SiC_W/2024Al薄板储能焊接头组织与性能

采用微型储能焊机对厚度为0.2 mm的SiCW/2024Al复合材料薄板进行了点焊连接研究.分析了接头组织和性能,理论计算了熔核的温度场及冷却速率.结果表明,焊接接头由熔核、热影响区和熔合区组成.熔核平均冷却速率高达5.25×106K/s,极短的焊接时间和极高的冷却速率,使熔核组织得以显著细化,并能有效抑制SiC-Al之间的界面反应;熔合区宽度约为10~15μm,勾勒出熔核与母材之间的分界线;热影响区组织未发生明显粗化,与原始母材保持良好的一致性.当焊接电压U=80 V,电容C=3 300μF,电极力F=18 N时,可获得综合性能优良的高质量点焊接头.

SA508-Gr.3钢变参数回火焊道焊接接头组织与性能研究

针对满足核级标准要求的SA508-Gr.3钢,采用变参数回火焊道焊接技术在母材上使用自动TIG焊焊接工艺进行平板堆焊,然后对焊接接头热影响区的组织和性能进行研究。试验结果表明,通过变参数回火焊道技术获得的焊接接头热影响区的粗晶区和临界粗晶区均能够得到综合性能较好的回火索氏体组织,热影响区显微硬度整体低于300 HV,而热影响区各分区-20℃下冲击吸收能量平均可达170 J,这与采用同参数调质模式的回火焊道技术获得的焊接接头热影响区的相应数据是相当的。

6005A-T6铝合金高速脉冲MIG焊焊补接头的组织和性能

采用快速热启动工艺方法 RTS,研究轨道车辆用6 mm厚6005A-T6铝合金对接接头焊修后的组织和性能。结果表明,原始焊缝中的组织为树枝晶和等轴树枝晶,晶粒细小,焊缝组织由α-Al基体和Mg2Si、Al0.7Fe3Si0.3第二相组成;原始焊缝受焊补时的焊接热循环影响,α-Al基体晶粒开始粗化,三次补焊后,原始焊缝的微观组织恶化、晶粒粗化现象更为严重,有较多平衡相析出;在焊补焊缝与原始焊缝交界区域,随着焊补次数的增加,晶粒粗化现象愈加明显,界面区组织趋向恶化;焊前经80℃的RTS一次焊补,可较明显地减少常规补焊所产生的气孔缺陷,且焊补焊缝与原始焊缝交界区域的晶粒粗化现象不太明显,其微观组织优于常规一次焊补的;焊态、焊补态接头出现较明显的软化区,硬度值最低点出现在原始接头的热影响区;焊补接头的拉伸试样均呈45°切断,断口有明显的韧窝,为典型的韧性断裂,原始态及RTS一次焊补接头的强度系数达到0.6,且除三次焊补接头外,焊接(焊补)接头弯曲试验的弯曲角度为180°时,弯曲试样均无裂纹,接头塑性良好。

厚壁焊接钛管的等离子填丝+脉冲TIG双枪焊接工艺研究

钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件。采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接。结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电弧对已形成焊缝进行重熔,TIG焊脉冲频率的增加可以降低焊缝晶粒尺寸,提高接头性能,并对前置等离子填丝焊过程出现的咬边等缺陷具有较好的修复作用。本方法不但扩大了焊缝成形的工艺窗口,而且焊接过程稳定,接头抗拉强度达到354 MPa,经实际生产验证,实现了厚壁焊接钛管的低成本优质焊接生产。

6005A-T6铝合金高频脉冲MIG焊补新工艺

采用快速热启动工艺RTS(Rapid Thermal Start),对轨道车辆用6005A-T6铝合金(6 mm板)对接接头进行一次焊补,研究焊补后接头的组织和性能。试验结果表明,与传统焊补工艺相比,焊前经80℃的RTS,可以较明显地减少常规补焊所产生的气孔等缺陷;加热(起始)区域的焊趾处焊接残余应力会降低10%左右,而在其他区域的焊趾处焊接残余应力下降5%左右;在焊补后的新老焊缝交界区域,晶粒粗化现象不太明显,其微观组织优于常规焊补的; RTS一次焊补接头的强度系数达到了0. 6,且RTS一次焊补、常规的一次焊补接头的弯曲试验的弯曲角度为180°时,弯曲试样均无裂纹,接头塑性良好;经RTS一次焊补后,焊接接头的疲劳强度为77. 4 MPa,比常规的一次焊补的接头疲劳强度提高约为17%。