Al−Cu−Mg合金凝固过程中低熔点共晶体含量与其热裂敏感性之间的关系

对三元Al−Cu−Mg合金凝固过程中共晶尤其是低熔点共晶含量与热裂敏感性之间的关系进行系统研究。通过控制Al−Cu−Mg合金中主合金元素Cu、Mg的含量,使合金凝固末期的低熔点共晶体含量不同并对相应的热裂敏感性进行评价。结果表明:凝固末期具有最少量低熔点共晶体的Al−4.6Cu−0.4Mg(质量分数,%)对热裂最为敏感。在残余液体的总量基本相等的条件下,不同合金成分抗热裂性能与低熔点共晶含量密切相关,合金热裂抗性与低熔点共晶体含量密切相关,即:低熔点共晶含量越高,合金的热裂抗性越好。最后,从凝固过程中的补缩、渗透率以及整体黏度方面讨论低熔点共晶显示出良好热裂抗性的潜在机理。

LC4合金低熔点共晶相组成及固溶变化

通过差热分析等试验,揭示了LC4合金铸态有α(Al)+η(MgZn_2)+T(AlZnMgCu)三相低熔点共晶,共晶温度为475℃.在均匀化处理过程中,随共晶相固溶,三相共晶分裂成475℃的α(Al)+η(MgZn_2)和483～489℃的α(Al)+T(AlZnMgCu)两个两相共晶,最后在489℃残存的是α(Al)+T(Al_2Mg_3Zn_3)两相共晶,共晶的分裂及相应共晶温度的上升,为制定阶段均匀化制度提供了依据.

转速对铝/镁搅拌摩擦焊接头金属间化合物及低熔点共晶的影响

研究了转速对铝/镁搅拌摩擦焊接头金属间化合物和低熔点共晶的影响,并用电子背散射衍射表征了铝侧和镁侧界面微观结构。结果表明,当采用375 r/min的低转速时,镁侧界面上部出现由Mg固溶体和Al_(3)Mg_(2)相组成的共晶层,平均厚度为38.83μm。在镁侧界面上部还发现一层厚度为12.3μm的连续柱状Al_(3)Mg_(2)层,垂直于Al_(3)Mg_(2)层与共晶层的边界。在镁侧界面的中部和底部,只有Al_(3)Mg_(2)层和Al_(3)Mg_(2)层,其厚度沿厚度方向从上到下依次减小。此外,铝侧和镁侧界面的Al_(3)Mg_(2)层具有较高的平均晶粒取向差,这为铝和镁原子间的扩散提供了一条途径。当转速为600 r/min时,Mg固溶体与Al_(3)Mg_(2)相组成的共晶层沿厚度方向分布在镁侧界面上,共晶层厚度较低转速(375 r/min)时显著增加。镁侧界面上部的Al_(3)Mg_(2)层和共晶层的平均厚度分别为32.89和68.92μm。最后,由转速引起的应变速率对金属间化合物的生长起着重要作用。

火电厂锅炉水冷壁焊缝泄漏失效分析

某12Cr1MoV水冷壁对接焊缝中部出现周向裂纹导致泄漏失效,为调查泄漏失效原因,对焊缝进行了宏观检查、磁粉检测、硬度检验、金相分析、全元素分析和能谱分析,并建立模型分四个阶段讨论了水冷壁焊缝泄漏失效的原因。研究表明:焊缝中夹杂的S元素是焊缝泄漏失效的主要因素,收缩拉应力为偏析在晶界的低熔点共晶物提供了形成沿晶热裂纹的条件,氧气的介入造成热裂纹的局部氧化,实际运行的综合应力使氧化的沿晶热裂纹多点扩展、融合,形成宏观裂纹,最终导致焊缝泄漏失效。

低碳钢产生焊接裂纹的分析及预防

由于低碳钢的焊接性良好,在焊接施工中对其焊接工艺不很重视,因此,当选择的焊材、焊接工艺规范不合理时,会出现焊接裂纹。根据低碳钢焊接出现的结晶裂纹产生的机理,结合具体实例进行分析,提出了解决低碳钢产生结晶裂纹的措施和思路。

F92/Super304H异种钢接头镍基填充焊缝裂纹分析

通过显微组织观测和裂纹形貌观察,分析ERNiCr-3焊丝填充的F92/Super304H异种钢接头焊缝裂纹性质与原因。结果表明,裂纹位于第4和5层焊道焊缝中心或近中心的树枝晶晶间或亚晶间,沿晶分布,裂纹面上可观察到方向性一致的树枝晶和自由凝固面形成的晶胞,裂纹具有典型的镍基焊缝金属凝固裂纹的形貌特征,为焊接凝固裂纹。该裂纹产生的原因是接头第4和5层焊道宽度达16~21 mm,每层单道焊道,焊道摆动宽度大,焊缝金属高温停留时间长,使以奥氏体结晶模式凝固的焊缝金属生成方向性极强的粗状发达的树枝晶,Ni,Nb,Si和Ti等元素偏析于树枝晶晶间或亚晶间,形成Ni-Nb,Ni-Si等低熔点共晶,在凝固收缩应变作用下,沿枝晶界或亚晶界开裂,镍基填充焊缝固有的凝固裂纹敏感性和接头焊接工艺因素是导致该裂纹产生的主要原因。

超声振动对6061铝合金焊接热裂纹影响

为解决硬铝合金焊接接头软化严重的问题,选用7075铝合金作为填充材料对6061铝合金进行高组配焊接.焊接接头硬度确有提升,但在焊接过程中产生了热裂纹.文中设计了一个超声辅助平台将超声振动引入到传统的钨极氩弧焊中,在确保焊接接头硬度的条件下解决焊接热裂纹的问题.结果表明,超声功率较低时热裂纹消失,但超声功率达到480 W时,热裂纹再次产生.随着超声功率的增加,焊接接头的晶粒尺寸和形状发生了变化,熔合区的柱状晶被打碎,转变为较为细小的等轴晶,焊缝中心的等轴晶也发生了细化,在功率640 W时焊缝中心的平均晶粒尺寸最小.焊接接头中的析出相数量也随着超声功率的增大逐渐增多,分布逐渐均匀,对焊接热裂纹造成影响,因此存在一个超声功率的范围,能够同时解决焊接接头软化和焊接热裂纹的问题.

微观组织对2A12铝合金熔焊接头力学性能的影响

采用TIG焊对2A12铝合金薄板进行焊接,并对接头的组织及力学性能相关性进行分析.金相观察发现焊缝及熔合区内晶粒粗大且不均匀,焊缝从边缘的柱状晶向中心的等轴晶过渡,熔合线附近出现粗细晶混杂分布.采用显微硬度及拉伸试验研究了焊接接头力学性能不均匀性.结果表明,硬度最小值处于焊缝的熔合区,拉伸试样亦断裂在该区,与组织分布相对应;对断口进行扫描电镜观察,采用电子探针对二次相进行成分分析.引起2A12铝合金焊接接头性能下降的主要原因是焊缝在冷却过程中由于偏析而生成的低熔点共晶θ相和S相.

Al-Cu-Mg硬铝合金TIG焊焊接接头的组织与力学性能

为了研究Al-Cu-Mg硬铝合金TIG焊焊接接头的组织与力学性能,采用ER4043焊丝对2A12硬铝合金进行了焊接实验.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱分析仪和硬度计对Al-Cu-Mg硬铝合金的组织和力学性能进行了表征.结果表明,焊缝的强度和塑性较低,焊缝边缘为柱状晶,中心为枝晶组织,晶界存在大量低熔点共晶体.近缝区存在明显的晶界液化现象,晶粒为圆润的等轴晶,焊缝的硬度大幅度下降.固溶区焊缝的硬度和母材相近,基体中存在大量的针状S'相,可对该区域起到强化作用.过时效区基体软化现象比较严重,存在很多S(Al2Cu M g)相.

激光焊接ZL114A铝合金凝固裂纹研究

为了研究合金元素对ZL114A铝合金凝固裂纹的影响,采用3种不同成分的铝合金焊丝,向焊缝中添加合金元素。分析各种合金元素对焊接ZL114A薄板所产生的凝固裂纹的敏感性的影响,并进行了理论分析和实验验证。试验结果表明,焊后产生的凝固裂纹附近主要含Al,Mg以及Si这3种合金元素。Mg和Si元素的富集导致在凝固结晶时,在柱状晶边界形成了低熔点共晶Al-Si或Mg-Si,Al-Mg_2Si,这些低熔共晶与ZL114A铝合金凝固裂纹产生紧密相关。这一结果对研究激光焊接ZL114A凝固裂纹冶金因素的研究是有帮助的。

热处理工艺对GH909板材TIG焊缝析出相的影响

为改善GH909板材的焊接工艺及使用性能,采用扫描电镜和EDX分析研究了GH909板材在TIG焊后不同热处理工艺焊缝析出相的变化规律,对提高GH909板材TIG焊接接头质量具有重要的应用价值.研究结果表明:焊缝形成的相有针片状ε/ε″相、γ/Laves低熔点共晶相,且都在γ晶间分布;焊缝中心低熔点共晶相所占比例均比离焊缝中心不远的焊缝边部小,经过固溶处理的焊缝低熔点共晶相所占比例加大;ε/ε″相大部分溶解,且Nb、Ti偏析较严重,焊缝结晶裂纹敏感性高,影响合金的综合性能.

Super304H抗碱金属硫酸盐的腐蚀行为

采用XRD,SEM和EMPA等分析方法研究了表面喷涂碱金属硫酸盐的Super304H在750℃空气中的耐高温腐蚀特性。结果表明:Super304H在腐蚀初期发生高温氧化,动力学曲线遵循抛物线规律,表面生成相对致密且具有保护性作用的铁/铬氧化膜;延长腐蚀时间,生成挥发性腐蚀产物Na4(CrO4)(SO4);氧化膜增厚,变得疏松多孔,近基体表面处细小孔隙萌生,并聚集长大成微裂纹、微孔洞,基体内部发生内硫化。分析认为:低熔点共晶体Na2O·Na2SO4的形成以及Cr2O3在硫酸盐中的碱性熔融促进了腐蚀加速与持续。

K438高温合金补焊接头热处理裂纹研究

对K438高温合金补焊件热处理裂纹进行了研究,观察了裂纹的分布特征,分析了不同裂纹的形成机理。结果表明,热处理后热影响区出现两类裂纹:不连续的液化裂纹和起始于熔合区,向母材扩展的应变时效裂纹。应变时效裂纹取决于焊缝的残余应力和敏感组织,M_(23)C_6和M_6C的存在增加了晶界脆性,增大了裂纹开裂的倾向性。当应力超过合金的强度极限即发生开裂。液化裂纹是由于晶界的低熔点(γ+γ′)共晶相在热处理时被重新熔化,削弱了晶粒间的内聚力,导致裂纹的产生。

激光熔覆原位析出Ni-Fe-Ti-B复合涂层组织结构研究

选用合适的激光工艺参数及涂层成分,在45#钢基体表面得到了激光熔覆原位析出的Ni-Fe-Ti-B复合材料涂层.涂层中的粘结金属基体为γ-(Ni,Fe)和Nihcp,原位弥散析出相为呈现出颗粒状、细条状等分布的稳定相TiB2、Ni4B3及亚稳定相Ni2B、(Fe,Ni)3B型化合物.前两者已经细化成为纳米晶,而后两者晶粒度相对较粗.γ-(Ni,Fe)是稳定的Ni、Fe固溶体,而Nihcp形成于基体金属内部的堆垛层错作用;原位析出相产生于激光熔覆过程中涂层表面发生的原位燃烧反应或合金系快速凝固过程中的低熔点共晶作用.在基体与析出相的界面上存在高密度位错堆积,从而引起基体金属亚结构细化.

铜镍合金焊后产生热裂纹的原因分析

经焊接加工的某批次大管径铜镍合金管在熔合区发生严重的开裂。为了研究管线焊后开裂的原因,并防止此类问题再次出现,文中采用化学成分、力学性能、断口显微分析以及XRD (X射线衍射)相分析的方法对产生裂纹的管道进行失效分析,并与对照组小管径管材的焊接接头进行了对比。结果表明,此批次大管径材料的均匀性较差,其中Fe含量接近标准值上限,在晶界处形成CuFe2S3,CuFeS2,CuS2相,降低晶界的结合强度,由于铜合金的热物理特性,焊接时会存在较大的焊接应力,在多种因素的共同影响下产生了焊接热裂纹。

Pt—10Rh／Pt热偶在还原气氛中脆断失效分析

采用透射电镜（TEM）观察脆断偶丝的微观组织和形貌，研究高温下Pt-10Rh/Pt热偶在H2或CO气氛中使用时的脆断失效。结果表明，脆断失效的根本原因在于Si与Pt作用形成Pt5Si2低熔点共晶物。脆断处局部区域Si最大含量分别达到7．93％和3．27％，Si是耐火材料中SiO2高温下被H2或CO还原产生的。

铝合金板焊接裂纹分析

某铝合金板在与周围组件焊接连结后发现裂纹 ,通过观察分析了产生裂纹的原因。讨论了铝合金的基本性能以及焊接特性 。

蒙乃尔合金在海洋石油管线中的应用

蒙乃尔合金特殊的单相奥氏体组织结构,使之在氢氟酸、浓碱液以及中性溶液中均具有良好的耐蚀性,在高温、潮湿、高盐的环境下抵抗海水的腐蚀和海浪的冲击破坏,因其良好的切削和冷热加工性能,使用在海洋石油工程中可有效阻止海浪对导管架、立管的冲击与腐蚀。本文针对蒙乃尔合金的特性及施工难点,提出了组对、焊接的施工方法和质量控制技术措施,该施工技术在尼日尼亚Dangote项目施工中取得了较好的使用效果。

X80管线钢气体保护焊焊丝飞溅性的影响因素研究

针对我国自主研制的一种X80管线钢气体保护焊焊丝使用过程中飞溅大、焊接成形性差的问题,将该焊丝与国外成分相近焊丝进行对比分析,对其夹杂物分布、组织形态及性能进行研究。试验结果表明,焊丝组织不均匀和金属夹杂物导致电阻增大,焊接时电弧不稳,造成飞溅及余高增加,通过热处理细化焊丝晶粒、均匀组织,可有效解决焊接飞溅问题。

如何保证斗体的焊接质量

本文介绍高锰钢焊接方法，并对１０ｍ３斗体进行修复，保证斗体焊接质量。