SGCC镀锌钢板激光焊接头组织及力学性能研究

采用金相显微镜、拉伸试验、硬度测量等方法对SGCC钢板激光焊接头组织及力学性能进行了研究。结果表明:焊缝均匀连续,两侧存在局部锌层烧损现象;热影响区为珠光体和铁素体组织,且距熔合区越近,细小粒状珠光体组织越多;焊缝内部存在针状铁素体以及片状珠光体组织;焊缝及热影响区的硬度值高于母材的硬度值,在距焊缝中心0.3 mm处,硬度取得最大值HV241。

基于焊缝形貌优选的焊后热处理对激光焊接头性能提升的绩效性

采用拉伸、热处理、二维、三维立体形貌观测等手段对不锈钢薄板激光焊接焊缝进行了测试研究。其结果为:YAG激光焊接在功率极限内,提高功率或降低焊速、或者增大频率、或在临界值范围内增大脉宽均可提高接头强度,然而,当脉宽超过临界值时,其接头强度反而下降。焊后进行退火热处理能明显改善接头的组织性能与强度,在质量、精度和外观形貌均需高要求时,应在基本保证质量的基础上先侧重于选择形貌优良的参数,通过焊后热处理使接头达到理想的强度。此次研究中,能达到焊缝质量、精度、形貌均佳的工艺参数为:焊速60 mm/min,频率10 Hz,脉宽3 ms,离焦量-1 mm,经焊后热处理接头最高抗拉强度可达438 MPa,具有良好的塑韧性。接头性能良好的焊件,其匙孔的三维立体形貌也较为完整良好,而焊缝宏观形貌较好的接头并非绝对具有优良的力学性能。匙孔三维立体形貌观测作为评价激光焊接焊缝的最新手段较为可行,值得进一步研究探讨。

小直径全氟乙烯丙烯共聚物薄壁管的热弯成型工艺

为了解决小直径热塑性塑料薄壁管热弯成型过程中易发生凹陷变形及成型后回弹问题,以外径12mm、壁厚1mm的全氟乙烯丙烯共聚物(FEP) 90°弯管为例,通过研究一次热成型温度、穿芯工艺、弯曲半径及二次热处理温度等工艺参数对弯管成型角度精度的影响提出了一种改进的热弯成型工艺。该工艺流程为:FEP管坯经直径9.5mm的聚四氟乙烯软轴穿芯后,以一定的弯曲半径限位定型并加热至240℃,保温30min;空冷至170℃,再水冷至常温,于装夹状态下去芯处理;二次加热至90℃,并保温30min后水冷至常温。通过该工艺成型的FEP弯管具有较高的成型精度,且无凹陷、无褶皱、并在70℃的模拟工况下应用30min无回弹。经分析FEP成型管性能,成型时的两次加热均未对其力学和电气应用性能造成明显影响。

ZAM薄板激光焊接性能研究与防锈补偿

针对免处理涂镀锌基系板材在钣金应用中焊接接头性能差、烧蚀发黑、焊缝及切口易生锈问题,研究了ZAM薄板的激光焊接性能,和焊接接头及切口的耐腐蚀补偿工艺。研究表明:采用激光自熔焊接1.2 mm ZAM薄板,预留0.1 mm对接间隙,并以10 L/min的流速充Ar防护,可获得较小的热影响区。焊接接头的正面焊缝成形轻微凹陷,反面熔合区烧蚀发黑,焊缝强度不低于母材强度。焊接接头正火区晶粒细化明显,熔合线的近焊缝区有贝氏体,远离熔合线的焊缝组织中有块状铁素体、片状珠光体及魏氏组织。焊接接头硬化明显,与母材相比,焊缝处硬度增大30%以上。同时发现,焊接接头及冲裁切口处失去涂镀层保护,仍具有一定的耐腐蚀能力。对焊接接头处冷镀锌处理,对切口处浸涂防锈油处理,其耐盐雾能力显著提升。最后展望了激光焊接免处理涂镀锌基系薄板在钣金制品中的应用前景。

铜包铝排压铆螺母压铆工艺分析试验

针对铜包铝排压铆螺母在使用过程中出现松动或脱落的问题,以铜包铝排和压铆螺母为材料,对铜包铝排压铆工艺进行研究。研究发现:在铜包铝排冲压面压铆时压铆螺母的推出力明显高于在背面压铆;压铆螺母防拉沟槽内的金属填充量及推出力随着压铆力的增加而增加,但当压铆力增加到一定值后,铜包铝排铝芯被挤出铜层,无法满足使用要求。厚度为5 mm型铜包铝排在使用M6的压铆螺母时,应采用冲压面进行压铆,压铆力为12.5 kN。该研究结果对于铜包铝排的推广应用以及压铆设计具有一定的实际意义和参考价值。

碳纳米管增强固体浮力材料性能研究

采用超声分散和模具浇注成型法制备环氧树脂/多壁碳纳米管/空心玻璃微珠固体浮力材料。研究了碳纳米管用量对固体浮力材料密度、压缩性能及吸水性的影响。结果表明:当空心玻璃微珠体积分数为60%时,随着碳纳米管用量的增加,复合材料的压缩强度先提高后降低;当碳纳米管用量为0.1%时,复合材料的压缩强度最高(44.03 MPa),密度为0.572 g/cm3,吸水率低于1.0%;随着碳纳米管用量的增加,固体浮力材料的压缩强度和密度降低,吸水率提高。