工艺参数对5052铝镁合金焊缝凝固裂纹敏感性的影响

采用鱼骨状裂纹试验对比研究了熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接时保护气体、焊接电流和脉冲模式等焊接工艺参数对5052铝镁合金焊缝凝固裂纹敏感性的影响。结果表明:随焊接电流增大和保护气体中氦气比例的增加,焊缝凝固裂纹敏感性变大;方形电流波形的双脉冲MIG的焊缝凝固裂纹敏感性大于单脉冲MIG的;晶界镁含量增加,焊缝会形成连续晶界,有利于降低焊缝凝固裂纹敏感性。

奥氏体系合金激光焊接凝固裂纹敏感性研究

基于舍弗勒相图系统研究了奥氏体系合金激光焊接凝固裂纹敏感性。利用激光热丝焊工艺制备了含不同化学成分镍基焊丝的焊接接头,借助横向可调拘束实验和温度测量获得了脆性温度区间(BTR),对凝固裂纹敏感性进行定量评估。结果表明,当铬镍当量之比(C_(req)/N_(ieq))从0.1增加到1.2时,脆性温度区间呈现出先增加后减小的趋势,说明凝固裂纹敏感性随着C_(req)/N_(ieq)值的增加先升高再降低。在舍弗勒相图单相奥氏体区域内,中间区域敏感性相对较高,周边区域敏感性相对较低。这是因为焊缝中P+S、Nb和Si等合金元素含量增加,可促使在晶界和亚晶界形成低熔点共晶化合物-偏析液膜,导致凝固裂纹敏感性升高。另外,在一定条件下,Nb对凝固裂纹敏感性的影响要远大于P+S等的影响。

基于有限差分的奥氏体钢焊接凝固裂纹计算分析

提出奥氏体不锈钢焊接凝固裂纹预测的计算策略,建立阶梯模型,并分析其在焊接凝固裂纹预测过程中的数值稳定性和收敛性。研究发现,阶梯模型的二维偏析计算接近凝固裂纹的物理行为,且具有最佳的数值稳定性和收敛性。对阶梯模型的算法进一步优化,解决焊接凝固过程中凝固时间、温度和枝晶生长模型引起的计算误差问题。结合横向可变拘束裂纹实验的裂纹敏感性评估结果,验证所建立的优化阶梯模型用于焊接凝固裂纹敏感性预测的有效性,其误差为30%左右。