关于征选第十三届全国工程建设系统职业技能竞赛指定产品的公告

各焊接设备、无损检测仪器、焊接劳动防护用品及其他焊接器材生产厂家：＂第十三届全国工程建设系统职业技能竞赛＂将于2017年在陕西省西安市陕西化建工程有限责任公司举行,竞赛预备大会也将于2016年3月在此地召开。为了保证竞赛的顺利举行及向我国工程建设领域的各行业、各企业推广性能优异、质量可靠的焊接设备、无损检测仪器、焊接劳动防护用品和其他焊接器材。

C_f/SiC复合材料与Ti合金的AgCuTi-W复合钎焊

本文利用AgCuTi-W复合钎料作中间层,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与Ti合金,利用SEM,EDS,XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验检测接头力学性能。研究结果表明:钎焊时,复合钎料中的Ti借助Cu-Ti液相与Cf/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面形成Ti3SiC2,Ti3Si和少量TiC化合物的混合反应层。复合钎料中的Cu与Ti合金中的Ti发生互扩散,在连接层与Ti合金界面形成不同成分的Cu-Ti化合物过渡层。钎焊后,形成W颗粒强化的致密复合连接层,W颗粒主要分布在Cu-Ti相中。W的加入缓解了接头的残余热应力,C/SiC/AgCuTi-W/TC4接头剪切强度明显高于C/SiC/AgCuTi/TC4接头。

C_f/SiC复合材料与Ti合金的Ag-Cu-Ti-TiC复合钎焊

以Ag-Cu-Ti-TiC复合钎料为中间层,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与Ti合金。利用SEM、EDS和XRD分析接头的微观组织结构,利用剪切实验检测接头的力学性能。结果表明:钎焊时,借助液态钎料,复合钎料中的Ti与Cf/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面形成Ti-Si-C、Ti-Si和少量TiC化合物的混合反应层;复合钎料中的Cu与Ti合金中的Ti发生互扩散,在连接层与Ti合金界面形成不同成分的Cu-Ti化合物过渡层;钎焊后,形成TiC颗粒强化的致密复合连接层,TiC的加入降低了接头的残余热应力,Cf/SiC/Ag-Cu-Ti-TiC/TC4接头的剪切强度明显高于Cf/SiC/Ag-Cu-Ti/TC4接头的。

钛/钢异种金属电子束焊接技术的发展现状

由于电子束焊接具有高能量密度、精确可控的束斑尺寸和位置、低的焊接残余应力、无污染焊缝等优点,被认为是连接异种材料最合适的焊接方法。在分析钛/钢异种金属可焊性的基础上,归纳总结了电子束焊接钛/钢异种金属的特点,综述了国内外钛/钢异种金属电子束焊接研究进展,并对钛/钢异种金属电子束焊接的发展前景进行了展望。

C_f/SiC复合材料与钛合金Ag-Cu-Ti-C_f复合钎焊

采用Ag-Cu-Ti-Cf(Cf:碳纤维)复合钎料作中间层,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与钛合金,利用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验检测接头力学性能.结果表明,钎焊时复合钎料中的钛与Cf/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面形成Ti3SiC2,Ti5Si3和少量TiC化合物的混合反应层.复合钎料中的铜与钛合金中的钛发生互扩散,在连接层与钛合金界面形成不同成分的Cu-Ti化合物过渡层.钎焊后,形成碳纤维强化的致密复合连接层.碳纤维的加入缓解了接头的残余热应力,Cf/SiC/Ag-Cu-Ti-Cf/TC4接头抗剪强度明显高于Cf/SiC/Ag-Cu-Ti/TC4接头.

厚板铜镍合金电子束焊的接头组织与力学性能

采用真空电子束焊接实现了船用厚板铜镍合金的优质可靠连接,焊后对接头组织、显微硬度、拉伸性能和冲击性能进行了测试研究。研究结果表明,焊缝为粗大的枝晶组织,热影响区为晶粒大小不等的孪晶组织,靠近焊缝处晶粒有异常长大;接头显微硬度最高值为HV0.2122,出现在热影响区;焊接接头最大抗拉强度达到342 MPa,与母材等强,拉伸试样均在母材断裂,拉伸断口分布大小不一的韧窝,呈明显的韧性断裂特性;焊缝最高冲击吸收功达到160 J,高于母材的,热影响区最低冲击吸收功121 J,略低于母材的。

异厚度铝合金激光拼焊残余应力场测试研究

采用小孔释放法检测异厚度铝合金激光拼焊后的残余应力场,分析残余应力产生的原因和规律,对比薄厚两板残余应力场的差异。测量分析结果表明:异厚度铝合金激光拼焊残余应力场分布规律与普通熔焊方法相似,但分布区域较窄;薄板残余应力场与厚板分布相似,但残余应力值范围较大。

异厚度铝合金薄板激光拼焊温度场数值模拟

利用ANSYS软件对异厚度铝合金激光拼焊的温度场进行三维瞬态有限元分析。为了提高计算精度和效率,采用过渡网格划分形式划分网格以保证焊缝处网格足够细小。选取高斯函数分布的热源模型,利用ANSYS软件的APDL语言编写程序实现移动热源的加载。在模拟中既考虑一般激光焊接中材料热物理性能参数的温度相关性、熔化潜热、边界条件、等离子体、熔池对流、保护气体等对温度场的影响,又考虑异厚度铝合金激光拼焊的特性。利用高温热电偶检测异厚度铝合金激光拼焊过程中的温度场,将模拟值与实测值进行对比分析,结果表明,模拟值与实测值吻合良好。

异厚度铝合金薄板激光拼焊应力应变场数值模拟

利用ANSYS软件对异厚度铝合金激光拼焊的应力应变场进行三维瞬态有限元分析。为了提高计算精度和效率,采用过渡网格划分形式以保证焊缝处网格足够细小。定义弹性模量E,线膨胀系数lα,泊松比μ等随温度变化的材料力学参数值。指定塑性分析选项为经典的双线性随动强化(BKIN),边界条件约束焊件的自由度以模拟夹具的作用。结果表明,由于厚度不同,薄厚两板应力应变场存在差异,薄板焊缝附近的应力场范围较大,变形比厚板复杂且比厚板大。利用小孔释放法检测异厚度铝合金激光拼焊板的残余应力,将模拟值与实测值进行对比分析,结果显示模拟值与实测值吻合良好。

船用钛合金焊接接头精细组织表征

对12 mm厚Ti6321进行TIG焊,采用OM,TEM等方法对焊接接头显微组织进行了分析,划分了焊接接头的区域,并讨论了各区的精细组织变化规律.结果表明,焊缝从表面到中心晶粒逐渐由柱状晶过渡为等轴晶,随着高温停留时间的延长和温度梯度的降低,晶内α相有粗大的等轴化趋势,位错密度不断升高.热影响区根据焊接热循环所处最高温度的不同划分为过渡区、细晶区和粗晶区.过渡区为等轴α、棒状α和残留β,细晶区为棒状α和残留β,粗晶区为针状α和残留β,随着高温停留时间的降低,晶内α较为细小,位错密度不断降低.

ANSYS在激光焊接温度场数值模拟中的应用

在介绍了基于ANSYS激光焊接温度场数值模拟流程的基础上,研究了温度场数值模拟中几个关键步骤的处理方法,讨论了目前激光焊接温度场模拟存在的一些问题,阐述了激光焊接温度场数值模拟的研究现状。

铝合金5A02不等厚板的CO_2激光填粉拼焊

在填加粉末的条件下,采用CO2激光器焊接铝合金5A02不等厚板,研究焊接参数对焊缝成形的影响;利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机分别研究了激光拼焊板焊接接头的力学性能、断口形貌及微观组织特点。结果表明,填加粉末可使5A02不等厚薄板的激光焊接过程的稳定性显著提高,在比较宽的参数范围内,可以得到成形良好的焊缝;拼焊板的横向拉伸试样均断裂于薄板热影响区,拉伸性能与母材中变形能力较好的板料所占比例有关,该比例越大则拼焊板具有较大的延伸率,变形能力越强;拼焊板的焊缝组织极为细小,在熔合线附近开始向焊缝中心生长的是树枝状晶,在焊缝中心是等轴晶。

铝合金车身框架制造中的热加工新技术

在分析铝合金空间框架结构的发展背景和应用前景的基础上,论述了铝合金空间框架结构制造中的几种新技术:内高压成形技术、触变铸造技术及激光焊接技术。着重介绍了这些新技术的原理、工艺特点及其在汽车工业中的应用现状。

AgAlTi-C钎焊C_f/SiC复合材料与TC4接头组织结构

研究用Ag粉、Al粉、Ti粉、短炭纤维配制以Ag-6Al为主的混合粉末真空钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金,采用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对接头组织结构进行分析。结果表明:在Ag-6Al中加入Ti可以提高钎料对复合材料的润湿性并抑制钎料中Al的氧化,加入短炭纤维可以缓解接头热应力。在不同工艺条件下,真空钎焊得到了完整的复合接头,钎焊过程中生成的钛铝化合物在接头中细小均匀分布,在短炭纤维周围原位合成了TiC。当在Ag-6Al中加入一定质量分数的Ti和短炭纤维,在910℃保温10min的最佳工艺条件下得到的接头最高剪切强度达到90.8MPa。

活性剂消减钛合金焊接气孔的试验研究

活性剂TIG焊接(A-TIG焊)是一种在焊件表面涂敷一层活性化物质的新兴TIG焊接方法。本文主要针对钛合金TC4材料进行了A-TIG焊消除气孔效果的研究。结果表明,所选用的四种活性剂对于消减钛合金焊接气孔都是有效的,消减效果从好到差依次为:NaF!CaF2!YF3!MgF2。四种活性剂都能降低电弧中氢的分压,减少熔池中氢的来源。但是活性剂消除气孔主要是冶金作用生成HF的结果。

C_f/SiC复合材料与钛合金Ag-Cu-Ti活性钎焊

采用Ag-Cu-Ti活性钎料真空钎焊Cf/SiC与钛合金,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射对钎焊接头组织结构进行分析,利用剪切试验检测接头力学性能.结果表明,接头反应产物主要有TiC,Ti3SiC2,Ti5Si3,Ag,TiCu,Ti3Cu4和Ti2Cu.在Cf/SiC复合材料附近形成TiC+Ti3SiC2/Ti5Si3+Ti2Cu反应层,TC4附近形成Ti3Cu4/TiCu/Ti2Cu/Ti2Cu+Ti反应层.钎焊温度900℃,保温时间5 min时,室温和500℃接头抗剪强度分别达到102和51 MPa.

30mm厚不锈钢电子束焊接接头组织与性能

对30 mm厚0Cr18Ni10Ti不锈钢进行电子束焊接试验,在合适的工艺参数下得到焊接变形小、无内部缺陷、成形良好的接头。在室温下测试该接头的显微组织、显微硬度和力学性能,结果显示焊缝区组织为奥氏体和呈骨架铁素体,接头的硬度分布均匀,无明显弱化区域。接头处抗拉强度为578 MPa,焊接系数0.91,焊缝处冲击韧值A_(KV)达到300 J/cm^2,焊缝韧性与母材相比显著提高。

汽车用铝合金拼焊板技术研究现状

剪裁拼焊板是将不同材质、不同厚度的板料经剪裁后,用激光焊接拼成各种坯板,然后整体冲压成形的一种新技术。剪裁拼焊钢板在汽车工业中的应用,取得了很大的经济效益,而铝合金激光剪裁拼焊板技术尚未得到应用。在分析剪裁拼焊板技术的主要优点及其在汽车工业中的应用现状及汽车车身材料发展趋势的基础上,论述了汽车车身用铝合金激光剪裁拼焊板的可用材料及其激光加工技术,并预测了铝合金激光剪裁拼焊板在汽车工业中的应用前景。

异厚度铝合金激光拼焊温度场的测试

利用高温热电偶检测异厚度铝合金激光拼焊时的温度场,分析不同检测位置、激光功率、焊接速度、添加粉末、板材厚度对温度场的影响。测量结果表明,焊缝附近温度梯度非常大。激光功率越高、焊接速度越慢,同一测量点峰值温度越高。添加金属粉末时,材料表面对激光的吸收率增强,同一测量点的峰值温度升高。同一测量点薄板的峰值温度比厚板高,达到峰值温度的时间比厚板短。

(Ag-Cu-Ti)+(Ti+C)复合钎料钎焊C_f/SiC复合材料与TC4钛合金

Ag-Cu-Ti复合钎料中加入Ti粉和石墨碳粉作为中间层,在适当的工艺条件下真空钎焊C_f/SiC复合材料与TC4。利用SEM,EDS,XRD分析接头微观组织,利用剪切试验检测接头力学性能。结果表明:钎焊时,复合钎料中的Ti与C_f/SiC复合材料反应,在C_f/SiC复合材料与连接层界面形成由Ti_3SiC_2相、Ti_5Si_3相和少量TiC化合物组成的混合反应层。复合钎料中的Cu与Ti合金中的Ti发生互扩散,在连接层与Ti合金界面形成不同Ti含量的Cu-Ti化合物过渡层。钎焊后,连接层中Ti和石墨碳反应形成的TiC微粒均匀分布在复合连接层中,缓和了接头的热应力。当连接温度为910℃,保温时间为25 min时,可得到接头剪切强度为145 MPa。