焊层排布对5083/6005A铝合金熔化极气体保护焊接接头显微组织及力学性能的影响

研究焊层排布方式对5083/6005A铝合金熔化极气体保护焊接(GMAW)接头显微组织及力学性能的影响。采用两层两道、两层三道和三层三道3种焊层排布方式获得高质量的对接接头。结果表明,位于6005A铝合金侧热影响区的软化区是5083/6005A铝合金GMAW接头的最薄弱部位。两层两道接头的热影响区再结晶程度和沉淀相溶解程度最高,而三层三道接头的最低。随着焊接层数和道次的增加,部分熔化区的晶界液化程度以及软化区的强度损失得到改善。两层两道接头的抗拉强度为161 MPa,而三层三道接头的抗拉强度提高到217 MPa。

超声辅助水下湿法焊接工艺

水下湿法焊接过程电弧不稳定,常存在熄弧、焊缝成形不均匀等问题.针对这一问题,提出了超声辅助水下湿法焊接方法,其原理是将功率超声振动与常规水下湿法焊接相结合,通过超声振动作用改善焊接电弧稳定性、焊缝成形,进而提高水下焊接接头质量.超声辅助水下湿法焊接堆焊对比试验结果表明,超声辅助水下湿法焊接显著改善了焊缝成形,能够获得尺寸均一连续的焊缝;焊接过程稳定性提高,熄弧率明显减小,熔深增大,余高减小,焊缝中心区域的显微硬度减小.

基于微课的《电子封装综合实验》翻转课堂教学模式探索与实践

随着《中国制造2025》的贯彻落实,我国对电子封装技术人才的需求愈加旺盛。"电子封装技术"被国防科技工业局和教育部列为目录外紧缺专业。文章针对电子封装实验教学现状,通过分析基于微课的翻转课堂教学模式的特点,提出将"课前知识学习+课堂知识内化+课后知识巩固"的教学手段引入电子封装实验教学。通过课前实验教学资源构建、学生线上自主学习、课堂协同实践和课后知识巩固等阶段的学习及全面的评价体系,有效提高了实验教学的效率和质量,增强了学生自主学习能力和创新思维能力。

新工科视域下电子封装创新实验

“新工科”建设开启了高等工程教育人才培养的新篇章,为高等工程教育的改革和发展提供了一个全新的视角。随着便携式电子设备的广泛应用,我国对电子封装技术专业人才的需求愈加迫切。在“新工科”建设的背景下,针对当前电子封装专业实验环节缺乏关联性以及知识框架完整性偏弱的问题,以电子产品的研发流程为参考,设计了电子封装专业创新实验。教学实践表明,该套教学体系能有效提高学生的科研兴趣和积极性,锻炼学生运用所学知识解决实际问题的能力,对学生自主学习能力、科研能力以及创新能力的培养具有重要意义。

加热温度对高强钢高温热态气体成形的影响

通过初始加热温度的变化,研究了高强钢管扭力梁高温热态气压成形后的力学性能、组织、硬度的变化规律。实验结果表明,随着初始加热温度的升高,在扭力梁冷却速率较快的区域,马氏体含量逐渐增加,成形后抗拉强度、升高,伸长率下降,但初始加热温度超过930℃,马氏体转化量降低且晶粒变大,抗拉强度开始下降;在扭力梁两端部位即冷却速率较慢区域,成形后主要是铁素体和珠光体混合组织,随着初始加热温度的升高,抗拉强度在630 MPa上下5%范围内波动,伸长率在14.5%~16.5%范围内波动。零件各部位硬度值随着初始加热温度升高而增大。在15 MPa固定气体压力和成形温度930℃时,成形件尺寸形状精度良好。

摆动电弧对铝合金厚板窄间隙焊侧壁熔深的影响

侧壁未熔合是铝合金厚板窄间隙焊接过程中很容易出现的焊接缺陷。通过采用电机驱动弯曲导电嘴摆动来控制电弧的偏转,解决了侧壁熔合不良的问题。通过正交试验法以及单因素变量法,研究了不同焊接工艺参数对6061-T6铝合金板侧壁熔深的影响规律。结果表明,摆动角度是影响侧壁熔深的主要因素,其次是焊接速度和侧壁停留时间。对于坡口底部宽度10 mm、顶部宽度13 mm的U型坡口,最优的焊接工艺参数为摆动角度50°、侧壁停留时间0.5 s、摆动速度350°/s、送丝速度11 m/min、焊接速度200 mm/min。以最优的工艺参数为参考,实现了40 mm厚6061-T6铝合金厚板的单道多层窄间隙焊接,获得了侧壁熔合良好的焊接接头。热处理后的接头平均抗拉强度达到246.7 MPa。

基于冷金属过渡技术快速成形工艺

为了拓宽快速成形技术,采用冷金属过渡焊接快速成形方法以及建立的机器人快速成形系统,研究了焊接电流、焊接速度和不同焊接方法对焊缝的宽高比λ的影响,进一步研究了焊接电流、提升高度和焊接方法对多层柱体焊缝成形的影响,总结得出合适的焊接工艺参数并分析测试了快速成形试样的力学性能.结果表明,焊缝宽高比λ较大的焊接工艺参数有利于获得表面平整和尺寸精度较高的快速成形试样,合适的焊接工艺参数和焊接方法能够控制尺寸精度,获得性能优异的成形试样.

表层组织状态对6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和高周疲劳试验,研究了表层组织状态对轨道交通用6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响.结果表明,粗晶组织晶界附近第二相粗大,导致热影响区晶界液膜厚度达到8~10μm,使得液化晶界抵抗拉应力的能力降低,从而对液化裂纹缺陷更敏感.因表层粗晶组织形成的液化裂纹成为疲劳过程中可能的裂纹源,对接头疲劳性能产生不利影响.改善母材表层粗晶组织可以抑制液化裂纹的形成,提高接头疲劳性能.在1×10^(7)循环周次下,表层粗晶接头疲劳强度为93 MPa,表层细晶接头疲劳强度为107 MPa.

能量配比对S355ML钢激光-MAG复合焊的影响

对5 mm厚S355ML细晶粒结构钢进行激光-MAG复合焊,在保证线能量为400 J/mm的情况下,研究激光能量占总能量的能量配比(ER)对焊接接头宏观成形、显微组织及硬度、拉伸等力学性能的影响。结果表明,ER=0.2时,焊缝出现未熔透缺陷,且焊缝上下部硬度分布不均匀;ER=0.4和0.6时,焊缝均成形良好,且硬度分布均匀。拉伸接头均断裂于母材,表明焊缝强度高于母材。另外,焊缝截面呈"高脚杯"状,分为电弧区和激光区,热影响区分为过热区和重结晶区。焊缝区组织主要为铁素体和珠光体,过热区组织主要为粗大的魏氏组织和贝氏体,重结晶区组织主要为等轴铁素体和珠光体。

低合金钢表面Fe基B_4C耐磨涂层组织与性能

目的在低合金结构钢表面制备一层高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层,并研究熔覆层的微观结构及性能。方法利用等离子熔敷技术,在16Mn钢基体上熔敷Fe58合金粉与B_4C陶瓷粉的混合粉末。结果在16Mn钢表面成功制备了高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层,陶瓷颗粒增强层致密、均匀、无气孔、无裂纹,且与基体结合良好。XRD及SEM结果表明,熔覆层生成了细小、均匀的碳、硼化物增强相,熔覆层与基体的相容性好,界面呈冶金结合,熔覆层的增强相主要有Fe2B、FeB、Cr7BC4、Cr7C3及B_4C相,Fe与B的化合物Fe2B、FeB呈链状沿晶界分布在(Fe,Ni)固溶体上,并与(Fe,Ni)固溶体在晶界形成网状结构。铬的碳、硼化物Cr7BC4和Cr7C3及未完全反应的B_4C陶瓷相,则呈不规则块状和点状在晶内弥散分布。熔覆层断面的显微硬度及表面磨粒磨损测试结果表明,熔覆层断面的显微硬度分布均匀,平均硬度可达11.9GPa,是16Mn钢基体的7.95倍,耐磨粒磨损性能是基体的7倍以上。结论晶内弥散分布的B_4C、Cr7BC4和Cr7C3硬质相与晶界成链状分布的Fe2B、FeB共同作用,使熔覆层的硬度、耐磨性明显提高。

大规格电工触头柔性感应加热电源的设计

由于具有加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化等众多优点,电磁感应加热已在低压电器大规格触头焊接行业得到了广泛的应用。但是目前国内生产使用的大规格触头感应加热电源大多采用连续加热模式,控制模式不够灵活,电流、功率靠电位器手动调节,时间控制只能精确到秒,电流和频率在加热过程中波动比较大,触头加热效果的可控性及重复性极差,焊接质量无法得到保证,不能满足自动化生产要求。针对目前存在的问题,设计了一种柔性感应加热电源,核心部分采用双32位单片机架构的控制器,电流和时间输出精度更高,能量输出可通过修改单片机程序任意调整,加热模式更加灵活。

层道排布对6005A铝合金MIG焊接头微观组织及力学性能的影响

本工作研究了熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊层道排布方式对6005A铝合金接头组织及力学性能的影响。首先,基于两层两道、两层三道、三层三道这三种层道排布方式得到了焊缝成形良好的10 mm厚6005A铝合金对接接头;然后,通过焊接热循环对比了热影响区(HAZ)的峰值温度,采用电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等研究了各个接头热影响区的组织转变;最后,通过硬度测试和拉伸试验等测试方法研究了各个接头的力学性能。结果表明,不同的层道排布方式使HAZ经历不同的焊接热循环而呈现不同的微观组织及力学性能,且位于HAZ的软化区是6005A铝合金多层多道MIG接头最薄弱部位。三层三道接头HAZ发生不完全再结晶,使晶粒呈现轧制态特征;两层两道HAZ发生完全再结晶,使晶粒呈现等轴化特征;两层三道接头HAZ晶粒再结晶程度介于两层两道和三层三道之间。热影响区强化相β″发生过时效是接头软化的主要原因。在三种层道排布方式中,三层三道接头的线能量最低、高温停留时间最短,故HAZ过时效程度最低,拉伸强度和硬度损失最少,其平均拉伸强度可达211 MPa,明显高于两层三道的183 MPa和两层两道的161 MPa。

热源角度对6A01铝合金激光-MIG复合焊成形及气孔的影响

采用激光-MIG复合焊接对轨道交通铝合金型材进行焊接研究,从焊接成形、气孔缺陷和熔池行为等方面研究了热源与焊接方向的夹角对于焊接特性的影响。结果表明,增大激光与焊接方向的夹角可使熔深、熔宽降低,当激光夹角从82.5°增加至110°时,熔深下降了50%,熔宽下降了25%,增大热源角度有利于焊缝中气孔逸出,当激光角度由82.5°增大至97.5°时,焊缝气孔率由3%下降至0%,增大电弧角度也有利于减少气孔。不同热源角度下熔滴过渡方式均为射滴过渡,增大激光和电弧与焊接方向的夹角会促使熔池变长。Fluent模拟结果说明热源夹角影响能量传播,增大激光角度会减弱能量向深度方向的传播,增大电弧角度会扩大其加热范围,进而增加熔池长度,提升熔池存在时间,有利于气孔排除。

航空传感元件振镜激光钎焊界面组织及连接机理

航空传感元件作为航空电子传感系统的核心零部件,在使用过程中常常需要将其引脚与导线进行连接。为了进一步改善产品的稳定与可靠性,探索性的提出使用振镜激光钎焊技术实现铂电阻器引线银丝与多股铜线的连接。当激光器处于连续CW模式和离焦量+10 mm的情况下,通过调整工艺,激光功率与激光作用时间在一定适配范围内,能够避免接头中产生填隙不良和过度溶蚀现象,获得可靠无缺陷接头。接头中界面组织主要由Cu-Ni固溶体、Cu-Zn相、Ag基固溶体及典型的Ag-Cu共晶组织构成。热力学计算结果表明:在界面处中Cu、Zn原子在化学势驱动下相互扩散,Cu-Zn相具有更大的析出驱动力。Ag原子从银丝向铜线一侧扩散,在富Ag区形成典型Ag-Cu共晶组织。