Ti64钛合金窄间隙激光填丝焊接头组织性能

采用钛基金属粉芯焊丝，通过激光填丝焊接方法对Ti64钛合金板进行窄间隙焊接，分析了激光填丝焊接接头各区域的微观组织类型及形貌特征；测试了焊接接头的力学性能，如显微硬度、室温拉伸性能。结果表明：焊缝区(WM)主要由粗大的原始β柱状晶粒和内部网篮状针状α’马氏体组成，热影响区(HAZ)主要由等轴状α相和长条状α相，以及少量次生α_p相组成；在焊缝组织中，小角度晶界主要集中分布在片层组织边界，焊缝中的大角度晶界比例较大，大于15°的大角度晶界占比约85.55%;Ti64钛合金焊接接头的焊缝区都由密排六方(HCP)晶体结构构成，没有发现其他晶体结构；焊接接头的抗拉强度达939MPa，断后伸长率为13%，断裂位置在母材(BM)区域，拉伸断口存在明显的剪切唇，韧窝较深且均匀；焊缝区的平均显微硬度值明显高于母材及热影响区。     

合金元素对FAB法埋弧焊EH36钢接头组织与性能的影响

采用不同类型合金粉进行FAB法埋弧焊试验,对比分析EH36钢FAB法埋弧焊接头的显微组织和性能.结果表明:经大线能量82.8~97.7 KJ/cm焊接后,EH36钢焊接接头未出现软化区,其接头强度均能满足船板焊接技术指标;但经大线能量97.7 KJ/cm焊接后,焊接接头低温冲击韧性显著降低.采用添加适量Mn、Ti合金元素的国产合金粉Fe-9,在Mn元素降低先共析铁素体相转变温度和Ti合金促进针状铁素体形核的联合作用下,即使采用较高线能量97.2 KJ/cm焊接,仍可抑制焊缝、熔合区先共析铁素体的相变反应,促进其针状铁素体的形成,提高FAB法埋弧焊焊缝、熔合区的韧性.     

2A21铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与分层性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接19 mm的2A21铝合金,焊后观察并分析了接头不同区域的微观组织,通过接头的拉伸试验和显微硬度测试评定接头的力学性能.结果表明:轴肩影响区和焊核区组织均为细小致密的等轴晶,在靠近焊核区底部的后退侧出现了晶粒大小不一的部分重结晶区;拉伸试验表明上层接头的抗拉强度最高,为348 MPa,达到母材强度的76.5%,断裂位置在后退侧轴肩影响区和热机械影响区分界处;下层接头的抗拉强度最低,断裂位置在部分重结晶区;接头横截面显微硬度分布整体成"W"状,焊核硬度值最高,热影响区硬度值最低,焊缝上部硬度高于焊缝下部.     

热输入对水下局部干法焊接质量的影响

采用自行研制的固定式排水罩,使用大、小2种典型热输入参数对EH 36钢进行水下局部干法焊接试验,对焊后工件按AWS D3.6 M-2010标准进行接头性能测试。结果表明,所有试样除硬度外各项性能指标都能满足该标准规定的A级焊缝要求。在大热输入条件下,焊缝组织为先共析铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体;在小热输入条件下,焊缝组织含有较多的针状铁素体。在小热输入条件下,热影响区粗晶区组织以粒状贝氏体和上贝氏体为主,并含有少量板条状马氏体;在大热输入条件下,热影响区原奥氏体晶粒尺寸变大,贝氏体组织增多。     

多次返修对应变强化用奥氏体不锈钢焊接接头性能影响分析

为验证应变强化技术的S30408奥氏体不锈钢多次返修后的焊接稳定性,文章采用氩弧焊对焊接试板进行多次返修,通过预拉伸后的拉伸试验、弯曲试验、-196℃低温冲击试验和微观金相等试验。结果表明,S30408焊接接头经过多次返修后,其接头力学性能仍能符合制造标准,但多次返修后焊缝区以及热影响区的低温冲击性能有所下降,尤其是第4次返修后焊缝区的冲击值下降较为明显,因此用于低温产品时不建议进行多次返修。     

船用A36钢激光-GMAW复合焊焊接工艺

通过试验采用激光-GMAW复合焊,将激光焊和GMAW焊结合起来,可焊接较厚的钢板,由于熔深的增加,能量输入也相应增加,硬度值相应地低于单独采用激光焊的硬度值。试验结果表明,试验钢板以对接接头形式焊接,在改变坡口形式、坡口间隙的情况下,采用激光焊接根部,并用GMAW焊接接头的上部,这种工艺可生产出合格的焊缝,焊缝的宏观金相和硬度均满足要求。     

2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析

采用不同焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,分析不同焊接工艺对焊接接头力学性能、微观组织及耐腐蚀性能的影响。结果显示:在晶粒无明显长大时,焊缝及热影响区冲击韧性随奥氏体质量分数的增加而升高;采用熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)时,保护气体中加入N2可有效提高焊接接头各区域奥氏体质量分数,从而提高焊接接头力学性能及耐腐蚀性能;2205双相不锈钢母材及焊缝腐蚀速率均明显随腐蚀液质量分数的升高而增加。优化双相不锈钢焊接工艺参数,保证其焊接接头具有良好的综合性能,对于该类材料构件及产品的制造、推广及使用意义重大。     

船用EH36高强钢无缝药芯焊丝焊接接头组织和冲击韧性研究

本文以SRSF501无缝药芯焊丝在船用EH36高强钢中的焊接应用为目的,研究了国产无缝药芯焊丝SRSF501在船用EH36高强钢焊接中的组织和冲击韧性。通过试验表明：SRSF501焊接EH36钢接头各区域的冲击性能均满足船级社要求；多层多道焊时,焊缝组织由粗大的柱状组织和细小的等轴晶组织组成,底层焊缝和末道焊缝柱状晶区域较大；盖面层两侧接头热影响区存在粗晶区,其它位置接头的热影响区不存在粗晶区；焊接接头中熔合线外2mm处,晶粒最细,冲击韧性最好。     

铝合金活性TIG焊接接头性能研究

针对6061铝合金,采用自行研制的混合活性剂配方,利用正交设计法进行焊接工艺试验,得到一组性能良好的焊接工艺参数。在此焊接工艺条件下,混合活性剂增加熔深效果显著,可一次焊透10 mm的铝板,实现单面焊双面成形。焊后对焊缝的微观组织进行了观察和分析,并通过力学性能试验分析了活性剂对焊缝力学性能的影响。结果表明：与常规TIG焊相比,活性TIG焊的焊缝组织细密,基本不存在气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷;活性TIG焊接接头的拉伸强度和断裂伸长率均可达到与母材相当的水平,焊缝区的硬度明显提高,焊接接头性能良好。     

2507型超级双相不锈钢焊条的研制

研制了一种25%Cr型的超级双相不锈钢焊条,该焊条具有良好的焊接工艺性能,焊缝组织为铁素体-奥氏体两相结构,其中铁素体含量为35%～65%,铁素体-奥氏体两相结构保证了焊缝具有极佳的耐点腐蚀性能、耐晶间腐蚀性能和良好的力学性能.     

大厚板内部焊接残余应力分布实验研究

本文采用两次切割轮廓法测试55 mm厚对接焊接接头的内部纵向和横向残余应力分布,分析大厚度板单V坡口多道焊接接头的内部应力特征。测试结果表明:轮廓法测试的内部应力结果和热弹塑性有限元数值计算结果符合较好;焊缝及其邻近区域的纵向应力为拉伸应力,峰值拉伸纵向应力出现在焊缝中心距上表面约10 mm深度;接头上半部分拉伸纵向应力幅值大于300 MPa,高拉伸应力分布宽度小于焊缝宽度;接头下半部分(特别是焊缝根部附近)大于200 MPa的拉伸纵向应力分布宽度远大于焊缝宽度;焊缝中心位置横向残余应力从上表面到下表面呈现拉应力-压应力-拉应力的分布趋势,距下表面0～5 mm区域为高横向拉伸应力区(大于300 MPa),且横向拉伸应力峰值出现在下表面附近。     

退火对A32钢焊接接头耐蚀性能的影响

A32钢焊接接头广泛应用于船舶工业,其耐蚀性能的优劣对于焊接接头的力学性能和使用寿命至关重要.采用扫描电镜,超景深数码显微镜和电化学分析仪等表征手段,研究了船用A32钢焊接接头在进行去应力退火前后各部位在模拟海水溶液中的腐蚀行为,并对相关影响因素进行了讨论.结果表明:800℃去应力退火后,A32钢焊接接头部位耐蚀性能显著提高,这主要是由于在焊缝区和熔合区形成了趋向一致的树枝晶,母材组织铁素体增多,珠光体减少;另外,退火后的锈层成分为Fe_2O_3和α-FeOOH,较退火前的焊接接头锈层致密、覆盖完整,防腐蚀性能更好.     

GH3039真空扩散焊接工艺研究

对GH3039合金进行了真空扩散焊接试验,分析了焊接工艺参数对焊接接头拉伸强度的影响。结果表明:接头拉伸强度随着焊接温度的升高和保温时间的增长先升高而后降低;接头拉伸强度随着焊接压力的提高而升高。在本次试验中,最佳焊接工艺条件为:焊接温度,1100℃;保温时间,45Min;焊接压力,20MPa。     

国产核Ⅰ级ER308L焊丝性能研究

采用国产核I级ER308L焊丝,依据法国RCC-M标准测试了该焊丝熔敷金属的化学成分和力学性能;研究了采用该焊丝TIG焊焊接00Cr18Ni9不锈钢接头成分、力学性能,并与采用国外核I级ER308L焊丝、国内普通ER308L焊丝的焊接接头进行对比分析;进一步研究了焊接电流对00Cr18Ni9不锈钢焊接接头力学性能的影响,优化国产核I级ER308L焊丝的TIG焊接工艺参数.结果表明:国产核I级ER308L氩弧焊丝熔敷金属的成分、铁素体含量、抗拉强度、屈服强度和冲击功均符合RCC-M标准要求;相同焊接工艺条件下,国产核I级ER308L氩弧焊丝焊接接头拉伸性能优于国外核I级ER308L焊丝和国内普通ER308L焊丝;在焊缝、熔合线及熔合线+2 mm三处的冲击功都比国外核I级焊丝要高;国产核Ⅰ级ER308L氩弧焊丝在120 A的焊接电流下所得接头的综合力学性能最佳,且焊缝中铁素体含量较为合适.     

混凝土泵车底座与转台断裂失效分析

针对混凝土泵车底座与转台焊缝断裂失效,本文对焊接接头进行宏观断口、化学成分、硬度、金相、电镜等试验研究,分析产生断裂的原因。结果表明:焊接连接构造设计、装配、工艺存在不足,特别是转台角焊缝焊脚尺寸偏小,是导致底座与转台断裂的主要原因。转台焊接热影响区出现马氏体异常组织,导致接头产生脆性断裂。     

热处理低合金钢焊件的焊后不回火

通过十字接头抗裂试验、插销试验、焊缝金属内扩散氢含量分析、焊接残余应力和热影响区性能试验，及其理论分析后指出，经淬火和低温回火处理的低合金钢，处理高硬度状态下焊接，控制钢内Ｓ、Ｐ杂质含量是十分重要的，当焊缝“非等强”组配时，合理选用奥氏体焊接填充材料，焊后可不回火热处理。     

Al-Zn-Mg合金焊缝中Zn、Mg含量和比值对应力腐蚀性能的影响

一、前言Al-Zn-Mg 系合金焊接接头对应力腐蚀比较敏感,若焊后加以适当热处理,虽然可以使接头的抗应力腐蚀性能有所改善,但是如果焊缝成分、特别是焊缝主成分——Zn 和 Mg含量不合适,则其仍为应力腐蚀薄弱区。我们     

LF21铝合金厚板搅拌摩擦焊接接头微观组织研究

针对14 mm厚的LF21铝合金,采用搅拌摩擦焊进行焊接,焊后对接头的宏观形貌、微观组织和接头不同区域的显微硬度进行分析.实验结果表明:在焊接速度v为200mm*min-1,转速ω为1200rad*min-1时,焊缝成型较美观,焊缝内部无空洞、裂纹等缺陷.显微组织观察发现焊核区的组织为再结晶等轴晶粒,晶粒明显细化;热机械影响区组织由原始母材细纤维组织转变为具有一定弧度的弯曲粗纤维组织;热影响区范围较窄,晶粒与母材相似,但出现了晶粒粗化现象.显微硬度实验发现,焊缝中层和上层的显微硬度较高,而下层较低.     

厚板多层多道对接焊残余应力轮廓法测量及热-弹-塑性有限元分析

船体外板结构多采用多层多道焊工艺建造,焊接产生的残余应力复杂,易导致焊接结构断裂和疲劳失效.本文采用轮廓法与基于并行计算技术的热-弹-塑性有限元研究Q235厚板多层多道对接接头内部残余应力分布及其变化过程,预测结果与测量结果吻合较好.预测结果表明,纵向残余应力在焊缝区为拉应力,沿接头宽度方向逐渐减小最终转变为压应力,正面焊缝中部区域拉应力值明显降低;横向残余应力在焊缝区上表面及背面填充处为拉应力,沿接头宽度方向逐渐降低,在正面焊缝中部区域为压应力;Z向残余应力主要存在于焊缝区,正面焊缝以压应力为主,背面焊缝以拉应力为主.厚板多层多道焊接过程中,残余应力变化是由于后一道焊缝对已焊的焊缝起到热处理作用导致的,焊缝接头残余应力分布由最后一道焊缝决定.     

铝/镀锌钢板CMT点塞焊的组织及力学性能研究

以ER4043(AlSi_5)铝合金焊丝为填充金属,采用冷金属过渡(CMT)焊接技术对镀锌钢板和6061铝合金进行搭接点塞焊试验,研究送丝速度和焊接间隙对搭接接头铺展形貌、界面显微组织和接头力学性能的影响.结果表明,CMT点塞焊过程中,送丝速度和焊接间隙对熔核直径以及铺展高度有明显影响.熔焊区由熔化区的柱状晶和热影响区的等轴晶组成,钎焊界面金属间化合物层由层状的Fe_2Al_5和针状的FeAl_3组成,富锌区由富Al的α固溶体和铝锌共晶组成.在最佳工艺参数下,焊接接头最大拉伸载荷达到2.12 kN,接头断裂集中在Fe-Al化合物层和环状富锌层处.