TB10钛合金的焊接组织与性能

研究电子束焊接态TB10钛合金的显微组织和力学性能。结果表明:TB10板材焊区经过固溶及双重时效后,可得到较好的强度配合以及优异的显微组织和力学性能;焊接和焊接前的热处理工艺使焊区的抗拉强度、屈服强度和塑性均有所下降;经过(725℃,1 h,FC)固溶处理后经双重时效处理后,焊区的冲击断裂韧性达到31.3～45.6J/cm^2;固溶+双重时效处理后,合金基体和焊区的显微组织由β相、粗大的初生α相、短小细长的针状次生α相组成;热处理后,合金元素在不同相中的重新分布使各相变得更加稳定。

12Cr1MoV低合金钢管的焊接组织与性能

通过对12Cr1MoV低合金钢管试验及分析,结果表明,其力学性能符合标准。焊缝及热影响区组织为贝氏体+铁素体,焊缝和细晶区晶粒细小、显微硬度较高;粗晶区晶粒粗大、硬度较低;基体组织为铁素体+珠光体,硬度更低。总体焊接性能良好,尚能满足使用要求。

火力发电机高温部件用Ni-Fe基高温合金焊接组织与性能的计算机模拟

以火力发电机高温部件用Ni-Fe基高温合金为研究对象,通过计算机模拟和实际测量得到Ni-Fe基高温合金的焊接热循环曲线,研究了Ni-Fe基高温合金的焊接组织和力学性能。结果表明,Ni-Fe基高温合金经焊接热循环后,其γ'相组织数量减少,导致其力学性能相对于母材明显降低,在室温和高温下拉伸断口形貌均具有穿晶断裂特征。

Ti-Al-Fe低成本钛合金TIG焊焊接组织和性能研究

研究了Ti-Al-Fe低成本钛合金钨极氩弧焊焊接接头的内部质量、组织和力学性能,并与TC4钛合金进行了比较。结果表明,Ti-Al-Fe低成本钛合金焊缝表面质量良好,焊缝内部融合良好,无焊接缺陷,可焊性好;2种合金的焊缝区宏观组织均由粗大的柱状晶和少量等轴晶组成,Ti-Al-Fe合金柱状晶组织较细,晶内由针状次生α相和少量的长条状初生α相组成;2种合金热影响区均为粗大的等轴晶,晶内由大量初生α相和少量针状次生α相及残余β相组成;Ti-Al-Fe低成本钛合金焊缝抗拉强度达到1204 MPa,比TC4钛合金高111 MPa。

SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊接组织与性能

SAF2205、SAF2507采用SMAW焊接方式焊接,对焊接后母材、焊缝、热影响区的组织和性能进行了对比分析。结果表明:两种材料的焊缝区以及热影响区的组织形态差别较大,SAF2205焊缝区和热影响区的组织与SAF2507相比较粗大,并且显示有魏氏组织特征;SAF2507热影响区的相比例受焊接的影响较小,相比例更加稳定;SAF2205热影响区的力学性能受焊接加热影响较大;SAF2507母材、热影响区和焊缝的耐蚀性都远好于SAF2205对应区域。

大型球罐用610CF钢焊后去应力退火温度对焊接组织与性能的影响

对大型球罐用 61 0 CF钢焊后去应力退火温度对焊接组织与性能的影响进行了试验。结果表明 ,焊后去应力退火温度超过 60 0°C,母材和焊接接头的强度开始明显下降 ;当达到 660°C时 ,母材强度的衰减程度远大于焊接接头处的强度衰减 ,使球罐在使用过程因母材强度的降低造成早期失效。 61 0 CF钢焊后去应力退火温度应控制在其回火温度 (61 0°C)

镍基合金疲劳磨损与焊接组织分析

借助电子扫描断口形貌、硬度检测、金相组织分析,研究镍基合金机械密封磨损剥落。结果表明,磨损剥落与疲劳磨损有关,疲劳开裂与焊接组织有关,枝晶和链状晶焊接组织容易产生疲劳剥落。并给出解决问题的措施和途径。

新型射频组织焊接电极的设计、仿真与实验研究

目的设计一种新型射频组织焊接电极,提高吻合口生物力学强度的同时减少组织热损伤。方法设计表面存在镂空结构的新型电极(梅花形电极),以环形电极作为对照组,在射频能量作用下完成肠道组织焊接,通过撕脱力和爆破压测试研究焊接吻合口的生物力学特性,采用有限元电-热-力多场耦合仿真分析和热电偶探针研究焊接过程中的组织热损伤,并对微观组织结构进行检查。结果当焊接功率120 W、焊接时间8 s、压合压强20 kPa时,肠道吻合口呈现最优的生物力学特性。与环形电极对照组相比,梅花形电极组吻合口生物力学强度更高,撕脱力和爆破压分别从(8.62±1.22)N、(81.7±3.36)mmHg增加到(9.54±1.24)N、(89.4±4.15)mmHg,且组织热损伤显著减少,组织微观结构连接更为紧密。结论该新型电极在提高吻合口生物力学强度的同时可减少组织热损伤,进而实现更好的吻合效果。研究结果可为实现人体管腔组织的无缝连接提供参考。

水冷式射频组织焊接电极的多物理场仿真与实验研究

为了降低射频组织焊接中高温造成的热损伤,设计了一种创新的水冷式射频组织焊接电极,使用COMSOL Multiphysics软件对猪小肠的体外焊接过程进行了多物理场仿真,结合焊接和爆破压实验对生物组织的焊接温度与效果进行了分析。结果表明:仿真使用“温度阈值”方法解决了现有模型中生物组织水分的可逆蒸发问题;在相同实验条件下水冷电极的最大焊接温度为139.8℃,平均焊接温度为112.5℃,较典型金属电极明显得到控制;水冷电极作用下生物组织爆破压达到62.3±13.7 mmHg,满足焊接要求。仿真模型预测的温度与实验结果拟合良好,且水冷电极有效焊接了组织,控制了焊接温度。

焊接金相组织参数自动测量软件系统的研究

在MSC／C＋＋7.0集成环境下成功地开发了一个完整的焊接金相组织参数自动测量系统。该系统具有完善的功能和友善的人机界面，操作灵活，运行可靠，满足定量金相的要求。可对晶粒、第二相粒子、片状组织和焊缝夹杂物的特征参数进行测量与计算。这对于建立焊接接头性能与其组织参数间的定量关系、合理选择工艺参数、提高焊接质量和发展定量焊接冶金具有重要的理论意义和实用价值。

WC_P/Fe-C复合材料和碳钢焊接组织的扫描电镜分析

在“八五”、“九五”期间,我国冶金工业迅速发展,冶金设备如线材棒材轧机,向着高速化发展,高速线材轧机轧速从65m/s提高到100m/s。

抗HIC压力容器用Q345R(R-HIC)钢焊接接头组织与性能研究

研发了抗HIC(Hydrogen Induced Cracking,氢致开裂)压力容器用Q345R(R-HIC)钢,并研究其焊接接头区域的显微组织及性能。结果表明,焊缝区、熔合区和热影响区显微组织主要由铁素体、贝氏体和珠光体组成。各区域热力学过程不同,焊接后显微组织存在明显差异:焊缝区显微组织主要由先共析铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成;熔合区显微组织中贝氏体逐渐增多,铁素体逐渐减少;热影响区中的粗晶区显微组织几乎全部由贝氏体组成,细晶区和不完全重结晶区显微组织为等轴铁素体和珠光体组织。焊接接头具有良好的力学和抗氢致开裂性能。焊接接头微区硬度和冲击性能与显微组织关系密切:热影响区存在贝氏体组织导致其平均硬度最高、冲击功最低;针状铁素体具有良好的抗裂纹扩展能力,使得焊缝区具有良好的冲击韧性,冲击功最高。各区域差异的显微组织未对抗氢致开裂性能造成影响。

射频组织焊接技术用于结直肠吻合的探索性研究

利用射频能量焊接肠组织,研究压合压强、功率、温度参数对焊接效果的影响。利用自制的焊接器械和射频能量平台,进行焊接猪离体结直肠组织实验。实验参数为:射频频率450 kHz,输出功率恒定(50和70 W),在压合压强(1 125和2 658 kPa)下持续焊接肠组织240 s,控制焊接过程中的最高温度为(95±5)℃。实验完成后通过组织病理切片对比不同条件下肠道焊接的牢固程度、热损伤情况。结果表明:在50和70 W功率下,压合压强1125 kPa的组,焊接部位浆膜层紧紧贴合,周围组织结构保持完好;压合压强2 658 kPa的组,焊接部位浆膜层未完全融合,且周围黏膜损伤较明显。最高焊接温度控制在(95±5)℃时,功率50和70 W的组焊接效果在组织病理切片观察中无明显差异。射频能量焊接结直肠可行性良好,但压合压强过大易导致焊接部位周围组织损伤;且考虑到焊接部位周围的温度分布不均匀,不可单一用温度参数作为判断焊接效果的标准。

焊接金相组织自动定量识别软件系统

在ＭＳＣ／Ｃ＋＋７．０集成环境下成功的开发了一个焊接金相组织自动定量识别软件系统（ＷＭＳＱＲＳ）。该系统根据焊接金相组织的灰度特征和几何特征创造性的抽取了多个关键性的特征参数，利用模式识别原理建立了相应的识别函数和最小距离法分类器。利用该系统能够较好的对低碳钢、低合金钢焊接金相组织进行自动定量识别分析。其识别的可靠性、准确性和再现性能满足焊接定量金相的要求。这对于建立焊接接头成分、组织和性能之间的定量关系，合理地选择焊接材料，制定工艺参数，提高焊接质量，发展定量焊接冶金具有重要的理论意义和实用价值。

1.4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能

通过室温拉伸、室温弯曲、低温冲击、硬度试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。试验结果表明:采用MAG焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体不锈钢,其接头的抗拉强度不低于母材的,弯曲性能良好。接头1.4003钢侧HAZ的冲击性能较差,且随温度的降低,其冲击性能显著降低。焊缝为奥氏体+铁素体双相组织,0Cr18Ni9钢侧HAZ为奥氏体组织,1.4003钢侧HAZ为晶粒粗大的单一铁素体组织。

焊后热处理对5B70铝镁钪合金板材焊接接头组织性能的影响

以5B71焊丝为焊接填充材料,对厚度6mm的5B70-H32铝镁钪合金板材进行氩弧焊焊接,之后对焊接接头进行280~340℃/1h焊后处理。采用力学性能测试和显微组织评估方法研究了焊后热处理对5B70铝镁钪合金板材焊接接头组织性能的影响。结果表明,合金焊接接头焊缝区为明显的树枝晶组织,采用焊后退火处理后焊接接头焊缝区枝晶明显减少,晶粒更为均匀,同时基体中析出大量A l3（Sc,Zr）粒子;焊后处理能显著提高5B70铝镁钪合金焊接接头的强度,在280~340℃范围内,焊后处理温度愈高,强度升高愈显著,塑性也有所提高;焊缝区A l3（Sc,Zr）粒子析出强化是焊接接头焊后退火力学性能提高的主要原因。

基于焊接面组织超细化的40Cr/Cr12MoV超塑固态焊接

探讨了结构钢与工具钢待焊接区表面高频淬火后超塑焊接的可行性及影响因素,并对接头组织进行了观察和分析。试验表明,焊接区局部高频淬火后的结构钢与工具钢,在t0=10min、σ0=56.6MPa、 ε0=1.5×10-2min-1、θ=800℃、t=3.5min的压接条件下可实现良好的固态焊接,其接头强度达到40Cr母材强度。

Cr15Mn9Ni1N不锈钢焊接接头的组织及凝固模式

分析了Cr15Mn9Ni1N奥氏体不锈钢钨极氩弧焊接头的组织。结果表明:在靠近熔合线的热影响区,经过高温焊接热循环后析出较多的δ铁素体,大线能量时其范围增大;靠近熔合线焊缝金属的组织为奥氏体胞晶中分布着残留蠕虫状δ铁素体;焊缝中心区域为奥氏体树枝晶中分布着残留骨架状δ铁素体;大线能量接头的熔合线处的组织为奥氏体晶粒上分布侧板条形δ铁素体,而小线能量时为奥氏体晶粒。分析认为:焊缝金属的凝固模式为δ铁素体先从液相中析出,随后通过固态相变转变为奥氏体,未转变的残留δ铁素体以蠕虫状、骨架形或侧板条的形态分布于奥氏体中。Hammar-Svensson Cr、Ni当量公式适于预测这种钢焊缝金属的凝固模式。

梯度热处理对Ti_2AlNb/TC11双合金焊件焊接界面显微组织的影响

采用梯度热处理对近等温锻造的真空电子束焊接的Ti2AlNb/TC11双合金进行热处理,利用OM对热处理前后的焊接界面组织进行观察分析,研究了梯度热处理对焊接界面显微组织的影响。实验结果表明,梯度热处理前后Ti-22Al-25Nb侧热影响区显微组织变化不大,但热处理后第二相有所球化长大;TC11侧热影响区由网篮组织转变为双态组织;焊缝区组织变化明显,大量短棒状、球状第二相弥散析出,且分布比较均匀,这可能是梯度热处理使合金元素均匀分布所致。

热轧DP590双相钢焊接接头组织的研究

研究了焊条电弧焊与半自动CO2气体保护焊方法对DP590热轧双相钢焊接接头微观组织的影响,并测定了焊接接头的硬度。通过对2种焊接方法的焊接接头在焊缝区、熔合区、过热区、完全重结晶区、不完全重结晶区的微观组织对比分析表明,采用半自动CO2气体保护焊方法对DP590热轧双相钢焊接时,可以得到更为细小均匀的微观组织,且热影响区较窄。