Ag95CuNiLi钎料钎焊钛合金与不锈钢异种金属的性能分析 Ⅱ.钎焊性分析

制备了Ag95CuNiLi钎料 ,参照有关的国家标准 ,评价了钎料的熔化特性、钎料在钛合金和不锈钢上的润湿铺展能力、钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的填缝能力 ,以及钛合金 /不锈钢异种金属钎缝的强度。结果表明 ,该钎料的液相线温度为 918℃ ,对钛合金具有较强的铺展能力 ,在不锈钢上的铺展性较差 ,钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的漫流距离大于 10 0mm ,钛合金 /不锈钢异种金属钎缝的抗拉强度达到2 2 0MPa。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪和显微硬度计对钛合金 /不锈钢钎缝进行了微观分析。结果表明 ,钎料与母材冶金结合良好 ,钎缝致密 ,在不锈钢一侧形成了三层金属间化合物组织 ,在钛合金一侧形成了共晶组织。

1050A纯铝/TA15钛合金异种金属冷焊接头组织与性能

【目的】该文旨在研究1050A纯铝/TA15钛合金异种金属冷焊接头的组织与性能。【方法】采用JH-2000冷焊机对1050A纯铝/TA15钛合金异种金属进行了对接焊试验,通过优化焊接工艺参数实现了冷焊技术对铝/钛异种金属的连接。由于冷焊具有高频放电、瞬间高温的特点,焊接热输入低,接头界面金属间化合物层厚度较小,冷焊能得到成形质量良好、内部近无缺陷的优质接头。【结果】结果表明,在脉冲时间30 ms、脉冲电流30 A的焊接工艺参数下,接头界面金属间化合物最少,接头平均抗拉强度达到120.3 MPa,抗拉强度超过纯铝母材的88%。断裂类型为韧性-脆性混合断裂,接头界面铝侧焊缝区为异种接头的力学性能的薄弱区。【结论】显微组织热量输入对钛/铝异种接头界面显微组织金属间化合物层的成形和数量具有较大影响。金属间化合物的数量对铝/钛异种金属焊接接头的力学性能显著影响。

Ag95CuNiLi钎料钎焊钛合金与不锈钢异种金属的性能分析 Ⅰ.钎料腐蚀性能

制备了Ag95CuNiLi钎料,研究了该钎料在核动力专用装置工况条件下的均匀腐蚀、点腐蚀和电偶腐蚀性能。均匀腐蚀试验结果表明,1500h后,均匀腐蚀减重趋于稳定,均匀腐蚀速率为7.2mg/(dm2·M)。点腐蚀试验结果表明,在整个试验过程中,钎料表面表现为均匀腐蚀,点蚀的迹象不明显。电耦腐蚀试验结果表明,钎料-不锈钢耦合电极中,钎料为阴极而得到保护,不锈钢母材为阳极,耦合电流在亚微安级;钎料-钛合金之间的电偶腐蚀中,钛合金母材为阴极而得到保护,钎料为阳极而加速腐蚀,耦合电流稳定在1.2μA,电流密度约为1.5×10-1μA/cm2,电偶腐蚀的敏感性不大。

TC17/Ti60异种钛合金激光焊接接头微观组织和低周疲劳性能研究

采用激光焊接技术焊接TC17/Ti60异种钛合金,对焊接接头的宏观形貌、微观组织、显微硬度、拉伸性能和低周疲劳性能进行研究。结果表明:TC17/Ti60合金焊接接头母材、焊缝、热影响区之间的微观组织存在较大差异;TC17钛合金母材为α+β双相组织,β相内存在较多次生α'相;Ti60合金母材组织以等轴α相为主,β相主要分布在等轴α晶粒周围;焊缝微观组织为针状次生α'相;随着距焊缝距离的减小,TC17钛合金热影响区α'相逐渐消失、α相逐渐转变为β相,Ti60合金热影响区β相逐渐消失、α相逐渐转变为针状次生α'相;TC17/Ti60合金焊接接头拉伸断裂位置在TC17钛合金热影响区;由于焊接接头的焊缝下部存在较多气孔缺陷,低周疲劳断裂位置则位于焊缝处。

钛合金与不锈钢异种金属钎焊的研究进展

为了解决钛合金焊接性能和加工性能较差导致其在实际工程应用中受限的问题,提出了将钛合金和不锈钢复合使用的构想,并对钛合金和不锈钢的可焊性进行了分析。以钛合金和不锈钢钎焊为研究对象,重点论述了钛合金与不锈钢钎焊连接所用的钎料及钎焊工艺等的国内外研究现状,发现通过钎焊来连接钛合金与不锈钢在焊接接头质量、精度以及提高焊接生产效率等方面具有一定优势,但依然存在接头强度低、特殊条件下接头性能不稳定等问题,需要从钎料设计出发,辅助钎焊工艺和设备的改进,根据不同的应用工况,设计出对应成分的钎料。

Q235/304不锈钢异种钢焊接接头超声相控阵检测研究

异种钢焊接接头具备高强度、高耐腐蚀性以及低成本等特性,已经被广泛应用于锅炉、管道和压力容器等特种设备中。然而由于异种钢焊接接头的材料组织、力学性能以及残余应力不均匀,在制造和服役后极易出现开裂等缺陷,采用常规无损检测存在检测精度低、扫查范围小等缺点,导致缺陷难以检出。针对上述问题,以Q235/304不锈钢两种典型异种钢焊接接头为研究对象,推导了超声相控阵检测异种材料聚焦延时计算法则,制作Q235和304不锈钢焊接试块,并利用汕超SUPOR32P/32PT检测仪结合延时法则检测含有预制未熔合、未焊透和裂纹的人工缺陷,然后通过射线检测对比分析。检测结果表明:相较于传统超声检查技术,采用超声相控阵检测技术检测的定位误差小于5mm,长度定量误差均小于10%,定性分类准确度达到100%,能够较好地满足异种钢焊接接头质量检测要求。

钛合金滤器异种金属接头密封及电绝缘问题研究

通过对钛合金滤器中异种金属接头安装部位的结构特点分析,根据异种金属电偶腐蚀原理,确定钛合金异种金属接头的电绝缘防护方案,经过分析目前主要有四种电绝缘防护方案,即表面氧化、陶瓷喷涂、非金属和非金属+表面氧化双重组合。通过对各种钛合金异种金属接头的电绝缘防护方案的原理结构分析,并通过各种电绝缘方案进行密性和电绝缘性能试验验证,发现表面氧化和陶瓷喷涂在经过多次拆装后,会出现电绝缘性能失效的情况;非金属方案的密封性能和电绝缘性能均满足使用要求;非金属+表面氧化双重组合采用双重电绝缘方案防护,提高了异种金属接头电绝缘性能的可靠性和使用寿命,为后续钛合金平肩接头的密封和电绝缘性能研究提供一定的经验积累。

异种材料不锈钢和铝合金焊接技术分析及应用

不锈钢和铝合金作为两种常用的金属材料,由于其特殊的物理和化学性质,在工程和制造领域中得到了广泛的应用。然而,由于两种材料的性质差异,其焊接技术一直是一个具有挑战性的问题。对不锈钢和铝合金焊接技术进行深入分析,并探讨其在工程实践中的应用,以期为相关行业的工程师和研究人员提供有益的参考和借鉴。

不锈钢和钛合金异种金属焊接研究进展

不锈钢和钛合金异种焊接在化工、航空和核工业等领域均有广泛的应用,但不锈钢和钛合金因理化性能的差异,焊接界面常形成大量脆性金属间化合物,无法得到优质的焊接结果。以扩散焊、激光焊和电子束焊为主总结了不同焊接方法的工艺参数和接头组织成分对不锈钢和钛合金焊接质量的影响,展望了不锈钢与钛合金异种金属焊接的发展趋势。

Ti_(43.76)Zr_(12.50)Cu_(37.49-x)Ni_(6.25)Co_(x)非晶钎料真空钎焊TC4钛合金/316L不锈钢

根据双团簇模型设计并制备了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系非晶钎料,用于真空钎焊TC4钛合金和316L不锈钢,分析了钎料中Co元素含量对钎焊接头界面微观组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为TC4/扩散区(Ⅰ区)/钎缝中心区(Ⅱ区)/界面区(Ⅲ区)/316L,界面典型微观组织结构为TC4/β-Ti+Ti_(2)Cu/(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+Ti_(2)Cu+Ti_(2)(Cu,Ni)+TiFe/(Fe,Cr)_(2)Ti+α-(Fe,Cr)+τ+γ-(Fe,Ni)+σ/316L,随着Co元素含量的增加,接头剪切强度先升高后降低再升高,当Co元素含量为1.56%时达到最大310 MPa,不添加Co元素时,接头断裂于钎缝中心区(Ⅱ区);当Co元素含量为1.56%~6.24%时,接头断裂于靠近316L母材的界面区(Ⅲ区)附近,断裂模式为典型的解理断裂.

钛合金/不锈钢冷金属过渡焊接头组织及性能

采用铜基填充金属对TC4钛合金、304不锈钢进行冷金属过渡焊接,分析了钛合金/不锈钢接头的界面组织、力学性能及腐蚀性能.结果表明,采用冷金属过渡连接方法实现了TC4钛合金和304不锈钢的焊接.钛合金/不锈钢接头主要由焊缝金属、不锈钢-铜焊缝界面和钛合金-铜焊缝界面组成.钛合金/不锈钢接头的拉剪强度为306 MPa.由于钛合金-铜焊缝界面中Ti-Cu,Ti-Fe金属间化合物的生成,接头沿钛合金-铜焊缝界面反应层发生脆性断裂.钛合金/不锈钢接头在人工海水溶液中发生了电偶腐蚀,其腐蚀机理为阴极区发生氧的还原反应和析氢反应,阳极发生焊缝金属的氧化,钛合金母材表面TiO2氧化膜的形成,不锈钢母材发生点蚀.

铝合金/不锈钢异种金属接头的惯性摩擦焊

0前言 铝合金因其具有比强度高,耐腐蚀和耐高温等优良性能而成为航空航天及汽车制造等领域的重要结构材料,使用铝合金来代替钢部件可以有效地减少车身重量,铝合金和钢的混合结构在航空及汽车制造等工业部门均有广泛的应用。但使用热力学方法很难将铝和钢连接在一起,这主要是由于铝和钢的焊接接头存在金属间的脆性物质,从而降低了接头的力学性能。

中间过渡金属对钛合金与不锈钢扩散焊接头强度的影响

采用加中间过渡金属的工艺方法，对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的结合强度进行了试验研究，利用扫描电镜、电子探针仪等对接头进行了微观分析。结果表明，采用纯镍作中间过渡金属虽然有效地防止了钛与铁、碳间的相互扩散和迁移，但在镍与钛之间却形成了金属间化合物薄层，致使接头的最高强度在３８０ＭＰａ左右；采用钒＋铜复合过渡金属彻底地消除了钛合金—不锈钢接头中的金属间化合物和碳化物，接头强度与软质中间层铜的厚度有关，最高强度达５４０ＭＰａ左右．

钛/铝异种合金电弧熔钎焊接头界面特征及力学性能

采用AlSi5焊丝和交流TIG电弧实现了TC4钛合金和6056铝合金的熔钎焊连接,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和拉伸试验等方法评价了接头界面微观组织特征和力学性能.结果表明,当焊接电流为30,40和60 A时,界面反应层分别呈棒状、块状和锥状分布,过大的热输入使界面产生了粗大柱状金属间化合物层,冷却时在焊接内应力作用下产生了冷裂纹.金属间化合物主要为TiAl3相,Si元素偏聚其内形成过饱和固溶体.接头强度-焊接电流曲线出现了两次峰值强度.焊接电流为30 A时,熔钎焊接头平均抗拉强度为103 MPa.焊接电流为60 A时,电弧形态扩张使能量密度降低,接头强度出现第二次峰值.

脉冲加压扩散连接工艺参数对钛合金与不锈钢接头强度的影响

采用脉冲加压扩散连接工艺对TA17钛合金与0Cr18N i9Ti不锈钢进行了连接试验。利用液压万能试验机测试了接头拉伸强度,分析了脉冲加压扩散连接工艺参数对接头强度的影响。结果表明:当连接温度为1098K、脉冲最小压力Pm in=8MPa、脉冲最大压力Pm ax=50MPa、脉冲次数为20次、脉冲频率为0.5Hz时,加热速度vh=30K/s,冷却温度vc=5K/s,得到最高的接头拉伸强度为293MPa,连接所用的有效时间仅为220 s,实现了钛合金与不锈钢的高效良好连接。利用X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)分析了接头组成相及断口形貌,接头界面主要存在β-钛、Fe2Ti,FeTi,拉伸试验中β-钛的固溶体承担了主要的拉伸力。

中间过渡金属V+Cu对钛合金与不锈钢扩散焊接头性能的影响

采用V+Cu复合夹层,对钛合金TC4与不锈钢ICrl8Ni9Ti扩散焊接头的性能进行了试验研究,结果表明:V+Cu复合夹层可以有效地防止Ti与不锈钢中Fe,Cr,Ni,C的相互扩散和迁移,消除了Ti-不锈钢接头中的脆性金属间化合物和碳化物。接头的性能与软质中间层Cu的相对厚度有关。

钛合金与不锈钢扩散焊接头的组织和性能

本文对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的组织和性能进行了分析和测试。结果表明，不加中间层进行扩散焊时，所形成的接头极脆，不能实现有效的连接。采用纯镍作中间金属，避免了母材组元Ｔｉ与Ｆｅ的相互扩散和迁移，可获得钛合金与不锈钢的牢固连接。

2205双相不锈钢与Q235A异种金属焊接接头的组织与性能

采用钨极氩弧焊(GTAW)打底,焊条电弧焊(SMAW)填充和盖面的焊接方法,分别以ER2209焊丝和E2209焊条作为填充材料对2205双相不锈钢和Q235A异种金属的焊接进行了研究。对获得接头进行拉伸强度和显微硬度测试,发现拉伸试样断裂位于强度相对较低的Q235A母材一侧,在接头区域Q235A母材与焊缝金属交界面处的硬度值较高;金相组织观察显示,在接头的Q235A与焊缝金属侧分别存在脱碳层与增碳层,这是由于焊接过程中碳元素发生迁移的结果;利用扫描电镜观察接头断口形貌,接头呈明显的韧性断裂;对接头焊缝金属区进行X射线衍射相结构组成测定,未发现焊缝金属区中存在有害相析出,表明获得接头的质量良好,完全能够满足实际工程结构的使用要求。

钛/铝异种合金FSLW接头的成形与组织研究

以Ti-6Al-4V钛合金和7075-T6铝合金为对象,将钛合金作为搭接上板,研究了钛/铝异种合金搅拌摩擦搭接焊接头的成形与显微组织。结果表明,当搅拌头转速较高时,搭接界面处会产生因材料填充不及时而形成的孔洞缺陷;随着转速的降低,孔洞缺陷的尺寸逐渐减小,当转速为190 r/min时可获得缺陷极小的接头,连接界面处钛/铝合金结合良好。在本文所使用的焊接工艺中,整个焊接过程在β相变点以下进行。

钛/铝异种合金激光-电弧复合熔钎焊接头残余应力数值计算

采用Abaqus有限元分析软件进行了Ti-6A1-4V钛合金与6061铝合金的激光-电弧复合熔钎焊接头残余应力的数值计算,结合X射线衍射法对计算结果进行验证。结果表明,钛合金侧及铝合金侧Mises等效残余应力呈现非对称分布,焊缝中心处应力值最大;横向残余应力沿焊缝长度方向表现为"两端受压,中间受拉"的分布特征,端部压应力峰值接近200 MPa;铝合金侧纵向残余应力分布存在拉应力向压应力转变的过渡区域;正反面余高处存在应力集中现象,试板焊后出现翘曲变形。