铜基铌钛多芯复合超导线钎焊工艺的研究

本文详细论述了用电阻钎焊工艺连接铜基铌钛多芯复合超导线的研究结果。此项研究是配合超导电机超导磁体的研制而进行的。专门设计改装了专用钎焊设备及夹具,选用了七种成分的钎料,测试了不同钎料接头的低温(4.2k)电学及力学性能。这些性能资料填补了国内空白,为超导技术实用单位提供了选择的参考。鉴于与钎焊工艺和接头性能密切相关的接头金属组织的电镜观察分析己有专文论述,本文只作简要介绍。     

钛/钢连接方法的研究

钛与钢的物理和结晶化学性能差异较大,直接连接时接头性能较差,焊接存在较大困难。采用钎焊或用适当的填充材料隔离固态钛与钢的熔化焊和压力焊,可缓解接头中金属间化合物与脆性相的生成,某种程度对接头性能有所改善。     

HRB500E高强度抗震钢筋焊接性能

国内某厂通过铌微合金化和控冷工艺开发试制HRB500E高强度抗震钢筋,采用金相显微镜、维氏硬度计、闪光焊接、疲劳试验机及力学性能测试,对HRB500E钢筋焊接样力学性能、HV5硬度、金相显微组织、焊接接头强度及疲劳强度进行了试验研究。结果表明:焊接前后焊件和母材强度变化小于5 MPa,强度变化不大,焊件拉伸断口远离焊缝,为延性断口,焊接性能良好;在焊接热循环作用下,焊接接头焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区的表层和芯部经历奥氏体化后再结晶,其组织和硬度变化不大;混晶区至母材表层和芯部则经历不完全奥氏体化后的再结晶,母材芯部组织为F+P+B、表层组织为S,表层硬度HV5高于芯部硬度30 HV5,其组织和硬度变化较大;焊接接头的抗拉断负荷从焊缝到混晶区逐渐减小,焊缝和热影响粗晶区的抗拉断负荷比母材的高;采用国际焊接学会推荐的FAT75疲劳设计曲线对钢筋焊接接头疲劳强度设计是安全的。     

带堆焊层钢管焊接接头耐蚀性的电化学评定

采用电化学测试技术评价了低碳钢管管端内壁不锈钢焊条堆焊后再用相同焊条进行打底焊所得焊接接头（特别是焊接热影响区）的耐蚀性，选用两种高合金焊条M2、M6，并对堆焊金属进行热模拟试验，测定了模拟热影响区不同部位在3％NaCl介质中的阳极极化行为．结果表明，按新工艺焊接的接头代替普通碳钢焊接接头可有效地提高管道接头的使用寿命．两种焊条中，含Nb的M2耐蚀性比M6好，铌能够有效提高接头的耐均匀腐蚀、晶间腐蚀和点蚀能力，热影响区600～1000℃是高合金接头耐蚀性最薄弱的区域，建议采用超低碳含铌高合金焊条，以解决热影响区的腐蚀问题．     

钢铁材料的相变超塑性焊接

首次采用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机进行了不同金属材料相变超塑性焊接过程及接头性能的探讨。试验证明低碳钢、铸铁及Ａ３－Ｔ８异种钢接头利用相变诱发的超塑性状态来进行固相焊接是可行的。作为介于一般压力焊与扩散焊之间的一种新焊接方法，相变超塑性焊接对很多金属材料的连接具有一定的应用前景。     

小截面铝—铜扁导綫的半自动闪光焊

本文研究了小截面铝—铜扁导线半自动閃光焊的工艺,並进行了接头性能的試驗。研究表明,所提供的焊接方案是简便有效的。用所推荐的焊接規范焊出的接头具有良好的机械性能和导电性能。本文还探讨了“鋁崩”現象。指出“铝崩”的产生原因是电磁斥力和焊件强度两因素綜合作用的結果。提出了防止“鋁崩”的方法。     

双周疲劳载荷作用下超声冲击处理态焊接接头疲劳行为

使用带超声频高周分量的双周疲劳(CCF)试验装置对Q345钢焊接接头的CCF行为进行了研究.采用超声冲击处理(UIT)方法对焊接接头进行处理,并将冲击态接头与焊态接头进行了对比,结果表明,超声冲击处理态焊接接头CCF性能有较大幅度改善,尤其对于工作在长寿命区间的焊接结构,其性能提高更加显著.     

超高强钢等离子弧焊接头冷弯性能分析

通过与氩弧焊的对比试验 ,分析了焊后热处理强化的超高强钢等离子弧焊接头冷弯性能不足的原因 ,研究表明焊后热处理并不能完全改善HAZ的结晶形态 ,接头的一次结晶组织、焊缝化学成分以及焊缝形状是影响接头冷弯性能的主要原因 ,并提出了用焊趾重熔和增强焊缝塑性的方法来改善接头冷弯性能 .     

服役TP304H炉管的焊接性性能

通过对服役2×104、3×104 h的TP304H奥氏体不锈钢炉管进行金相组织和扫描电镜观察,结果表明晶界处随服役时间的增加而逐渐聚集碳化物析出相,炉管变脆,但仍然具有可焊性.使用药芯焊丝TIG焊打底,在打底焊过程中观察不同焊接参数下的焊缝成形质量以确定合适的焊接参数.对焊接接头进行力学性能分析,结果表明:使用自保护焊丝打底的焊接接头与传统背面充氩气实芯焊丝打底的焊接接头相比,性能有所改善,可以满足生产要求.     

高速列车车体铝合金双丝焊接头组织与性能

分别对双丝焊和单丝焊的焊接接头进行了X射线无损检测、显微组织分析、性能变化检测和拉伸断口形貌分析.研究了双丝焊焊接工艺方法在高速动车组车体用6005A-T6铝合金的焊接成型可行性.结果表明,双丝焊焊接速度高、焊缝成形好,接头组织致密、晶粒细小,接头力学性能优良,适合高速列车的大批量自动焊生产.     

国产与进口5183焊丝及焊接接头组织与性能

采用国产与进口5183焊丝作为填充丝对5083-O状态合金板材实施MIG焊接.利用金相观察、拉伸性能测试、扫描电镜观察等方法研究了焊丝及焊接接头的显微组织与力学性能.结果表明:与进口5183焊丝相比,国产5183焊丝屈服强度较高,延伸率略低;在所选的焊接工艺参数条件下,MIG焊可以获得焊缝质量良好的焊接接头;两种焊丝焊接的接头各区组织基本相同,焊缝区是典型的急冷结晶的铸态组织;热影响区晶粒呈现出了沿轧制方向伸长变形的特点,部分析出相固溶到基体中.使用两种焊丝焊接的接头抗拉强度都达到基材的85%以上.     

TIG焊工艺对5083铝合金焊接接头力学性能的影响

5083铝合金焊接接头的力学性能是影响产品质量的关键因素之一.设定不同TIG焊工艺,用6012铝合金焊丝对10 mm厚的5083铝合金板进行焊接.焊接试样分为四组,在氩气流量、层间温度相同的情况下,四组试样分别采用五层不同焊接电流、焊速、不填丝自熔或加硼方式的焊接工艺.通过对四组试样进行拉伸实验、断口形貌观察,结合金相组织分析,探究TIG焊工艺对5083铝合金焊接接头力学性能的影响.结果表明：中厚板5083铝合金TIG焊接,采用6012铝合金焊丝,层间温度控制在80 ℃,第五道焊道采用不填丝自熔时,焊接接头的综合力学性能最好.     

镍线电阻对焊的工艺试验研究

针对镍线电阻对焊接头出现的质量问题，进行了系统的对焊工艺试验，结合拉伸试验和金相断口的观察检验，提出了合理的焊接工艺范围和防止工艺缺陷的措施，解决了镍线对焊的接头质量问题．     

钪铒微合金化对7A52合金焊缝组织与性能的影响

采用传统ER5183焊丝及单独和复合添加Sc,Er的自制5183焊丝对7A52铝合金进行钨电极惰性气体保护焊,并对焊接接头的力学性能和焊缝显微组织进行了研究.结果表明,拉伸断裂均在焊缝中心处,焊缝处是焊接接头的最薄弱环节,其次是焊接热影响区内的软化区.在ER5183焊丝中添加微量元素Sc和Er可有效细化焊缝处的组织,提高合金焊接接头的强度,其中单独添加Sc的焊丝效果最好,单独添加Er的焊丝效果次之.焊接接头的抗拉强度可达3324MPa,是母材强度的725%.     

焊接工艺对7N01P铝合金激光-MIG复合焊接接头中气孔的影响

铝合金在激光-熔化极惰性气体保护（melt inert-gas,MIG）复合热源焊接过程中形成的气孔会引起应力集中、降低焊接接头的强度和塑性等问题,从而明显降低焊接接头的性能。采用激光-MIG复合热源焊接技术,对4 mm厚7N01P铝合金进行了对接焊接,分析了焊接工艺对焊接接头中气孔的影响。结果表明,采用复合热源焊接技术,在送丝速度为7.0、8.0、9.0 m/min,焊接速度为0.9、1.0、1.1 m/min,功率分别为2.3、2.4、2.5 kW时均可以实现7N01P 铝合金板材的单面焊双面成形。当激光功率为2.3 kW,送丝速度为9.0 m/min,焊接速度为1.0 m/min时,焊接接头中的气孔数量最少,气孔率约为1.2%。此外,激光功率的变化会影响焊接接头中气孔的形成,随着激光功率从2.3 kW增加到2.5 kW时,气孔数量先增加后下降;送丝速度的变化也会影响焊接接头中气孔数量,当送丝速度由7.0 m/min增加至9.0 m/min时,气孔数量有所降低;而焊接速度对焊接接头中气孔的影响是双向的,随着焊接速度的增加,气孔数量先减少（焊接速度从0.9 m/min到1.0 m/min）后增加（焊接速度在1.1 m/min）。可见,工艺参数的优化可以起到减少焊接接头中气孔的作用。     

焊接工艺对6005A-T6铝合金焊接接头晶间腐蚀性能的影响

采用激光填丝焊（laser wire filler welding,LFW）、冷金属过渡（cold metal transfer,CMT）焊和熔化极惰性气体保护（melt inert-gas,MIG）焊方法对6005A-T6铝合金板材进行焊接,研究不同焊接方法得到的焊接件的接头处、焊缝区、热影响区的抗晶间腐蚀能力。研究结果表明：在相同晶间腐蚀环境下,LFW接头处较CMT焊、MIG焊接头处的抗晶间腐蚀能力强;CMT焊焊缝区较MIG焊焊缝区的抗晶间腐蚀能力强,但热影响区抗晶间腐蚀的能力相反;3种接头各自热影响区的抗晶间腐蚀能力均弱于各自焊接接头处和焊缝区的抗晶间腐蚀能力。     

对接接头应力集中系数的有限元分析

用有限元方法计算了对接接头焊趾部位的应力集中系数，分析了焊趾倾角和焊趾过渡圆弧对应力集中系数的影响．结果表明，通过减小焊趾倾角或（和）增大过渡圆弧半径的方法可以有效地缓和接头的应力集中．而焊趾过渡园弧的引入从力学和焊接冶金两个方面提高了接头的抗裂性．同时指出，单侧有加强高的对接接头比双侧都有加强高的接头有较小的应力集中系数．还给出了估算对接接头应力集中系数的回归方程式     

Al-12.7Si-0.7Mg合金交流TIG焊接头组织与性能

采用进口ER4043和ER4047作为填充焊丝对Al-12.7Si-0.7Mg合金热挤压板材实施交流TIG直缝对焊.利用金相观察、显微硬度测定及拉伸性能测试等方法研究了焊接接头的显微组织与力学性能.结果表明:在所选的焊接工艺参数条件下,交流TIG焊可以获得焊缝质量良好的焊接接头;焊缝区(WZ)是明显的熔融金属激冷形成的铸态组织,热影响区(HAZ)Si颗粒有聚集长大的趋势;接头显微硬度分布显示硬度在焊缝区达到最高,在熔合区急剧下降,在热影响区达到最低.两种焊丝焊接接头抗拉强度都达到基材的90%以上.     

Some Problems of Rails For High-speed Railway of China

Acciording to running experience of high-speed railway abroad,a full attention must be paid to some requirements of specifica-tion of rails for high-speed railway,such as materil mechanical properties,rimension tolernces,straightness,surface flatness and so on.It is suggested that the long-length rails should be laid in high-speed railway,and the feasibility of producing,welding and transporting of long-length rails should be researched.On the basis of technical innovation of domestic manufacturers,it is practicable to lay 50-100mlong-length rails should be researched.On the basis of producing,welding and transporting of long-length homemade rails in high-speed railway of China.The following welding programme of rails for hiah-speed railway can be adiop-ted:50-100m long-lenath rails can be welded as 500m long rail string through flash butt welding in plant,then in field the reid string can be welded through a mobile flash butt welding or thermit welding.As the specification of rails or high-seed railway is rigorous.some related techniques to long-length rails should be researched and practised as soon as possible,including mobile flash butt welding tech-nique,transporting and reinforcing techniques of lon-length rails,etc…     

低合金高强度结构钢埋弧焊丝盘条的研制

为确保低合金高强度钢焊接结构的安全度，研制生产焊缝金属具有相应强度并有优良的抗裂性能和足够的塑韧性的焊材，与低合金高强度钢相匹配显得十分迫切．对低合金高强度结构钢埋弧焊丝盘条的成分进行科学设计，控制盘条中杂质元素含量，采用合理的生产工艺，得到埋弧焊丝盘条，再其表面质量、金相组织、盘条及其焊接接头性能等进行系统试验分析，结果表明该盘条综合性能优良，在国家重点工程——润扬长江公路大桥的建设中得到批量运用，为我国高性能焊接结构提供了一种优质焊接材料．