6N01铝合金水冷MIG焊接头组织和性能

针对6N01铝合金熔化焊接头软化问题,研究了水冷对MIG焊接头组织和性能的影响,并与自然冷却条件下接头进行对比.金相试验结果表明,水冷使填充和盖面焊道部分熔化区变窄,焊缝近熔合线的柱状晶区变宽,焊缝内部等轴晶细化;显微硬度试验结果表明水冷条件下接头软化区范围明显变窄且硬度提高;软化区TEM观察显示水冷减少了β'析出相长大;水冷还提高了MIG焊接接头屈服强度和抗拉强度.结果表明,水冷能优化6N01铝合金MIG接头组织并提高力学性能.

搅拌摩擦焊补焊试验研究

使用特定的搅拌摩擦焊工艺参数焊接7N01铝合金试板,得到有孔洞缺陷的接头,并对原始缺陷接头进行搅拌摩擦焊一次补焊和二次补焊。试验结果表明,搅拌摩擦焊补焊可以修复原始接头的孔洞缺陷。补焊后,焊核区晶粒尺寸略有减小,同时晶粒尺寸不均匀性增加,后退侧热机影响区晶粒有再结晶现象;补焊接头显微硬度较原始缺陷接头下降3~5 HV,一次补焊接头屈服强度和抗拉强度较原始接头分别提升了81.7和166.4 MPa。二次补焊接头力学性能较一次补焊接头又略有下降,焊缝表面下凹逐渐严重。

6N01铝合金焊接接头软化现象分析

焊接接头软化是高速列车用6N01铝合金焊接时普遍存在的问题。采用脉冲熔化极气体保护焊(脉冲MIG焊)对8 mm厚6N01-T5铝合金进行焊接,结合温度测量曲线和显微硬度分布确定焊接接头的软化区对应的温度区间及其位置;通过差示扫描量热仪和透射电镜观察析出相的相变规律和形态,分析焊接接头的软化机理。结果表明,焊接接头软化最严重部位距焊缝中心约9 mm,最低硬度值为53 HV,与母材相比下降约34 HV;软化区析出粗大的β相,并且部分含O、Fe等杂质元素的析出相长大至微米级,析出强化效果严重减弱,导致接头发生软化。

不同冷却方式对7系铝合金MIG焊接头组织和力学性能的影响

对12 mm厚7系铝合金板材进行MIG焊接,焊接后采用自然冷却与循环水冷却两种冷却方式,分析水冷对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,与自然冷却相比,水冷使打底、填充、盖面焊道中心等轴晶粒尺寸减小,焊缝边缘处柱状晶尺寸明显变大;焊缝处硬度有所提高,焊缝-侧软化区范围明显减小,焊接接头屈服强度明显下降,抗拉强度有所提高。

Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头显微组织与应力腐蚀行为研究

通过金相显微镜观察和慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究Al-Zn-Mg合金搅拌摩擦焊接头的显微组织及在不同环境中的应力腐蚀行为,运用应力腐蚀指数评价材料的应力腐蚀敏感性。结果表明,接头焊核区为细小的等轴再结晶晶粒,靠近前进侧的焊核区晶粒大小不均,呈羽毛状分层结构。当应变速率为10^(-6)s^(-1)时,FSW接头较母材应力腐蚀敏感性大,接头薄弱位置在靠近前进侧的焊核区。在3.5%NaCl溶液中,母材及FSW接头断裂形式均呈沿晶脆性断裂。

余高去除对铝合金TIG焊接头残余应力的影响

利用超声波法测量了3 mm和5 mm厚船用5系铝合金TIG填丝焊接头去除余高前后的正面横纵向残余应力分布。结果表明,余高去除前3 mm厚试板与5 mm厚试板相比,近缝区由于变形较大释放部分应力导致纵向残余应力稍小;试板纵向残余应力分布曲线均为近缝区拉应力最高,试板两侧存在压应力区。去除余高后试板的纵向残余应力曲线均呈驼峰状,焊缝中心残余应力较低,近缝区达到残余应力最大值;余高的去除对于消除纵向残余应力没有太大影响,但可适当降低横向残余应力。

人工时效对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响

采用单级人工时效的方式对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头进行焊后热处理,并对其显微组织和力学性能进行研究。显微组织试验结果表明,经过时效处理的接头各区域晶粒尺寸与热处理前相比未发生明显改变。力学性能试验结果显示,焊核区显微硬度从110 HV提高到126 HV,屈服强度从233 MPa提高到320 MPa,抗拉强度从338 MPa提高到362 MPa,但塑性下降,试件在侧弯试验中发生断裂。

层道分布对铝合金焊接接头组织和力学性能的影响

分别采用三层四道和四层四道两种方式完成12 mm厚7N01铝合金板材的MIG焊接,研究层道分布对接头组织和力学性能的影响。试验结果表明:与三层四道焊相比,四层四道焊接接头气孔较少,焊道交界处晶界重熔不明显,抗拉强度和屈服强度稍高。

Modeling the radiometric imaging process of weld pool

In the vision monitoring or controlling the arc welding process, it is a prerequisite to get a clear image of weld pool. However, the disturbance of arc radiation makes imaging of weld pool difficult and optical filters are usually used to improve the image quality. In this paper, a radiometric imaging model is established to investigate the influence of the filter on the image quality of the weld pool, in which the spectral distribution of weld pool radiation, the spectral transmittance of the filter, the spectral sensitivity of the camera are all considered. With the proposed model, the influence of the factors on weld pool imaging can be inferred and the selection of optical filters is discussed.