汽车用铝钢无匙孔搅拌摩擦点焊接头组织及界面特征研究

随着轻量化技术的发展,镀锌钢板与铝合金等异种金属连接在现代汽车工业中的应用越来越多,回抽式无匙孔搅拌摩擦点焊具有热输入低、焊缝晶粒细小、接头力学性能高等优点,在铝合金等轻金属焊接领域具有很大的优势。本工作使用回抽式搅拌摩擦点焊技术,成功实现了0.7 mm厚的镀锌钢板与2 mm厚的铝合金板的无匙孔搅拌摩擦点焊连接。在不同的焊接转速下,对铝钢异种金属进行无匙孔搅拌摩擦点焊实验研究,分析了无匙孔搅拌摩擦点焊接头的剪切性能、断口形貌、各区微观组织、界面区特征及连接机理。研究结果表明,转速为1 200 r/min、压入量为0.2 mm、焊接时间为15 s时焊接接头最佳,具有最好的力学拉伸性能,断裂位置为热机影响区;通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对接头的微观形貌以及断口形貌进行观察分析发现,在搅拌区接头界面形成了约6μm厚的金属间化合物,为AlFe_(3)、Al_(13)Fe_(4)、AlFe;各位置处金属间化物的形貌与厚度不同,断裂方式为混合断裂机制,界面处的连接为机械结合和冶金结合两种接合方式。

埋弧焊机维修与设备功能的拓展应用

针对高校焊接实验室埋弧自动焊机在长期使用后出现的行走小车减速器和导电嘴故障现象,分析小车行走减速器产生故障的原因,排查故障点,详细介绍了故障的维修技巧。针对焊机原有的滚轮式导电嘴磨损严重导致与焊丝接触不良,借鉴二氧化碳导电嘴的特点将其设计改造为满足直径3.0 mm焊丝的导电嘴,确保了焊接电流的稳定,经实践证明改造是成功的,可以满足使用要求。同时,针对埋弧焊机具有下降的外特性,利用埋弧焊机进行焊条电弧焊,并通过实践证明这些方法的可行性和有效性,为埋弧焊机的使用积累了一定的经验。

Inconel625等离子弧焊接头组织与性能研究

对4 mm镍基高温合金Inconel625薄板进行等离子弧焊实验,对比研究了3种不同焊接热输入下焊接接头各部分的微观组织、接头力学性能、断口形貌以及母材和焊缝的高温腐蚀行为。结果表明Inconel625等离子焊接接头组织是由母材的奥氏体等轴晶、焊缝融合线附近的胞状晶以及焊缝中心的树枝晶组成;在焊缝处有大量的碳化物和少量Laves相析出,使得焊接接头力学性能降低,韧性下降,焊缝成为接头薄弱环节;在焊接热输入为10.175 kJ/cm时接头力学性能最优,抗拉强度为765.3MPa,与母材的785.4MPa相当,延伸率为31.9%,相较于母材的42.8%有所下降,试样断裂方式为发生在焊缝处的韧性断裂;母材和焊缝金属在750℃下24 h熔盐腐蚀后腐蚀产物基本相同,主要为外层颗粒状NiO和Cr2O3以及NiCr2O4腐蚀层。

Inconel625合金及焊缝在Na_(2)SO_(4)-NaCl熔盐中热腐蚀行为

对Inconel625母材与焊缝金属进行750℃下的75%Na_(2)SO_(4)-25%NaCl混合熔盐热腐蚀实验,并对腐蚀产物的物相、表面形貌、腐蚀失重速率及腐蚀机理等进行分析。结果表明:Inconel625接头母材处组织为奥氏体等轴晶,焊缝处组织为树枝晶;母材与焊缝金属失重曲线均遵循抛物线规律,其失重速率常数分别为3.43和4.18 mg^(2)·cm^(-4)·h^(-1);焊缝金属因为富Nb第二相的析出,导致其与母材相比耐蚀性较差,腐蚀表现出“不均匀性”;2种状态下的Inconel625有着相同的腐蚀层结构均为:外层NiO颗粒和片层状NiCr_(2)O_(4),中层致密Cr2O3氧化层,内层“蜂窝”状Ni_(2)S_(3)硫化层的3层结构。Inconel625合金在750℃下75%Na_(2)SO_(4)-25%NaCl混合盐中的主要腐蚀机理为“硫化-氧化”腐蚀。

搅拌针形状对6082-T6铝合金静轴肩搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用4种形状的搅拌针对3 mm厚的6082-T6铝合金板进行静轴肩搅拌摩擦焊焊接(SSFSW),研究了不同形状搅拌针焊接接头的宏观形貌、微观形貌及力学性能,以及搅拌针的产热。结果表明,三角形搅拌针与四边形搅拌针产热较低,动静体积比较大,接头处塑性金属流动性强,焊接过程中焊缝顶部与底部温差较小,可以形成无缺陷的SSFSW接头;XRD分析表明,焊核区无新的物相产生,三角形搅拌针焊接接头焊核区微晶尺寸最小;各接头的硬度均呈“U”形分布,最低点位于后退侧热机影响区与焊核区交界处,三角形搅拌针接头的硬度整体略高;三角形搅拌针焊接接头的抗拉强度与断后伸长率最高,分别为202.9 MPa和3.8%;拉伸断口形貌分析表明,所有接头均为韧性断裂。