钛/铜异种金属焊接技术研究进展

目的综述目前钛/铜异种金属焊接方法的研究现状,对比各种焊接方法的优缺点,为进一步发展高质量钛/铜焊接技术提供参考。方法在分析钛/铜异种金属的焊接性的基础上,将钛/铜异种金属焊接方法分为熔钎焊、固相焊、添加过渡层3类,归纳总结了焊接钛/铜异种金属的难点和现有解决办法。结果目前现有的焊接方法虽然在一定程度上抑制了TixCuy金属间化合物的形成,但是并未完全消除,接头的塑性较低。结论为了完全抑制TixCuy金属间化合物的形成,物理隔绝Ti和Cu的相互扩散是理想的办法,因此添加高熔点并与Ti和Cu无金属间化合物形成的过渡层是钛/铜异种金属焊接的发展趋势。     

00Cr12Ti不锈钢焊接接头性能分析

通过对00Cr12Ti不锈钢板材手工钨极氩弧焊(TIG)焊接接头的微观组织观察、无损检测以及力学性能、耐蚀性能等试验,研究00Cr12Ti不锈钢板材TIG焊接接头的组织与性能,并与0Cr13焊接接头作对比.结果表明:采用TIG焊接方法及较小的焊接规范,00Cr12Ti不锈钢板材TIG焊接接头焊缝未发现裂纹、气孔等缺陷,强度和塑性良好;00Cr12Ti的HAZ组织为粗大的铁素体晶粒(ASTM 2级);0Cr13的HAZ组织为不规则铁素体晶粒和分布于晶界上由奥氏体相变而生成的块状马氏体.00Cr12Ti焊接接头的耐腐蚀能力优于0Cr13焊接接头.     

异材焊接——1Cr18Ni9Ti与16Mn焊接工艺分析

在不同的焊接母材间实施焊接过程,需事先对材料的物理性能、化学性能、机械性能、化学成分及焊接性能作仔细的分析,制定出一套合适的异材焊接工艺,合理地选择焊接工艺参数,并在实践过程中不断地加以修正,以便保证异材金属间的焊接质量。本人结合多年的焊接实际操作经验,对1Cr18Ni9Ti与16Mn两种材料的材质性能及其焊接性能进行了分析,拟定了一套行之有效的焊接工艺,供同行们参考。     

钛合金与不锈钢真空扩散焊接的研究

对铁合金TC4与不锈钢ICrl8Ni9Ti异种金属扩散焊接头的结合性能进行了试验研究，利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针仪等对接头进行了微观分析．结果表明：TC4/1Cr19Ni9Ti直接扩散焊时，由于母村组元的相互扩散和迁移，在交界面附近形成了金属间化合物层，而导致接头脆断．采用钒十铜作中间过渡金属，则有效地防止了Ti与Fe、Cr、Ni的相互扩散和迁移，保证了钛合金TC4与不锈钢1Cr18Ni9Ti的良好连接．接头的强度与软质中间层铜的厚度有关，最高强度可接近母材不锈钢的下限．     

焊料Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)与SiO_2基板低温活性焊接机理

采用扫描电镜、能谱仪和透射电镜研究了Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)低温活性焊接SiO_2基板界面的微观形貌和焊接机理,并根据反应热力学和活性元素的吸附理论分析了Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)与SiO_2基板的焊接机理及焊接动力学过程.实验结果表明,焊接界面由Ti Si和Ti O_2形成.理论分析与实验结果一致表明:Ti元素在SiO_2基板表面的化学吸附可能是实现焊接润湿的主要原因,在焊接的初始阶段发挥重要的作用;Ti与SiO_2之间的界面反应并形成界面产物是实现Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)与SiO_2基板焊接的主要机理.     

电厂金属焊接技术中缺陷原因及具体措施分析

电厂金属焊接技术的质量,对整个电厂机组能否正常的运行起着极其重要的作用。大部分原因是电厂在进行金属焊接时,电厂金属焊接技术不成熟,无法满足实际的操作要求;时间上要求紧迫。另外,金属焊接的质量监理部门在监管是存在漏洞;机械设备在安装是存在隐患,都会造成电厂金属焊接的质量出现问题。而电厂金属焊接的质量会影响到整个电厂生产的安全与稳定。所以,要保证电厂金属焊接的质量是非常重要的。本文针对电厂金属金属焊接技术中存在的缺陷原因进行分析,并提出具体的可实施措施。     

钛合金与不锈钢的相变超塑性扩散焊接

在航天、化工等领域经常需要对钛合金和不锈钢进行焊接.不锈钢和钛合金的复合构件能充分发挥2种材料的优点,并能节约宝贵的钛资源.利用相变超塑性扩散焊接方法,在Gleeble-1500D型热模拟试验机上对TA17钛合金与0Cr18Ni9Ti不锈钢进行了焊接试验,并对热循环上限温度的影响、接头拉伸强度、断口形貌、显微组织、物相组成和元素成分分布等进行了分析.结果发现,焊接接头中形成了TiFe、TiFe2、固溶体等物相,而且随着上限温度的升高,断口上金属间化合物所占面积比例增大,从而造成接头强度降低.     

谈金属焊接雕塑艺术创作

哈尔滨是中国的焊接名城,哈尔滨焊接研究所与俄罗斯巴顿焊接研究所就金属焊接艺术品的开发研究做了大量的探索。笔者有幸参加了《金属焊接艺术产品设计与开发》课题组,在几年的研究探索过程中摸索了一些有关金属焊接艺术的独到特点,在这里着重探讨金属焊接雕塑艺术的创作方法。     

基于人工神经网络的药芯焊丝焊接工艺研究

用人工神经网络模型研究了药芯焊丝焊接材料的焊接工艺性能与焊接材料的基本配方、焊接工艺参数之间的关系 ,结合BP遗传算法计算了YJ657药芯焊丝焊接工艺性能最佳时药芯焊丝药芯粉的配比 .提出了表征焊缝金属成型、焊接飞溅率和焊缝金属脱渣率的数值方法 ,并应用于药芯焊丝的研制 .     

铝钢焊接界面金属间化合物形成的热力学分析

以热力学基本定律为基础,建立铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面金属间化合物形成的吉布斯自由能变化计算模型.应用所开发的计算和绘图程序,得到铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面处Al-Fe金属间化合物相形成的标准吉布斯自由能变化与温度关系的图形,分析在焊接接头界面处可能形成的Al-Fe金属间化合物相的种类,并与焊接实验结果进行比较.模拟结果表明:在Al-Fe界面上形成Fe2Al5和FeAl3金属间化合物,与实验结果基本一致,所建立的热力学模型是合理的.     

Electrocatalytic dechlorination of 2,4,5-trichlorobiphenyl using an aligned carbon nanotubes electrode deposited with palladium nanoparticles

Palladium loaded carbon nanotubes cathode with well-aligned nanotubes array was successfully fabricated on a titanium foil (Pd/CNTs/Ti) using a chemical vapor deposition technique and subsequent electrochemical deposition method. Pd particles were well dispersed on CNTs wall surfaces with average sizes no more than 20 nm, in most cases around 10 nm. Experiments for dechlorination of 2,4,5-trichlorobiphenyl (PCB 29) in methanol/water solution were carried out for the first time using Pd/CNTs/Ti cathode for investigation of its performance in electrocatalytic dechlorination of PCBs. Results show that Pd/CNTs/Ti presented better dechlorination efficiency (up to 90% in 6 h) than Pd/Ti and Pd/graphite cathodes owing to unique properties owned by CNTs, which benefited enhanced dechlorination of PCB 29. Complete dechlorination for PCB 29 was observed and biphenyl was identified to be final dechlorination product. The amount of Pd loading, cathode potential, and electrolytes were found to be key factors influencing dechlorination performance.     

B对冷轧IF钢板焊接疲劳性能的影响

对比研究了B对Ti添加和Ti、Nb复合添加的冷轧IF钢板经电阻焊接前后的显微组织和疲劳性能的影响·结果表明,B可以细化这两种IF钢的退火组织和焊接热影响区组织,改善晶界结合强度,提高焊接疲劳强度·疲劳断口分析结果表明,IF钢焊后表现为沿晶断裂特征,B可使IF钢断裂特征得以改善,由沿晶断裂转变成穿晶断裂     

Interface microstructure and formation mechanism of ultrasonic spot welding for Al–Ti dissimilar metals

The present study focuses on interface microstructure and joint formation. AA6061 aluminum alloy (Al) and commercial pure ti-tanium (Ti) joints were welded by ultrasonic spot welding (USW). The welding energy was 1100–3200 J. The Al–Ti joint appearance and in-terface microstructure were observed mainly via optical microscopy and field emission scanning electron microscopy. Results indicated that a good joint can be achieved only with proper welding energy of 2150 J. No significant intermetallic compound (IMC) was found under all con-ditions. The high energy barriers of Al–Ti and difficulties in diffusion were the main reasons for the absence of IMC according to kinetic ana-lysis. The heat input is crucial for the material plastic flow and bonding area, which plays an important role in the joint formation.     

Al2O3／Ni—Ti钎料／Nb的封接及其组织和性能的研究

探讨了用Ｎｉ－Ｔｉ高温合金对Ａｌ２Ｏ３陶瓷与金属Ｎｂ的封接行为．结果表明，Ｎｉ－Ｔｉ钎料对Ａｌ２Ｏ３陶瓷有良好的润湿性及高的焊后界面强度．钎料中的Ｔｉ与Ａｌ２Ｏ３中的Ｏ在反应界面上富集和结合是两种材料实现连接的原因．Ｎｂ溶入钎料中对减弱界面残余应力、提高强度有利     

Growth of graphite film over the tops of vertical carbon nanotubes using Ni/Ti/Si substrate

A substrate with Ni/Ti/Si structure was used to grow vertical carbon nanotubes (CNTs) with a graphite fihn over CNT tops by thermal chemical vapor deposition with CH₄ gas as carbon source. The carbon nanotubes and the substrate were characterized by a field emission scanning electron microscope for the morphologies, a transmission electron microscope for the microstructures, a Raman spectrograph for the ctystallinity, and an Auger electron spectrometer for the depth distribution of elements. The result shows that when the thickness ratio of Ni layer to Ti layer in substrate is about 1, a graphite film with relatively good quality can be formed on the CNT tops.     

镍基催化剂上催化裂解甲烷生长碳纳米管

以共沉淀法制备的 Ni-Al、Ni-Cu-Al和 Ni-L a-Al为催化剂 ,甲烷为碳源 ,在 773～ 10 2 3 K制备碳纳米管 ( CNTs) ,并通过 TEM和 XRD表征了 CNTs的部分性质 ,讨论了催化剂、反应时间和反应温度对 CNTs形貌、结构和产率的影响。结果表明 ,不同催化剂在相同温度下制备的 CNTs的形貌和结构有很大差异。Ni-Al催化剂上生长的 CNTs倾向于碳纤维结构。Ni-Cu-Al催化剂上生长的 CNTs具有节状结构。Ni-La-Al催化剂上生长的 CNTs管腔较大、管径较均匀且石墨化程度最高。在 10 2 3 K下 ,各种催化剂的活性都是在反应初期较高 ,然后随反应时间降低。Ni-Al催化剂在 2 h后活性降低很快 ,在 5 h后完全失活。Ni-Cu-Al和 Ni-La-Al催化剂活性随时间降低较缓慢 ,最后分别在 10 h和 15 h后完全失活。各种催化剂上生长的CNTs的产率随反应温度变化而变化。Ni-Al、Ni-Cu-Al和 Ni-La-Al催化剂上制备的 CNTs分别在 92 3 K、973 K和高于 10 2 3K左右达到最高产率     

Sonication-assisted dispersion of carbon nanotubes in aqueous solutions of the anionic surfactant SDBS: The role of sonication energy

Sonication is a powerful technique to promote the dispersion of carbon nanotubes(CNTs) and enhance their solubility;this is necessary for CNT applications,especially in the biochemical and biomedical fields.In this study,batch experiments were conducted to evaluate the role of sonication energy on the dispersion of CNTs in the presence of a widely used anionic surfactant,sodium dodecylbenzene sulfonate(SDBS).It was observed that the concentration of dispersed CNTs in the SDBS solution depended on the sonication energy,but not the sonication time or output power of the sonicator alone.The amount of dispersed CNTs was positively correlated with the concentrations of SDBS and CNTs,and the length of the CNTs.The promotion of oxygen-containing functional groups on the dispersed CNTs was observed at relatively low sonication energies.The optimal energy,i.e.the minimum energy supplied by sonication to achieve a saturated suspension of dispersed CNTs in the SDBS solution,was CNT diameter-dependent,because of the larger vdW forces between tubes of smaller diameter.An exponential decay curve was constructed for the optimal energy values as a function of the outer CNT diameter,to assist in determining the energy needed to disperse CNTs.     

单质对低碳钢A-TIG焊焊缝成形的影响

以Ti粉、Si粉和Te粉作为活性剂,研究了单质对低碳钢直流正接A-TIG焊焊缝成形的影响,分析了单质影响熔深的机理.在试验条件下,传统TIG焊的焊缝深宽比为0.24.添加三种活性剂后,焊缝表面都成形良好,Te粉使得焊缝余高增大.Ti粉和Te粉能显著增加熔深,Si粉对焊缝熔深影响则相对较小.Ti和Si粉能使熔宽收缩,而Te粉对熔宽几乎没有影响.在活性剂作用下,Ti粉的焊缝深宽比为0.43;而Te粉的为0.40,Si粉的只有0.35.Si粉、Ti粉、Te粉三者的焊缝熔深排序与其原子半径的大小顺序相同,焊缝熔深变化与单质原子半径大小关系密切.     

金刚石与钢体的盐浴焊

用氯基盐浴作为加热方法,实现了金刚石表面金属钛的渗覆以及金刚石与20Ni4Mo钢的焊接。试验中采用了Ni基合金作为中间过渡层金属。试验结果表明:盐浴加热既可有效地避免金刚石在高温下的石墨化,又不影响金刚石的性能;利用金属Ti和Ni形成低溶点共晶,来实现金刚石与钢体的接触熔化焊,大大降低了加热温度,为金刚石工具的焊接技术开辟了一条有效途径。金刚石与钢盐浴焊具有加工成本低、操作简便、连接强度高的优点。     

线圈骨架摩擦焊接头裂纹形成的原因分析

对线圈骨架DT4A纯铁和1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦焊接头裂纹的形成进行了原因分析。分析认为摩擦焊接参数没有得到优化，轴向压力卸载过早，焊接不起；而且异种材料物理性能线胀系数上有很大差别，导致摩擦焊接界面周边处形成最大张应力以及奥氏体与非奥氏体不锈钢之间的组织应力容易驱使裂纹的形成。