AZ31B镁合金TIG和MIG焊接接头组织性能比较分析

研究了AZ31B镁合金钨极氩弧焊(TIG)和熔化极氩弧焊(MIG)焊接接头组织及性能。在厚度为8.0 mm的AZ31B镁合金板材上分别进行了填丝TIG和MIG两种焊接试验,分析了AZ31B镁合金两种焊接工艺以及接头焊缝的微观组织和显微硬度。试验结果表明,填丝TIG焊缝成形良好;MIG焊接时有飞溅现象,焊缝成形不及TIG均匀。TIG和MIG焊接接头的相组成与母材的相组成一致。MIG焊接热影响区HAZ的晶内析出相弥散分布,焊缝区晶界析出相连续分布;而且MIG焊接接头的显微硬度值较TIG焊接时要高,焊接接头的力学性能有所提高。     

焊接工艺对镍基焊缝气孔的影响

针对镍基合金钨极氩弧焊焊缝中气孔形成的影响因素,采用高速摄像机、光学显微镜获得了气孔在熔池及焊缝中的形态及分布特征照片,研究了油污、送丝速度、保护气体和焊接电流等参数对熔池气泡的影响。结果表明：采用钨极氩弧焊对镍基合金焊接时,熔池表面有少量的气泡逸出,证明了焊缝金属中气孔源的存在;显微组织观察发现,有未及时逸出的气泡残留其中,但是利用UT,RT探伤手段无法检测出该类缺陷的存在;送丝速度和焊丝油污对焊缝金属中气孔的形成有明显的影响;适当调整其他焊接工艺参数对气孔影响均不显著。     

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.     

TIG熔修法改善含咬边缺陷焊接接头疲劳性能

接头焊趾区表面常常会存在一些焊接缺陷如咬边等，这些缺陷对接头承受动载荷的能力影响很大，疲劳裂纹往往从该部位更早地萌生．结合国产16Mn低合金中强钢，用TIG熔修法提高含咬边缺陷焊接接头疲劳强度，并延长其疲劳寿命．试验结果表明，咬边等焊接缺陷降低原始焊接接头疲劳强度10％～20％；与含缺陷焊态试件相比，TIG熔修处理后十字接头的疲劳强度提高70％，疲劳寿命提高5～8倍，与不舍焊接缺陷的焊态试件相比，疲劳强度提高34％，疲劳寿命延长3～4倍：原始咬边缺陷对TIG熔修处理后焊接接头的疲劳性能基本没有影响．     

电铸镍与不锈钢MIG焊焊接工艺

某发动机是CZ3A（B）三子级的动力系统，其身部组合件采用锆铜内壁与电铸镍外壁的新型结构，所用电铸镍与不锈钢集合器的焊接属于异种金属焊接，由于焊接接头两侧的导热性相差悬殊、结构的开敞性较差等如图1所示，给焊接造成难度。     

TIG重熔工艺及其对角焊接头疲劳强度的改善

以１６ Ｍｎｑ 钢的角焊接头为对象，研究了ＴＩＧ重熔工艺、重熔区的脆化倾向、接头疲劳强度和疲劳裂纹生长特点。确定了能使工艺过程稳定、重熔区形状良好的工艺参数和方法。证明了重熔区脆化倾向不大，断裂韧性良好。ＴＩＧ重熔能使接头的疲劳强度提高６０％～７０％。     

2195-T8铝锂合金TIG焊接头的腐蚀行为

采用TIG焊工艺连接5.3 mm厚度2195-T8铝锂合金对接试板,通过金相显微镜和扫描电镜对TIG焊接头组织进行分析.为研究接头腐蚀行为,进行了TIG焊接头晶间腐蚀试验与接头各位置电化学分析.发现在IGC(晶间腐蚀)溶液中,焊缝耐蚀性最差,最大腐蚀深度达到163.9μm;其次是母材,最大腐蚀深度达到125.1μm;热...     

摩擦焊接头组织与力学性能

研究了变形速率对低合金结构钢摩擦焊接头组织与力学性能的影响，结果表明，增大变形速率和延长减速改善了接头区域的硬度分布，焊缝区宽度变窄，热影响软化区不明显，焊缝晶粒细化，使焊缝的韧性得到一定程度的改善，本文对接头各个区域的显微组织进行了分析。     

无电焊接焊缝组织性能研究

无电焊接是传统焊接与自蔓延高温合成（SHS）的集成创新技术,它工艺简便,不需外界能源即可进行焊接.对45钢无电焊接焊缝组织及力学性能的研究表明：焊缝冶金结合良好,线扫描曲线表明焊缝元素明显进入45钢基体组织;其抗拉强度可达348MPa,冲击韧性达44J/cm^2.该技术还能焊接有色金属,尤其适用于野外应急维修.     

Al2O3颗粒增强铝基复合材料储能焊接头微观组织及性能

对0.3 mm厚Al2O3颗粒增强铝基复合材料薄板进行了储能点焊连接研究试验。发现其微型点焊接头由熔核区、热影响区和熔核向热影响区过渡的熔合区（线）组成。由于储能焊极短的焊接时间,大的冷却速率达到106 K/s,使得熔核组织显著细化,具有快速凝固特征。熔核中增强相Al2O3颗粒发生偏聚现象,在熔核边缘区域出现了气孔缺陷。当焊接电容C=6600μF、电压U=80 V、电极压力F=18 N时,获得较高力学性能的焊接接头。     

2219铝合金锻件TIG焊接头的组织和腐蚀行为

采用TIG焊制备2219铝合金焊件,并结合金相(OM)、扫描电镜(SEM)、投射电镜(TEM)、浸泡实验和电化学实验等分析测试方法,研究了2219铝合金锻件TIG焊接头的组织演变和腐蚀行为。结果表明:焊缝组织呈树枝状等轴晶,细小均匀;局部腐蚀原电池形成倾向减弱,电位正移,耐蚀性能最好;母材区由于残余结晶相和晶界时效析出相连续析出,腐蚀发生在残余结晶相周围贫铜区和晶界处,且晶界作为腐蚀通道加速阳极溶解速率,导致母材区在腐蚀溶液中最先腐蚀;过时效区因析出相在晶界上的断续分布,晶界电位将正移,有利于腐蚀性能的提高;淬火区存在大量含Cu过饱和固溶体,且未见无沉淀析出带,是抗腐蚀性能较过时效区进一步提高的原因。由于残余结晶相、基体、析出相和晶界结构的共同作用导致合金接头耐蚀性存在差异,依次为焊缝区淬火区过时效区母材区。     

铜铝异种金属钎焊接头的电化学腐蚀性能研究

通过电化学Tafel曲线的测试,在室温3．5％氧化钠溶液中,对铜铝异种金属钎焊接头的电化学腐蚀性能进行了研究。结果表明：在钎焊过程中,施加一定压力,在一定的保温温度下,延长保温时问,可以提高接头的耐腐蚀性能。     

基于高熵合金中间层的铜/钢TIG焊接头组织与性能

铜/钢复合结构不仅能够满足不同环境对材料性能的要求,还可减少铜材的消耗,将大大降低构件的成本;但铜与钢之间物化性能差异较大,其中极差的相溶性会导致焊后出现液相分离或缺陷。基于焊缝金属固溶-高熵化思路,设计Fe₅Co₃₀Cr₃₀Ni₃₀Cu₅高熵合金作为中间层,对T2紫铜和Q235钢进行TIG焊接,并对中间层及接头的组织与性能进行分析。结果表明：Fe₅Co₃₀Cr₃₀Ni₃₀Cu₅高熵合金为单相FCC固溶体结构,具有良好的强度和塑韧性;采用该中间层材料,利用TIG焊方法可实现T2紫铜和Q235钢的可靠连接,焊缝成形良好且无气孔、裂纹等缺陷;焊缝区组织为单相FCC固溶体结构,具有显著的高熵化特征;焊接接头平均抗拉强度为225 MPa,达到铜母材强度的91%,平均断后延伸率达到44%;接头断裂发生在紫铜侧热影响区,且断口表面呈现有大量的韧窝结构,具有显著的韧性断裂特征。     

镍基高温合金异形筒体零件的焊接工艺研究

镍基高温合金异形筒体零件由拉深成形的上、下半部通过氩弧焊（TIG）焊接方法连接成整体。本文从镍基合金的焊接性能和零件焊接参数选择出发,分析了异形筒体零件TIG焊产生焊接缺陷和焊接变形的原因,并讨论了减少焊接缺陷和控制焊接变形的相关措施。     

奥氏体不锈钢A—TIG焊焊接性能研究

研究了1Crl8Mn8Ni5N不锈钢薄板A-TIG焊与常规TIG焊和填丝TIG焊的焊接规范和焊接接头性能．结果表明：与常规TIG焊相比,A—TIG焊焊缝宽度减小,焊缝组织中晶粒细化,焊接接头的抗拉强度显著提高,且高于母材的抗拉强度;与填丝TIG焊相比,A-TIG只需小电流且不需要填丝即可达到相同的焊接性能,同时可以降低成本,提高生产效率．     

SiCp/3003Al复合材料闪光对焊接头组织及其分析

采用连续闪光对焊的方法对SiCp/3003Al复合材料进行焊接，在合适的工艺条件下获得了良好的焊接质量。焊后接头的微观分析表明，闪光对焊接头可分为界面反应区、颗粒密集区、颗粒过渡区、母材区四个不同的组织区域，借助于扫描电镜及能谱分析，概括出前三区组织特征及成因。     

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。     

焊接热输入对镁合金与镀铜钢冷金属过渡焊接接头性能和缺陷影响

利用冷金属过渡焊(CMT)对镁合金和镀铜钢异种金属进行焊接,填充材料选择AZ31镁合金焊丝,对焊接接头的显微组织进行检测,分析焊接接头的性能和缺陷。实验结果表明:Cu元素对镁合金在钢表面的润湿铺展起到良好的促进作用,焊接热输入影响Cu元素对镁/钢表面的润湿铺展效果。焊接接头产生富铜区,易产生裂纹,降低了焊接接头强度。经过拉伸测试,在焊接热输入为212. 2 J/mm时,焊接接头强度达到最大值3. 99 k N,但在焊接热输入达到254. 6 J/mm时,焊接强度反而降低,这是由于钎焊区生成了大量的中间层脆性化合物。焊接接头组织中检测到气孔、夹渣和裂纹等焊接缺陷的存在,这与母材表面的氧化膜和焊缝内应力有关。     

焊接模式对长碳纤维复合材料超声波焊接头性能的影响

超声波焊接可以高效地实现长碳纤维复合材料的连接.超声波焊接常用的有3种焊接模式:时间模式、位移模式和能量模式,其控制机理不同.本文采用适应生产需求的小焊头,研究了3种常用焊接模式对长碳纤维复合材料超声波焊的接头性能的影响,为生产过程中的焊接模式选择提供依据,且材料表面不预设能量引导体(导能筋)以提高生产效率.本文探寻了每种焊接模式下的最优焊接参数,并将各模式下的最优参数结果进行了对比,通过监测焊接过程中的功率-位移曲线对焊接过程及机理进行了分析,采用拉伸实验和显微组织观察对分析结果进行了验证.结果表明,熔核面积是影响拉伸强度的主要因素,焊接过程的完整性对拉伸强度也有所影响,焊接缺陷普遍存在于3种焊接模式中,对焊接质量影响不大.不同的焊接模式下获得的最佳接头性能有较大差异,位移模式下得到的熔核面积最大,接头的最大承载力可达1 795.6 N;时间模式下焊点熔化后未经充分流动即冷却凝固,接头力学性能较差;能量模式下焊接时间短,熔核面积仅为位移模式下的40.5%,承载力也较差.位移模式是最适合长碳纤维复合材料超声波焊的焊接模式.     

SiC增强镍基耐磨涂层设计及性能分析

Q235的用途极其广泛,特别是应用于生产机械设备,但在对表面硬度要求较高的工作环境下,Q235钢往往无法满足服役条件.通过在Q235的表面采用TIG焊熔覆碳化硅陶瓷颗粒增强镍基金属复合涂层的方法提高其表面硬度和耐磨性.研究了焊接电流、焊接电压、气体流量、电弧长度和焊接速度等工艺参数对复合涂层涂覆质量的影响;分析了碳化硅陶瓷颗粒与镍基钎料的质量含量配比对复合涂层成型性和力学性能的影响;在此基础上分析了涂层的微观组织形貌、硬度和耐磨性;发现涂层材料在焊接过程中熔合线附近向外逐渐冷却依次形成树枝晶,等轴晶,碳化硅陶瓷颗粒增强镍基金属复合涂层使Q235碳钢表面硬度比母材提高3倍左右,是优良的金属陶瓷涂层钎涂材料.