高氮钢复合焊接接头微观组织及力学性能

为了研究和掌握高氮钢复合焊接接头的微观组织和力学性能,以8mm厚的高氮钢板为试验材料,采用额定功率为4kW的Nd∶YAG固体激光器对其进行了激光-电弧复合焊接,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头的微观组织和断口形貌进行拍照和分析,并利用能谱分析仪和X射线衍射仪,从微区成分元素的种类、含量及物相组成方面进一步分析母材、热影响区、焊缝区的微观组织。结果表明,焊缝区的组织为典型的树枝晶和少量的等轴晶形貌,母材、热影响区都是奥氏体组织,焊缝区除了奥氏体组织外还伴有少量的δ铁素体组织;焊缝中的第二相粒子主要是通过冶金反应产生,以TiO_2、尖晶石(MnAl_2O_4)以及硅酸盐等形式存在,对晶粒有明显的细化作用,可增加焊缝强度;拉伸断裂出现在焊缝区,断口组织形貌为典型的韧窝断裂,并在断裂处可发现有空洞和第二相粒子的形貌特征,说明焊缝缺陷可能导致力学性能薄弱。此研究为激光-电弧复合焊接在高氮钢焊接领域的应用奠定了一定基础。

6082铝合金电化学腐蚀行为及晶间腐蚀机理研究

通过动电位极化曲线和微观腐蚀路径分析,研究了不同均匀化处理条件下和工艺状态下的6082铝合金电化学腐蚀行为,并且探讨了其腐蚀机理。结果表明,随着6082铝合金均匀化温度升高或时间延长,其电化学腐蚀后的腐蚀产物Al(OH)_3逐渐增多、增厚,腐蚀电流密度逐渐减小,合金的耐腐蚀性能增强;对于T6态锻造和T1态挤压的合金,由于锻造流线和挤压流线的组织形态差异,使腐蚀产物Al(OH)_3的分布位置不同,从而使锻造合金的腐蚀电流密度比挤压合金的要小,耐腐蚀性能更好;合金塑性变形流线中分布有颗粒状Si晶体和AlMnFeSi第二相颗粒。当腐蚀溶液与第二相Si粒子接触时,首先在Si粒子与基体之间的界面产生腐蚀,形成腐蚀裂纹。当腐蚀逐步扩展至晶界或亚晶界处时,由于晶界上连续分布的β?-Mg_2Si析出相与晶界无沉淀析出带(PFZ)构成连续的微型原电池,从而形成网状晶间腐蚀。

高氮钢复合焊接电弧能量对焊接接头性能影响

以8mm厚的高氮钢板为试验材料,采用额定功率为4kW的Nd:YAG固体激光器对其进行了激光-电弧复合焊接,研究了不同电弧能量对焊接接头性能的影响。研究表明,随着电弧能量的增加,焊接表面质量有所提高;焊缝的熔深及熔宽随电弧能量的增加而增大,且熔深较熔宽增加更明显,热影响区范围随电弧能量增加而增大;随着电弧能量的增加,熔池熔滴过渡由滴状过渡转变为射流为主、射滴为辅的过渡形式;焊接接头的硬度值随着电弧能量的增加呈整体下降趋势,且造成硬度下降的原因是焊接接头的氮含量随热输入的增加而降低。