含孔洞缺陷焊接接头放电强化及疲劳寿命分析

针对焊接接头中存在的孔洞等形式的缺陷,利用自制的ZL-2型超强脉冲放电装置对含孔洞缺陷的9Cr Si合金工具钢焊接接头进行了电磁热强化试验,并在自制的疲劳试验机上对放电前后焊接接头的疲劳寿命进行了对比分析,从理论上计算了含孔洞缺陷焊接接头放电瞬间的综合应力强度因子.结果表明,放电电压对疲劳寿命的影响存在最优值,在5.5 k V脉冲放电电压作用下,放电后的焊接接头平均疲劳寿命比放电前提高了10%以上,理论计算的电热应力强度因子为负值,削弱了裂纹扩展的驱动力,进而延长了试件的疲劳寿命.

脉冲放电对6061铝合金焊接接头组织及力学性能的影响

采用电磁热止裂强化方法对6061铝合金焊接接头进行强化研究,通过ZL-2型超强脉冲放电装置对焊接接头进行放电强化实验,并对焊接接头力学性能、硬度和显微组织进行对比分析。对含埋藏孔洞缺陷的焊接接头进行了脉冲放电数值分析,得到放电瞬间的温度场和热应力场。结果表明:放电瞬间焊接接头缺陷处温升达到材料熔点,孔洞钝化并产生有利的热压应力;经放电处理后,焊接接头Mg_2Si强化相增多,且晶粒变的细小,焊接接头处力学性能和显微硬度均得到提高。

ZL201铝铜合金焊接接头电磁热强化实验研究

采用ZL201铝铜合金铸锭制备了焊接拉伸试件,通过ZL-2型超强脉冲放电装置对焊接接头进行了电磁热强化试验。通过抗拉强度测试,对比分析了脉冲放电对铝铜合金焊接结构焊缝力学性能的影响。对强化前后的断口进行了SEM断口扫描分析和EDS点成分分析以及金相分析。研究结果表明:通过脉冲放电,焊接接头的拉伸强度平均提高了9.5%;焊接接头内的孔洞缺陷内缘由于电流绕流发生熔化结晶现象,脉冲放电后孔洞内新生晶粒Cu含量增加明显,强化相增加,强脉冲电流使孔洞附近的金属晶粒细化,从而提高了焊接接头的强韧性。

ZL303合金电磁热止裂后力学性能研究

利用自制的ZL-2超强脉冲放电装置对含有单边裂纹的ZL303合金试件进行电磁热止裂试验。通过微机控制电子万能试验机对止裂前后试件进行拉伸试验,并用SEM扫描电镜对断口进行观察,最后理论分析了受拉伸试件的应力强度因子。结果表明,电磁热止裂技术对ZL303具有良好的止裂效果;放电强化作用主要集中在裂尖附近,裂尖钝化形成焊口,裂尖处组织变细且强度提高,试件的抗拉强度平均提高了16.5%;电热应力强度因子削弱了拉应力所产生的应力强度因子,达到力学性能强化的效果。