焊后热处理对7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

使用搅拌摩擦焊(FSW)设备对厚度为6 mm的7075高强铝合金平板进行对接试验。采用不同热处理工艺(固溶温度、时效时间)对接头进行热处理,并对不同热处理工艺下的接头进行微观组织观察和显微硬度测试。研究结果表明:7075铝合金FSW接头由焊核区(WNZ)、热机影响区(TMAZ)及热影响区(HAZ)组成,WNZ为细小均匀的等轴晶组织;热处理后接头WNZ部分晶粒发生粗化;随着固溶温度的升高,晶粒粗化程度增大;随着时效时间的延长,WNZ晶粒粗化程度变化不明显;FSW接头显微硬度分布呈"W"型,热处理后接头显微硬度均有不同程度的升高,随着时效时间的延长,接头的显微硬度先增大后减小;固溶温度490℃、时效温度120℃、时效时间24 h是厚度为6 mm的7075铝合金FSW接头的最佳热处理工艺参数。     

6063铝合金搅拌摩擦焊接头性能及组织分析

研究了旋转速度以及旋转速度与焊接速度的匹配对6063铝合金搅拌摩擦焊接头形貌以及力学性能的影响。在高旋转速度、高焊接速度匹配条件下能够获得优质搅拌摩擦焊接头。     

搅拌摩擦焊在铝合金地铁长地板上的应用

文章针对铝合金地铁长地板组焊,介绍了搅拌摩擦焊设备及焊接工装的设计方案,对长地板型材搅拌摩擦焊焊接接头及焊接工艺进行了试验验证,设计了适用于较高速度搅拌摩擦焊的长地板型材焊接结构,并完成了焊接工艺参数优化。     

摩擦搅拌焊接法

本文介绍摩擦搅拌焊接（FSW）的工作原理和工具;重点总结了摩擦搅拌焊接工艺成败的关键因素,如适当的焊接条件范围、焊接条件和输入热的关系等;同时介绍了FSW点焊工艺、摩擦搅拌粉末工艺（FSPP）和其他一些新方法、新工艺。     

搅拌出更好的焊缝

据从事材料焊接技术研究的英国焊接研究所(TWI)世界中心的报道，1种新的摩擦——搅拌——焊接(FSW)方法，能形成比普通的摩擦搅拌焊技术更好的焊缝，称之为复合搅拌焊(见图1)。FSW技术在焊接区采用旋转运动和轨道运动，以获得高热效率和好的金属流动。据TWI报道，该技术形成了比传统技术更宽的焊缝，特别有利于重叠搭接和T形连接的焊接。搭接处测得复合搅拌焊焊缝是板厚的230％，而普通的摩擦搅拌焊只有110％。     

冷轧301LN等厚和不等厚板电阻点焊接头的疲劳强度

研究2种强度等级的301LN冷轧奥氏体不锈钢等厚、不等厚板电阻点焊接头的疲劳性能,分析焊接工艺对疲劳性能的影响.由于301LN冷轧板点焊接头的组织性能差异较大,熔核和热影响区的屈服强度远远低于冷轧母材,并且热影响区存在结构应力集中,在低疲劳载荷作用下,热影响区仍有塑性应变发生,并积累位错滑移带,导致产生低应力疲劳裂纹.减少焊接热量输入保持热影响区晶粒细小,能提高热影响区的屈服强度并减小滑移带尺寸,有助于提高点焊试样的抗疲劳性能.本文5种冷轧板双面单点电阻点焊试样90%置信度、50%和99.9%存活率的疲劳极限与静拉伸载荷之比都低于15%,其中1.5 1.5 mm等厚薄板点焊试样的抗疲劳性能最好.     

搅拌摩擦焊工艺及其在地铁铝合金车体上的应用

简要介绍了搅拌摩擦焊工艺的原理、技术特点,对地铁铝合金车体常用材料采用搅拌摩擦焊工艺焊接的接头机械性能进行了研究,重点对10 mm6082-T6铝合金采用搅拌摩擦焊接头的拉伸性能和疲劳性能进行了研究,提出了搅拌摩擦焊工艺在地铁铝合金车体上的应用建议。     

铝合金搅拌摩擦焊工艺研究及在城轨车辆上的应用

简要介绍了搅拌摩擦焊的原理和技术特点,重点研究了铝合金搅拌摩擦焊接头的强度性能和焊接工艺,通过对搅拌摩擦焊(FSW)与熔化极惰性气体保护焊(MIG)的比较,表明搅拌摩擦焊接头抗拉强度明显优于MIG焊.另外还提出了铝合金搅拌摩擦焊质量检验控制标准.     

表面不涂装不锈钢车体点焊试验技术研究

采用相同焊接参数完成1.5 mm厚SUS301L-DLT和1.0 mm厚SUS301L-ST不锈钢材料的电阻点焊试验,包括外观检测、剪切拉伸试验、凹坑检测试验、宏观金相试验及凿开试验。对点焊接头的焊核直径、拉伸剪切力、缩孔缺陷、试件表面凹坑尺寸等试验结果进行分析。试验和分析结果表明,电阻点焊技术在轨道交通车辆不锈钢材料中的应用良好,同时验证了点焊参数设定是合理的,可以满足车体焊接要求。     

5A05型铝合金电阻焊二次点焊工艺研究

介绍5A05型铝合金焊接母材化学成分及力学性能,以及电阻点焊焊接设备。分析电阻点焊焊接特性和接头形式,"硬规范"、"软规范"和二次点焊焊接工艺参数,并对焊接接头进行外观检测、拉伸试验、撕裂试验、剪切试验和宏观金相试验,提出电阻焊二次点焊工艺宏观金相熔核成形良好,没有裂纹、缩松、缩孔、核心偏移等缺陷,在一定程度上改善5A05型铝合金电阻焊接性能等结论。     

半固态原料质量与产品性能的控制

综合分析了电磁搅拌法制浆工艺参数、成型工艺方法和半固态成型工艺参数对半固态原料质量或产品性能的影响。指出在电磁搅拌工艺中 ,搅拌速度、金属冷却速率和搅拌时间是影响半固态原料质量的 3个主要工艺参数。适当地增大搅拌速度 ,提高冷却速率 ,以及适当控制搅拌时间会使一次相晶粒变得细小 ,形状近似球状。半固态成型工艺主要分浆料成型和坯料成型。与浆料成型相比 ,坯料成型操作简单 ,便于控制 ,易于实现自动化 ,更适合于专业化生产 ,但浆料成型因节约能源 ,流程短 ,设备更简单 ,而将成为金属半固态成型技术今后的一个重要发展方向。在半固态成型中 ,比压、充型速度、保压时间和模具预热温度是影响产品组织性能的主要工艺参数。增大比压 ,提高模具预热温度 ,加大充型速度和增加保压时间会提高产品内部组织致密性 ,使产品轮廓清晰 ,尺寸精确。     

多层及非等厚不锈钢板点焊工艺研究

通过对多层及非等厚奥氏体不锈钢板电阻点焊，并对焊件进行断面试验和力学性能试验，研究了软硬规范对点焊质量的影响，并在此基础上，研究了单因素变化(焊接电流、焊接时间及电极压力)对焊接质量的影响。     

不锈钢薄板的摩擦搅拌焊接

日本东急车辆制造公司与大阪大学的藤井英俊副教授研究小组,成功地进行了厚度1.5mm级不锈钢薄板的摩擦搅拌焊接(FSW)。以往,不锈钢的FSW接合,板材厚度为中等即5~6mm,而不锈钢薄板的FSW接合尚属首次。该研究小组对焊件的拉伸试验结果显示,即使母材断裂,FSW焊接区也没有断裂,用FS     

轨道交通车辆用铝合金点焊工艺开发

以试验为基础，开发出了铝合金点焊工艺。文中介绍了铝合金点焊工艺试验方法、内容。试验结果表明，开发的铝合金工艺参数合理，能满足铝舍金车辆焊接要求。     

摩擦搅拌焊与摩擦材料粉末工艺的最新动向

文章介绍摩擦搅拌焊接开发20年以来,陆续出现的各种新技术,例举了摩擦搅拌粉末工艺(FSPP),在实施铝合金等的摩擦搅拌焊接时,可将FSPP用于防止接合缺陷、进行表面改性及合金化的技术。最后也介绍了最新的焊接工艺。     

终端部无残孔的FSW装置

最近,日本大阪大学接合科学研究所的中田—博教授与藤井英俊副教授等,开发了焊接线终端部无残孔的FSW(摩擦搅拌接合)装置,该方法是在实施FSW接合时,一旦接合终了,提早提升旋转工具的凸起部(即工具的销部),以使焊接终端部位的孔消失。传统的FSW装置(主要用于铝合金焊接)旋转工具的凸起(销部)与台肩部是一体化的,接合线终端部留有残孔,是有待解决的问题。本次开发的装置中只有位于直径15mm的圆柱状旋转工具尖端部的,直径为5~6mm的凸起上、下移动带动工具旋转工作。因为凸起部的上、下移动防止了焊件材料贯通,这对于板厚不同的材料也可以应对。此外,该装置备有光导纤维激光器,也可实现接合面的局部加热。由于用激光器加热接合面,不仅低熔点金属(如铝等)可进行FSW接合,而且钢等高熔点金属也可实现FSW接合。用FSW工艺进行异种材料接合时,能只对高熔点材料预热。还备有利用液体CO2进行接合面的局部冷却的系统,由于可控制冷却速度,可在接合面的强度控制,晶粒微细化等方面发挥作用。□终端部无残孔的FSW装置@彭惠民     

焊接参数对轨道交通车辆不锈钢磁控电阻点焊的影响

以轨道车辆用2 mm厚的SUS301L-LDT不锈钢为研究对象,对比分析了熔核形貌和磁控电阻点焊的机械性能,以及不同焊接参数下磁控电阻点焊的剪切强度变化规律。结果表明,同等外加磁场强度条件下,当焊接参数增大或焊接周波增加时,点焊试件的拉剪强度和熔核宽高比变化更加明显。当焊接电流为10 kA、焊接周波为0.50 s时,在外加磁场的作用下,点焊的拉伸强度最大增加16.47%;当焊接电流增加、焊接周波缩短时,点焊的拉剪失效位移增加较为明显;当焊接电流为11 kA、焊接周波为0.44 s时,在外加磁场的作用下点焊的拉剪失效位移最大为4.98 mm。可见,影响电阻点焊磁控效果的主要因素为焊接电流和焊接周波。     

导电密封胶对不锈钢车体电阻点焊焊接性能影响研究

分析了电阻点焊原理,对相同的点焊搭接方式,分别采用3种工况进行焊接试验。3种工况分别采用相同焊接参数对搭接接触面涂导电密封胶和不涂导电密封胶的试件进行焊接;优化焊接参数后,对搭接接触面涂导电密封胶的试验件进行焊接。对3种工况下完成的焊接试件进行拉伸力检测试验、金相熔核尺寸检测和缺陷检测试验,对熔核直径、拉伸力、熔核内部缺陷的试验结果进行分析。试验结果表明:导电密封胶对电阻点焊的焊接性能存在影响;通过适当优化焊接参数,可以提高涂导电密封胶试件的焊接性能,焊接质量能够满足产品焊接要求。     

热处理对高强度铝-锂合金焊接接头耐蚀性能的影响

业已确定,在对工件焊接后进行充分热处理(淬火——人工时效)的条件下才能使其获得最高的强度性能。由摩擦搅拌焊方法焊成的工件焊接接头的热处理可使不均匀组织得以减少,并可消除热影响区的软化现象。焊后的热处理规范事实上对非金属无机涂层的保护性能不产生影响。也不存在涂覆有阳极氧化以及化学氧化涂层的焊接接头的晶间腐蚀倾向。     

搅拌摩擦焊技术在铝合金车体焊接中的应用与开发——《不锈钢、铝合金在车体焊接技术上的应用与开发》专题系列之六

本文从搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)的工艺过程和技术特点出发，结合铝合金车体的设计结构和技术要求，展望了搅拌摩擦焊在铝合金车体中的应用。文章概括论述了用FSW焊接铝合金车体的技术难点，分析了用搅拌摩擦焊焊接铝合金车体的技术可行性，同时展望了新兴的搅拌摩擦焊技术在铝合金车体制造中广阔的应用前景。