和河流解理花样组成,接头的断裂机制随时效温度的升高由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂。

镁/钛异种合金焊接的研究现状与展望/张泽群, 等.焊接,2017(11):21-27.

对近年来镁/钛异种合金焊接的研究发展现状进行了综述,针对熔点差别大、非互溶不反应的镁/钛焊接,采用非传统的特种焊接方法辅以合金元素的界面改善是实现二者可靠连接的关键。界面冶金结合的调控是提高接头力学性能的核心之处。以激光焊、瞬时液相扩散焊等焊接方法分类阐述了镁/钛焊接研究的最新进展,并对镁/钛焊接的后续研究进行展望。

小管径钛合金(TA2)管焊接质量控制与气孔防止措施/孙利群, 等.焊接,2017(11):39-41.

钛及钛合金具有密度低、强度高、抗蚀性好等特点,在航空、航天及化工机械等领域得到了广泛应用。在钛合金管的施工过程中,若是管径较小(φ20~φ100 mm),则焊接施工难度便会增加。为了提高小管径钛合金管焊接时的质量,防止气孔的产生,介绍了焊接前环境和材料等方面的准备工作及焊接施工中的防止措施等内容,并对焊接质量检验方法进行了阐述。

TNW700钛合金薄板TIG焊接头组织及性能/王畅, 等.焊接,2017(11):54-57.

通过对0.8 mm厚的TNW700钛合金薄板进行对接氩弧焊(TIG),研究了焊缝接头的焊缝和热影响区组织及接头力学性能及硬度分布。结果表明,采用TIG焊的TNW700薄板可获得性能良好的焊接接头,焊缝组织主要由针状马氏体α’相组成,热影响区主要由α相及少量β相组成,组织存在不均匀性;焊缝的强度高于母材约15%、断后伸长率约为母材的54%;焊缝的硬度分布规律为:热影响区>焊缝中心>母材,热影响区存在较明显的硬化倾向。

银过渡层对钢/铌激光焊接头组织及性能的影响/石铭霄, 等.焊接,2017(12):1-3.

钢与铌的激光焊接性很差,当采用钢/铌直接激光焊工艺时,接头中极易生成脆性金属间化合物Fe2Nb,使接头显著脆化,焊后即发生开裂。针对该问题,采用预置银过渡层的方法进行了钢与铌的焊接,焊后接头表面成形良好,无成形缺陷产生。随着银过渡层厚度增加,银过渡层对于Fe2Nb形成的阻碍作用增强,接头强度也随之提高;当银过渡层厚度为1 mm时,接头强度达到198 MPa,其组织主要是银基固溶体.因为焊缝组织是由软韧的银基固溶体组成,所以接头强度较高。

稀土元素Pr,Nd对无铅钎料组织和性能的影响/焊接, 2017(12): 9-17.

综合了国内外含稀土元素Pr, Nd的无铅钎料最新研究成果,归纳并总结了添加稀土元素Pr, Nd对无铅钎料(Sn-Ag-Cu, Sn-Cu(-Ni)以及Sn-Zn钎料等)的组织和性能的影响规律,分析了稀土元素Pr和Nd对无铅钎料焊点可靠性的影响以及稀土相表面Sn须的形貌与生长机制,并展望了稀土元素改性无铅钎料研究的发展趋势,为进一步开发性能更优良的新型无铅钎料提供了参考依据。

5083铝合金等离子-MIG焊接接头组织和力学性能/王雪, 等.焊接,2017(12):28-31.

采用同轴式等离子-MIG焊工艺对5 mm厚5083铝合金试板进行对接试验,并对接头的组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝均为等轴晶组织,但晶粒大小分布不均匀,在熔合线边缘和焊缝中心出现细晶区,焊缝中心两侧和上下表面附近晶粒尺寸较大,部分熔化区宽度较大;焊缝区和热影响区显微硬度低于母材,焊缝最低硬度值为78 HV,约为母材硬度的85%;接头横向抗拉强度平均值为277 MPa,断后伸长率为7.34%,断裂位置在熔合线附近。

界面结构对C/C复合材料与CuCrZr合金钎焊接头性能的影响/佘春, 等.焊接,2017(12):32-35.

以Cu-3.5Si钎料活性钎焊法制备了C/C-CuCrZr接头,采用铜为中间层,通过对“C”焊接面进行激光毛化处理构建“指接结构”连接界面,考察了界面结构和中间层厚度对接头力学性能和抗热震性能影响。结果表明,采用铜中间层和“指接结构”连接界面表现出明显的增强增韧作用。接头强度达到79 MPa, 450 ℃, 50次热震后接头界面基本完整,抗热震性能优异。铜中间层有效缓解接头残余应力,指接结构在钎焊界面形成的钎料针起到了显著的钉扎作用,同时也增大了接头连接面积,提高了接头强度和抗热震性能。

单晶高温合金真空钎涂MCrAlY-Cr3C2涂层的研究/王文琴, 等.焊接,2017(12):41-43,47.

为了提高单晶高温合金的高温耐磨抗氧化涂层,采用真空钎涂工艺制备了MCrAlY-Cr3C2复合涂层,并采用OM, SEM, XRD, EDS, EPMA和显微硬度试验等手段对涂层的组织、成分和硬度进行分析。结果表明,涂层主要由γ+γ’, Cr7C3, Cr23C6, Ni3Si和Cr3Si组成,由于界面互扩散,界面上生成了含Mo, W的硅化物,且单晶基体的二次反应区中析出了各种形态的富Ta, Ti的碳化物。涂层中由于添加了碳化物强化相,显微硬度比单晶基体提高了近3倍,但分布不均匀;涂层与基体界面处由于固溶强化效果减弱,析出的硬脆相对硬度影响不大,因此硬度提升不够明显。

铝/钢异质金属搅拌摩擦焊技术研究进展/万龙, 等.焊接,2018(1):12-19,24.

铝/钢异质金属复合结构具有轻质节能、降低成本、可以满足不同的工作条件等特点,在航空航天、船舶制造等领域的应用日益受到重视。由于铝和钢的物理化学性质存在巨大差异,铝和钢的连接成为焊接领域的难点问题。搅拌摩擦焊作为一种固相连接方法,具有热输入低、高温停留时间短、焊接变形小等特点,对克服铝/钢异质金属性能差异带来的焊接困难具有优势,已成为铝/钢异质金属焊接的研究热点。综述了铝/钢异质金属搅拌摩擦焊国内外研究现状,主要涉及搅拌头材料选择与结构设计、焊缝成形、焊接工艺窗口、力学性能、接头冶金结合、连接机制以及外源辅助搅拌摩擦焊新技术,可以为铝/钢异质金属结构的轻量化设计提供新思路,最后对其发展趋势进行了展望。

硬质合金/钢钎缝中的夹杂物及其对接头力学性能的影响/于学宗,等.焊接,2018(1):25-30.

以YG8硬质合金与45钢的钎焊接头为研究对象,选用BCu54ZnMnNiSn钎料钎焊。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、MTS万能力学试验机等手段分析了钎焊接头夹杂物与力学性能的关系。结果表明钎焊接头的夹杂物有氧化物、硫化物、磷化物、硅酸盐、硼化物等。剪切断口观察到大范围的层状撕裂和局部的小韧窝,说明断裂为韧-脆混合型断裂。在裂纹发源处很容易观察到Fe-Co-O, MnO, FeS-MnS, FeP, 2MnO·SiO2等非金属夹杂物。由于非金属夹杂物的熔点、沸点较高,与钎料基体的热膨胀系数差别较大,容易成为裂纹萌发并扩展的区域,宏观表现为剪切强度降低。

铜磷锡钎料钎焊黄铜接头组织及性能/李书珍, 等.焊接,2018(1):38-41.

采用B-Cu90PSn钎料钎焊黄铜板获得对接接头,并测试其抗拉强度,利用扫描电镜及能谱仪对钎焊接头组织和断口形貌进行分析。结果表明,B-Cu90PSn钎料与母材实现良好的冶金结合,钎缝区主要由亮白色相和灰黑色相组成;其中灰黑色相呈小黑片状胞晶形貌,亮白色相由α固溶体和(α+δ)共析体组成并呈树枝状相间分布;对钎焊接头进行抗拉强度测试试验,结果表明,钎焊接头起裂源为焊缝相界面,断口由大量高密度短而弯曲的撕裂棱和浅而较大的准解理区域组成。

30mm厚钛合金TC4磁控电弧窄间隙TIG焊接接头组织及力学性能研究/李双, 等.焊接,2018(1):41-45.

对30 mm厚钛合金TC4板材进行磁控电弧窄间隙TIG焊接试验,并对其接头组织与力学性能进行检测分析,包括金相组织、拉伸强度、冲击韧性及显微硬度。通过优化焊接工艺试验,得到了外观成形美观、保护效果良好,未见宏观缺陷的窄间隙焊接接头。焊缝显微组织主要由片状α相、β相及细针状马氏体α’相组成。磁控电弧窄间隙TIG焊接中电弧在窄间隙坡口中进行周期性摆动,能够降低焊接热输入的同时保证侧壁充分熔合,得到的热影响区与常规TIG焊接方法相比要窄,宽度大约为12 mm。对接头进行拉伸试验,断裂位置均在焊缝处,断裂方式为韧性断裂,接头抗拉强度可达到母材的96%以上。接头热影响区硬度值最高,焊缝中心区显微硬度最低,整个接头的硬度峰值出现在热影响区的粗晶区,但未见明显的硬化及软化区域。

Cf/C复合材料与纯铜的胶接辅助钎焊连接/赵磊, 等.焊接,2018(1):46-48.

采用胶接辅助钎焊方法,以TiH2粉为活性元素源,环氧树脂为粘性载体,Ag-Cu共晶合金为钎料,Cu箔为应力缓冲层材料,实现了Cf/C复合材料与纯铜的钎焊连接,结果表明,接头界面处产生TiC, TiCu, Ag(s,s),Cu(s,s)等反应产物,其结构可表示为(Cf/C)/TiC+Ag(s,s)+Cu(s,s)+TiCu/Cu。通过钎焊工艺试验得出,在930 ℃保温25 min钎焊条件下接头的抗剪强度达到最大值30 MPa。

5052铝合金交流脉冲等离子弧焊接工艺/闫兴贵,等.焊接,2018(2):30-34.

采用交流等离子焊接方法,使用焊材ER5356对8 mm 5052铝合金进行了等离子弧立向上焊接试验。通过合理的设计焊接工艺和严格控制焊接关键因素,解决了5052铝合金焊接性的问题。结果表明,交流等离子弧焊接方法适用于5052铝合金的焊接,根据标准对焊接接头进行力学性能检测、X射线检测与焊接接头金相分析。结果表明,焊接接头弯曲和拉伸性能符合检测标准要求,冲击吸收能量在15 ℃条件下均大于19 J;焊缝无气孔、夹渣等缺陷,焊缝中组织基体为α(Al)固溶体。

温度冲击下粗铝丝键合强度退化行为研究/飞景明, 等.焊接,2018(2):43-47.

对大功率器件中两种直径(250 μm/380 μm)铝丝键合强度在温度冲击试验下的退化行为进行了研究,分析了试验后铝丝键合强度的退化情况。设置了不同的工艺参数水平,通过温度冲击试验加速键合点失效,对不同参数水平进行评估。对不同温度冲击试验条件下的退化行为进行比较。采用扫描电子显微镜对试验后脱键点的断口形貌及组织成分进行分析,分析了不同镀金层厚度对键合点强度及可靠性的影响。结果表明,两种直径铝丝均出现键合强度退化现象,厚金焊盘键合强度下降不明显,薄金焊盘在试验后出现大量键合点脱键现象,表现出较差的抗温度冲击能力。

AA6082铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳扩展速率/戴启雷, 等.焊接,2018(2):48-50.

研究了6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头不同位置的疲劳裂纹扩展速率,并分析了接头的组织及疲劳断口形貌。试验结果表明,疲劳裂纹扩展速率最快的区域为接头焊核细晶区;当裂纹在热影响区扩展时,在较小的应力强度因子范围(ΔK)条件下,裂纹的扩展速率低于其在母材中的扩展速率,伴随着ΔK的逐渐增加,裂纹的扩展速率明显加快并高于其在母材中的扩展速率。断口形貌表明,疲劳裂纹在焊核区扩展主要由脆性的准解理断裂形貌组成,扩展速率较快;而热影响区及母材区的断口形貌主要由光滑的疲劳条纹组成。

预热对铝合金激光焊缝成形的影响/宋敏霞, 等.焊接,2018(2):51-53.

采用Nd:YAG激光器对5154A铝合金板材进行室温及预热条件下搭接激光焊接试验。结果表明,预热对铝合金激光焊焊缝成形起到重大作用;随着预热温度的升高会不断加大焊缝的熔深和熔宽,最佳预热温度范围在200~300 ℃;当预热温度不变时,随着焊接速度的提高,熔宽减小,但在相同焊接速度时,由于预热增加了激光的吸收率并减少了熔化金属所需的能量,熔深及熔宽都有所增加。

CMSX-4单晶高温合金TLP接头组织与性能/王瑶, 等.焊接,2018(3):24-29.

采用含Si的BNi-5非晶箔片作为中间层合金对CMSX-4镍基单晶合金棒在放电等离子体烧结炉中进行TLP连接,采用SEM观测了TLP接头在不组织形貌特征,借助于EDS分析了TLP接头界面处的物相组成及其对接头力学性能的影响。采用常温和高温拉伸试验验证了不同焊接工艺条件对TLP接头性能的影响。结果表明,在1 200 ℃/5 kN/20 min工艺参数下可得到满意的TLP接头,此时组织分布较为均匀,常温抗拉强度达到了母材的95%,760 ℃高温抗拉强度达到母材的99%。

347不锈钢堆焊Inconel690镍基合金的组织特征及其侧弯性能/车洪艳, 等.焊接,2018(3):55-58.

采用GTAW自动化焊接方法在347不锈钢表面堆焊了Inconel 690镍基合金。通过优化工艺参数,控制熔合比得到了无明显缺陷的堆焊组织,在此基础上分析研究了堆焊组织的特征与侧弯性能。结果表明,正交设计优化后的最佳工艺参数为焊接电流160 A、送丝速度100 cm/min、焊接速度15 cm/min;对应于界面往堆焊中心位置,堆焊组织逐步由柱状树枝晶向等轴树枝晶转变,树枝晶主要由γ-Ni(Cr, Fe)固溶体组成,同时还有少量的富Nb相在枝晶间形成偏析;据ASME QW-462.5(d)标准截取侧弯试验检测无明显裂纹产生。

热循环对Sn-58Bi-xCNTs/Cu钎焊接头微观组织与力学性能的影响/宋兵兵, 等.焊接,2018(4):27-32.

研究了热循环对Cu/Sn-58Bi/Cu和Cu/Sn-58Bi-0.03CNTs/Cu接头的微观组织、界面金属间化合物(Intermetallic Compound, IMC)形貌、厚度变化及焊点抗拉强度和拉伸断口形貌的影响规律。结果表明,随着热循环周次的增加,钎料微观组织均出现了粗化现象,且在同一热循环条件下,Cu/Sn-58Bi-0.03CNTs/Cu接头组织较为细小;焊点界面IMC层厚度均随热循环周次的增加而出现不断增厚的趋势,且石墨化多壁碳纳米管(CNTs)颗粒增强Sn-58Bi复合钎料焊点界面IMC层长大的趋势较为缓慢;热循环周次增加,接头的抗拉强度均呈现下降趋势;热循环处理后的Cu/Sn-58Bi/Cu焊点和Sn-58Bi-0.03CNTs/Cu焊点拉伸断口形貌主要由韧窝和少量解理面组成,Cu/Sn-58Bi/Cu焊点的断裂机制从韧性断裂转变为韧-脆混合断裂模式,Sn-58Bi-0.03CNTs/Cu焊点的断裂机制均为韧性断裂。

690镍基合金焊丝热裂纹测试与评价方法研究/霍树斌, 等.焊接,2018(4):33-38.

核岛主设备用690镍级合金焊接材料具有严重的热裂纹敏感性,作为行业公认的国际性难题,其测试和评价方法十分重要。利用STF试验、可调拘束试验、重熔试验、纵向切片试验和大厚度裂纹试验等试验方法,对690镍基合金焊丝热裂纹敏感性进行了测试、分析与评价。结果表明:大厚度裂纹试验是690镍基合金热裂纹最有效的测试与评价方法。试验用ERNi Cr Fe-7A焊丝中FM52M焊丝的裂纹敏感性最低,WHS690M在大厚度下出现裂纹,WHS694M焊丝各项性能优良,裂纹敏感性与FM52M相当。

铝/钢接头端部焊接结构优化/王龙,等.焊接,2018(4):62-64.

针对不锈钢和铝合金异种金属焊接接头的结构形式展开研究,对钢端采用的对接接头和搭接接头的优缺点进行对比分析,并对铝端的焊接接头形式进行了优化。结果表明:采用TIG对接焊的接头形式要优于采用电阻滚焊的接头形式。铝端的凸台结构距离焊缝端面不能过近,否则会使得局部刚度过大,焊接残余应力集中于靠近凸台一侧,导致焊缝产生纵向裂纹。

双丝三电弧铝合金熔丝电弧行为/刘丹, 等.焊接,2018(5):16-20.

为了实现双丝三电弧铝合金熔丝制造的高效化,通过使用高速摄像来拍摄电弧及熔滴过渡,分析电弧受力,找出对电弧及熔滴过渡的影响因素。结果表明,第三电弧M弧电流值Im增大时,它的电弧形态明显呈向下弯曲,并对熔滴的过渡有促进的作用,过渡形式是短路和射流过渡的混合过渡;并找出飞溅产生的主要原因是电流方向改变时,处于熔丝端部的熔滴没来得及落入熔池而受水平的电磁力被横向吹出所导致;Im在30~38 A时,飞溅最少,熔丝过程稳定。

铝合金分步回填无匙孔搅拌摩擦点焊工艺/李宝德,等.焊接, 2018(5): 36-39.

针对常规搅拌摩擦点焊在焊接过程结束后会留下匙孔的问题,采用了分步回填无匙孔搅拌摩擦点焊的方法对1060铝合金进行搭接焊接试验,以避免产生匙孔,并对在该方法下采用不同转速得到的焊接接头的微观组织及力学性能进行分析。结果表明:在合适的搅拌头转速下,采用分步回填的方法得到的焊接接头表面美观,无毛刺飞边等缺陷,抗剪切能力较强。

不同工艺参数对等离子弧增材制造镍基高温合金组织的影响/吕耀辉,等.焊接,2018(6):21-24.

为研究不同工艺参数对等离子弧增材制造镍基高温合金组织的影响,以脉冲等离子弧为热源、Inconel 718合金为成型材料,采用单一变量法分别研究了峰值电流、脉冲频率、焊接速度对成型层组织的影响。主要以光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析等手段,从温度梯度、结晶速率的角度去考察不同工艺参数对组织形貌、大小和成分等影响规律。结果表明,随着峰值电流的增加,组织由细长的柱状枝晶转变为粗大的胞状枝晶,Laves相析出量增大;相反,随着焊接速度的增大,组织发生细化;脉冲频率过大或过小均能导致组织粗化。

TC11钛合金厚板电子束焊接组织及性能/陈晓晖,等.焊接,2018(6):25-28.

采用大功率电子束对TC11钛合金40 mm厚板进行焊接,观察焊缝微观组织并分析其对力学性能的影响。结果表明,电子束焊接接头焊缝形成定向特征的柱状晶,显微组织为针状α’,随着焊缝深度增加,形成的针状α’更细更短。焊缝显微硬度高于热影响区和母材。随着焊缝深度、焊缝硬度增加,而热影响区和母材显微硬度没有明显变化。电子束焊接接头各项力学性能均达到国家军用标准GJB 2744《航空用钛及钛合金自由锻件和模锻件规范》,抗拉强度和屈服强度与母材相当,但是断后伸长率和断面收缩率相比母材略有降低。拉伸试样断口全部位于母材区域,断裂方式为典型的韧性断裂。

超塑成形TC4薄板激光焊接头组织及性能研究/关峰,等.焊接,2018(6):28-33.

对1 mm厚Ti6A14V钛合金薄板进行了激光焊接工艺试验,研究结果表明:激光焊配合修饰焊工艺获得成形均匀和质量良好的接头,且焊缝内部无气孔、裂纹等缺陷。接头焊缝区组织以针状α’马氏体相为主,热影响区组织分为粗晶区和细晶区,粗晶区包含较多的针状马氏体,细晶区则为板条状α相+少量针状马氏体;接头硬度由母材区到焊缝区呈逐渐增高趋势,焊缝区显微硬度最高,为371 HV。薄板TC4钛合金激光焊接头拉伸强度与基材相当,断后伸长率略低于母材,接头横弯弯曲角度略低于母材,弯曲断裂于母材侧。

采用Al-Cu-Si-Ni钎料钎焊5A06合金接头组织与性能/元琳琳, 等.焊接,2018(6):33-36.

采用Al-Cu-Si-Ni钎料在不同钎焊工艺参数下对5A06铝合金进行真空钎焊试验,研究钎焊温度与保温时间对接头微观组织与力学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对接头的微观结构和物相进行分析,通过室温拉伸试验及显微硬度测试确定接头力学性能的演变。结果表明,接头界面结合区域形成多种金属间化合物,如Mg2Si, CuAl2等。550 ℃钎焊时,接头剪切强度明显高于540 ℃钎焊的接头,且随着钎焊保温时间的延长,接头剪切强度逐步提高。在550 ℃钎焊30 min时接头剪切强度可达74 MPa。

Inconel690带极电渣堆焊熔敷金属力学性能/韩波,等.焊接,2018(6):43-47.

针对核电用Inconel 690镍基合金的研究现状,对熔敷金属的力学性能展开研究。采用金相显微镜观察Inconel 690镍基合金带极电渣堆焊熔敷金属组织、采用扫描电镜对熔敷金属拉伸断口进行研究。结果表明,熔敷金属中有大量析出相,主要沿枝晶间分布;随着熔敷金属中Mn,Nb含量的增加,析出相的数量和尺寸增加,拉伸断口中高温低塑性裂纹减少,熔敷金属中晶界滑移受到析出相的钉扎,台阶和韧窝交错分布;熔敷金属Mn,Nb元素能够增加材料塑性储备,显著提升对高温低塑性裂纹(DDC)的抵抗作用。

6061铝合金激光填丝焊接接头组织与性能/夏佩云,等.焊接,2018(6):51-54.

以2 mm厚6061-T651铝合金的激光填丝焊对接接头为研究对象,利用光学显微镜、SEM、EDS、显微硬度计分析了优化试验条件下焊接接头的显微组织、析出相形态、分布及成分,并测试了接头的显微硬度。分析结果表明,由于激光焊具有能量集中、热输入小的特点,焊缝晶粒细小且热影响区较窄。在焊缝内部,大量条状和颗粒状的析出相均匀分布于其中,对焊缝的力学性能有显著影响。此外,焊后焊缝区的硬度远高于热影响区和母材,这与焊缝中大量析出的增强相、硅硬质点等因素有关。

受电弓用5083铝合金焊接裂纹分析/符建民, 等.焊接,2018(6):58-61.

新设计一种受电弓的上框架采用5083铝合金通过钨极氩弧焊(TIG)焊接而成,在试制过程中发现上交叉管与纵支柱连接部位出现裂纹。为查明裂纹产生的原因及机理,对裂纹件取样通过理化测试、金相分析、断口分析技术手段进行了综合分析。分析结果表明:焊接过程中的热输入过大和焊缝凝固时产生的收缩应力使得接头出现液化裂纹,该裂纹属于热裂纹。针对分析结果提出了改进措施并加以验证,为后续类似产品的试制和生产提供一定的技术支撑。

镍基材料焊接中高温失塑裂纹DDC的生成机理及研究进展/曹睿, 等.焊接,2018(7):7-13.

综述了镍基高温合金焊接中高温失塑裂纹(DDC)的生成及最新研究进展,讨论了镍基高温合金焊接过程中评价DDC的几种主要试验方法并着重对最适合于DDC敏感性研究的STF试验进行了详细的叙述,同时综述了高温失塑裂纹的生成机理,影响高温失塑裂纹的因素以及降低DDC敏感性的一些措施。通过综述结果表明降低DDC敏感性的主要措施是采用合适的合金体系和配合合适的焊接工艺。通过合适的合金体系来控制晶界形貌,即一些特定的元素和C形成MC类碳化物并以析出物的形式均匀分布在晶界区域内,它们会有效钉扎晶界使晶界变得更加曲折,阻碍晶界的滑移以及晶粒的长大。使用使合金组织晶粒细化的焊接工艺以及相应后续处理使合金拥有很好的抗高温失塑裂纹的性能。

铝合金激光焊接残余应力与变形研究/孙建通,等.焊接,2018(7):19-23.

对Al-Mg-Mn合金冷轧板进行激光焊接,分别采用X射线衍射和计算两种方法进行焊接残余应力评价,并对焊件的应变做了分析。结果表明:建立的模型适合此类焊接的仿真计算,铝合金焊件中,残余应力的作用范围主要在焊缝中间段和两端部位,垂直于焊缝方向应力作用范围很小。整个焊件上,应变主要发生在焊缝及其附近区域。

铝合金热管低温扩散钎焊/张冠星,等.焊接,2018(7):36-38.

针对可展开式热辐射产品中环路热管与外贴热管低温钎焊、高温使用的技术要求,开发一种新型镓基低银钎料Ga60Cu38Ag2。采用扫描电子显微镜、XRD能谱分析、DSC等方法对试验结果进行分析对比,结果表明,镓基钎料中的元素Cu, Ga形成了CuGa2的金属间化合物,并且其中的部分Ga扩散到铝合金Ag镀层中,与银形成了Ag3Ga金属间化合物;元素Al部分固溶在镀层中,部分与Ag形成了AlAg3的金属间化合物。钎焊接头抗剪强度达到18 MPa,钎料的固相线温度为263 ℃,满足可展开式热辐射器的使用要求。

纯钛/镁合金异种材料电阻点焊接头组织和性能分析/江莉, 等.焊接, 2018(7): 39-42.

采用电阻点焊技术焊接TA2纯钛板和AZ31B镁合金板。研究了不同焊接参数(点焊电流、点焊时间和电极压力)对焊点拉剪强度的影响,分析Ti/Mg焊点界面区域微观组织构成及显微硬度分布。分析结果表明,Ti/Mg焊点拉剪强度随点焊电流、焊接时间和电极压力的增大呈现先增加后降低的趋势。当采用点焊电流10 kA,焊接时间8周波,电极压力4 kN等参数时,Ti/Mg焊点拉剪力达到最大值3.7 kN。能谱分析表明,Mg/Ti界面反应层由Mg17Al12,α-Mg和TiAl3等相组成,其具有最大显微硬度146 HV。

不同间隙下钽薄板TIG对接焊熔池形成机理/姜泽东.焊接,2018(7): 42-45.

针对1 mm钽薄板,在不同间隙下进行了TIG氦弧对接焊试验,利用高速摄像研究了熔池的动态行为。用ANSYS软件分析了工艺参数对温度场、位移场的影响,得出了不同间隙下钽薄板TIG对接焊熔池的三种形成机理。结果表明,δ≤0.108 mm时(δ为对接间隙),熔池形成过程与无间隙时相同;在0.108 mm<δ≤0.22mm时,熔池在两对接工件上分别形成并继续向对接间隙处膨胀,当两工件对接面接触瞬间形成熔池;在0.22mm<δ≤0.35 mm时,工件熔化时依然有很大间隙存在,熔化金属在表面张力作用下收缩成熔滴吸附于倾斜的固液界面上,当重力和电弧力沿倾斜面方向的分量大于表面张力对熔滴的作用时,熔滴沿倾斜面向下流向对接间隙处形成熔池。

铝合金MIG焊L形接头的有限元分析及试验验证/李树栋, 等.焊接,2018(8):28-34.

以12 mm厚轨道车辆用铝合金板多层多道MIG焊为研究对象,采用热弹塑性有限元分析和试验验证的方法进行研究。采用更符合实际工况的边界条件简化方法,建立了L形接头单边V形坡口的有限元模形,模拟并分析了L形接头焊接过程中的温度场、应力场和焊接变形,发现有限元法可准确模拟多道焊的热积累效应,预测焊接构件的残余应力和变形分布;同时开展了L形接头多层多道MIG焊试验,并采用盲孔法测量焊后残余应力,对比模拟和实测结果发现,模拟和实测的残余应力在变化趋势和峰值上吻合良好,验证了数值模拟模形的准确性。

铝/钢搅拌摩擦点钎焊工艺优化及性能分析/曹霞,等.焊接,2018(8):35-38.

采用大直径无针搅拌摩擦点焊方法对DP590钢和6061铝合金进行点焊(钢上铝下),利用剪切试验、扫描电镜及能谱仪对接头的断口形貌和力学性能进行研究。结果表明,搅拌头旋转速度为1 000 r/min,搅拌头压入深度为0.2 mm,停留时间为90 s时,接头的抗剪载荷可达到13.24 kN。在合适的工艺参数下,铝锌钎料的添加可对铝钢焊接界面起到良好的润湿作用,可促进铝和钢之间的冶金结合,从而提高了接头的抗剪载荷。

AlloyX与Q235B异种金属的焊接工艺/王庆晖, 等.焊接,2018(8):55-57.

Alloy X与Q235B异种金属焊接所面临的主要问题是Q235B侧焊接热影响区冲击吸收能量值较低,难以满足使用要求。采用堆焊以及控制焊接热输入和层间温度的方式,达到调整焊接工艺及优化熔合比的目的,有效地解决了焊接热影响区冲击吸收能量低的问题,使焊接接头力学性能满足设计要求。

钎剂中Cu元素对铝/钛异种金属熔-钎焊接头影响/景艳, 等.焊接,2018(9):1-5.

将Cu元素合金化Nocolok钎剂成功应用于铝/钛异种金属TIG熔-钎焊。与采用纯Nocolok钎剂相比,采用Cu元素合金化钎剂可显著提高钎料润湿性、有效控制界面化合物厚度并提高接头性能,断裂模式由钛侧钎焊界面的韧脆混合型改变为铝侧熔合区的韧性断裂。Cu元素对润湿性的改善与固、液相线的温度降低及钎剂中的金属氧化物有关。界面化合物厚度的减小及接头性能的提高可归因于钎剂中Cu元素的化学阻挡及界面合金化的共同作用。

7050-T7451铝合金静轴肩搅拌摩擦焊接头组织与性能研究/张华, 等.焊接,2018(9):5-9.

采用SSFSW技术成功实现了7050-T7451高强铝合金的焊接。对该接头的外观形貌、显微组织、硬度分布及力学性能分别进行了试验研究。结果表明,与常规FSW相比,SSFSW的接头成形美观,表面光滑,焊缝无减薄现象;焊缝组织结构也有明显的不同,热影响区范围明显窄小,前进侧TMAZ只有60 μm;接头硬度呈典型的“W”形分布,最低硬度出现在靠近焊核的热影响区附近,显微硬度为128 HV;接头的抗拉强度为487 MPa,达到了母材的91%,力学性能良好。断裂发生在热影响区,为微孔聚集型断裂。

B10铜镍环焊接热影响区失效分析/李海川, 等.焊接,2018(9):50-53.

采用金相显微镜、电子探针显微分析及电化学试验等方法,研究了某船舶管路中B10铜镍环腐蚀失效的原因。结果表明,焊缝和热影响区成分存在较大差异,导致其电极电位差很大,在海水作用下,热影响区与焊缝相邻区域发生电偶腐蚀,电极电位低的热影响区被腐蚀减薄;热影响区晶粒由于受到焊接热循环作用而发生再结晶,晶粒尺寸长大明显,该区域粗大晶粒组织的晶界成为腐蚀的优先通道,造成整个晶粒的脱落,加速了腐蚀过程;热影响区存在典型的晶间腐蚀形貌。该B10铜镍环腐蚀失效过程是电偶腐蚀和晶间腐蚀综合作用的结果。

转速对FGH96/GH4169高温合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能的影响/王彬, 等.焊接,2018(9):57-60.

应用惯性摩擦焊机完成了FGH96/GH4169高温合金焊接,采用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸试验机等设备观察并测试了焊接接头的微观组织形貌、显微硬度及拉伸性能。结果表明接头存在FGH96侧母材、热力影响区、焊缝区、GH4169侧热力影响区及母材五个区域,焊缝区组织为细小的等轴晶粒,晶粒尺寸远小于母材,热力影响区则发生了拉伸变形。接头近界面处最高温度达到1 100 ℃以上,超过γ’等强化相的固溶温度。焊后热力影响区处强化相部分重溶,在界面细晶区强化相几乎完全重溶。随着转速增大,焊缝区晶粒增大,典型原子的扩散距离增加,接头室温抗拉强度和高温抗拉强度值升高。

猜你喜欢

钎料钎焊结果表明
钎焊
Ni对Cu-6.5P钎料显微组织及性能的影响
新型药芯银钎料的制造技术及应用前景
AgCuSn-Ag-AgCuSn复合钎料的组织及性能
新型镍基粘带钎料的研制
SiC_p/2024Al复合材料与SiC陶瓷的软钎焊
第21届全国钎焊及特种连接
赴美国参加第6届国际硬钎焊与软钎焊学术会议出访报告
体育锻炼也重要
阔世玛与世玛用于不同冬小麦品种的安全性试验