保温时间对TM52/Q235瞬时液相扩散焊接接头组织和性能的影响

以BNi2箔为中间层对TM52/Q235异种材料进行瞬时液相扩散焊接(TLP),研究了保温时间对接头界面组织、力学性能和电化学性能的影响。结果表明:TM52/Q235能实现良好的冶金结合,当保温时间为20 min时,接头的剪切强度最大,达到491.3 MPa,且剪切断口呈现明显的韧性断裂特征。接头的耐腐蚀性随着保温时间的升高呈现持续下降的趋势,当保温时间为15 min时,焊缝处形成的钝化膜最为致密,腐蚀速率最小,极化电阻R_(P)最高,为1880.1Ω。

FGH98粉末高温合金瞬时液相扩散焊接头组织和性能

采用Ni-Cr-Mo-B中间层对FGH98高温合金进行瞬时液相扩散焊,研究保温时间对接头显微组织、力学性能和断裂行为的影响.结果表明:非等温凝固区中的共晶相为富Ni硼化物γ-Ni固溶体,等温凝固区主要有γ-Ni固溶体,扩散影响区中含有多种形貌的硼化物.随着保温时间的延长,非等温凝固区的共晶相逐渐减少并消失,扩散影响区的宽度增加,接头的剪切强度也逐渐增加.增加保温时间,硼元素扩散距离增加,导致扩散影响区中硼化物析出相密度降低.保温时间为120 min时接头完全等温凝固,剪切强度达到724 MPa,接头断裂出现在扩散影响区中,断裂模式为韧性断裂.

焊接温度对钛/钢复合管瞬时液相扩散焊接头组织与性能的影响

以内衬为TA2工业纯钛、外套为20钢的复合管为研究对象,采用BNi_(2)非晶合金箔为中间层,在氩气保护下,在1130~1200℃焊接温度下对钛/钢复合管进行瞬时液相扩散焊接,研究了焊接温度对钛/钢复合管接头组织和性能的影响。结果表明:不同焊接温度下的接头均成形良好,无孔洞、裂纹等宏观缺陷。随着焊接温度的升高,钛侧焊缝等轴晶组织长大,发生α→α'+β相变,焊缝边界逐渐模糊;钢侧焊缝针状铁素体和珠光体变粗大,黑色脆性相逐渐消失,中间层元素和母材元素的扩散距离增加。不同焊接温度下接头在拉伸时均先在钛侧焊缝处断裂,随着焊接温度的升高,接头抗拉强度先升高后降低,在1180℃时接头抗拉强度最高,为460 MPa,断裂方式为脆韧混合断裂。

瞬时液相焊接高温合金接头的显微结构表征

瞬时液相焊接(TLP连接)是一种极具应用价值的高温合金连接和修复方法。本文对1230℃下使用Ni-Cr-B中间层对镍基高温合金Mar-M247进行瞬时液相焊接的接头进行了显微结构表征,研究了由非等温凝固区(NSZ)、等温凝固区(ISZ)和扩散影响区(DAZ)组成的接头组织和沉淀相析出行为。研究结果表明:NSZ中析出相主要为M_(23)(C,B)_(6)和γ/γ′组成的共晶组织,其中伴生少量块状MC碳化物;与NSZ相邻的ISZ则由γ/γ′相组成;DAZ中的主要析出相为颗粒状和针状M_(5)B_(3)型硼化物,并伴生少量长直鱼骨状和不规则块状的M_(5)B_(3)型硼化物。更长的焊接保温时间会更有利于等温凝固过程,对样品进行焊后热处理可使接头组织更加均匀。

瞬时液相扩散连接的双温工艺模型

在开发T91钢管瞬时液相扩散连接工艺的过程中,提出了一种新的TLP连接工艺模型,在等温凝固前先进行短时高温加热,然后再降低到连接温度进行等温凝固,等温凝固温度低于传统工艺的温度。研究表明,新工艺连接的组织和性能都优于传统的工艺,得到了无焊缝的理想组织。新工艺温度参数:1270℃加热0.5min,1230℃保温3min,传统工艺温度参数:1250℃保温3min。

T91钢管瞬时液相扩散焊接

用FeNiCrSiB非晶合金箔作中间层 ,氩气保护 ,对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接。通过正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响 ,分析了TLP连接接头的显微组织、力学性能和元素分布 ,确定出了合适的连接工艺参数。研究表明 ,在合适的工艺参数下 ,焊缝为成分与基体相似的固溶体 ,且没有沉淀相 ,可以获得良好的性能。研究出的最佳工艺为 :连接温度 1 2 5 0℃ ,中间层为FeNiSiB非晶合金箔 ,等温凝固时间 3min ,压力 6MPa。

20钢管高温钎焊与瞬时液相扩散焊接组织与性能

采用镍基钎料BN i2和自主研制的铁镍基中间层合金进行了20钢管的焊接试验,以扫描电镜、能量散射X射线和电子探针分析了它们的焊缝组织形貌、成分分布以及焊接性能之间的差异。结果表明,采用镍基钎料BN i2高温钎焊20钢管,接头组织为典型的N i固溶体钎缝特征,与母材组织存在明显的钎缝界限,接头区成分分布不均匀且有S i脆性相存在,接头无韧性;采用铁镍基中间层瞬时液相扩散焊接20钢管,可获得与母材相似并连续的接头组织,接头成分分布均匀且无S i脆性相生成,接头强度、韧性均达到母材水平,其性能远远高于高温钎焊。

瞬时液相扩散焊接CuAlBe合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢

采用CuMn合金为中间层对CuAlBe合金和 1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了瞬时液相扩散焊接。通过扫描电镜、电子探针和X射线衍射分析等手段对接头的微观组织和相结构进行了分析 ,并用拉伸试验评价了接头的连接强度。研究结果表明 ,焊接压力、焊接温度、焊接时间及CuMn合金中间层Mn的含量等焊接参数对接头强度影响很大。在本试验中 ,当CuMn中间层中Mn元素含量为 30 %、Tb=12 2 3K、tb=40min、P =1MPa时接头强度最高达到 487MPa ,其断口是韧性断裂。通过分析Mn的作用机理 ,发现Mn元素能够显著改善晶界结构 ,从而提高接头的连接强度。

20钢与0Cr18Ni9异种金属材料的瞬时液相扩散焊研究

采用FeNiCrSi合金作为中间层,以氩气作保护气,在开放环境中,对20钢和0Cr18Ni9异种金属材料进行瞬时液相扩散焊研究。结果表明,采用铁镍非晶体中间层能够实现20钢与0Cr18Ni9的瞬时液相扩散焊连接,连接强度和弯曲性能能够满足要求;通过观察不同焊接温度下的接头金相组织以及不同保温时间下接头处的电镜扫描显微组织和元素分布,分析焊接温度和保温时间对中间层与母材之间元素扩散的影响。试验发现,焊接接头区域出现元素扩散的非对称性,原中间层中心位置向0Cr18Ni9发生偏移。

TP304H/12Cr1MoV异种钢管的瞬时液相扩散连接

用FeN iCrS iB(A)合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接。用正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了TLP连接接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布,确定出了合适的连接工艺参数。研究结果表明,连接温度1 240℃,等温凝固时间3 m in,压力4 MPa时,接头的强度最高达到590 MPa,其断口呈韧性断裂特征。

W与Cu合金瞬时液相连接分析

采用金属粉末67Cu-33Mn,67Cu-33Mn-5Ni(质量百分比)为中间层对W与Cu合金进行了瞬时液相连接,利用SEM、EDX分别对试样进行显微组织及成分分析,并探讨其连接机理。结果表明,中间层67Cu-33Mn-5Ni获得的接头比中间层67Cu-33Mn的显微组织更致密,结合性更好。分析认为,Ni的加入,提高了中间层溶质的扩散率,加速了液相的等温凝固;Ni还溶解一定量的W,形成Ni(W)固溶体。其连接机理是通过中间层Cu-Mn形成液相,与母材Cu实现瞬时液相连接;与母材W实现钎焊连接。

TP304钢管的瞬时液相扩散焊工艺研究

用BNi2、Fe78Si9B13和FeNiCrSiB合金箔作中间层,氩气保护,对TP304钢管进行了瞬时液相扩散焊。分析了其接头的显微组织、力学性能和元素分布,确定出了合适的连接工艺参数。研究表明,用BNi2和FeNiCrSiB中间层连接的接头室温下的拉伸强度和弯曲强度等于或超过基体。

90W-7Ni-3Fe纳米晶粉末的瞬时液相强化烧结特征

采用机械合金化(MA)制备了晶粒尺寸为8～18 nm的90W-7Ni-3Fe纳米晶粉末(MA粉末).将粉末注射成形,在1 480～1 500℃经3～5 min瞬时液相烧结.结果表明,采用瞬时液相强化烧结可以得到W晶粒为3～8 μm近全致密的细晶钨合金,显微组织为细小的球形W晶粒均匀地连续分布在纤维状粘结相中,烧结坯具有好的拉抻性能.长时间的传统液相烧结使球状W晶粒迅速粗化,而且密度和强度下降,但延伸率反而增加.在MA粉末中添加微量Y2O3后采用瞬时液相烧结,可以使合金抗拉强度提高到1 055 MPa,延伸率提高到16.5%.

瞬时液相扩散连接中间层的研究

中间层是实现瞬时液相扩散连接的主要因素,中间层成分的选择和其降熔元素的配比是保证中间层性能的关键。根据中间层的作用和选择要求,从理论上通过相图分析了最适合瞬时液相扩散连接的降熔元素的含量范围,指出连接接头允许的最大降熔元素含量Cf是扩散连接要实现的主要指标;为了提高效率并保证焊接接头质量,最佳的降熔元素含量应该在CαL1和CE之间;对高温性能比较稳定的合金,中间层降熔元素含量选择应接近CαL1,对高温敏感的合金则选择应接近CE。

瞬时液相扩散连接工艺参数及应用研究进展

介绍了瞬时液相扩散连接的原理,分析了主要工艺参数对接头质量的影响,描述了瞬时液相连接技术的应用情况,指出了现有瞬时液相扩散连接技术的不足,并进行了展望。

瞬时液相扩散焊连接压力的研究

瞬时液相扩散连接过程中由于过渡液相的产生降低了连接过程中所需要的压力,但是压力在瞬时液相扩散连接过程中起着重要的作用,是保证焊接接头质量,提高焊接效率的主要影响因素之一。本文对连接压力在连接过程中排除氧化膜、减少等温凝固时间等作用进行了总结,并对其选择依据和控制原则进行了讨论。

连续油管瞬时液相扩散焊接接头的组织与力学性能

为探究连续油管瞬时液相扩散焊管—管对焊接头可靠连接的最佳焊接工艺参数,采用双温工艺,FeNiCrSiB与BNi_2复合非晶箔作为中间层,用氩气保护对连续油管CT80进行瞬时液相扩散连接,分析不同工艺参数对接头显微组织及降熔元素B、Si、Ni扩散的影响规律,测试接头的力学性能并观察其断口形貌。结果表明,焊接压力为4.5MPa,双温工艺参数由1220℃保温30s,迅速降到焊接温度1190℃焊接90s,此时接头综合性能最佳,焊缝成分均匀,组织和母材相似,接头抗拉强度最大,为625.6MPa。

异种钢管的瞬时液相扩散焊接

用氩气保护,用FeNiSiB(A)合金作中间层,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接。通过正交实验研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了其接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布,确定出了合适的连接工艺参数。

双温工艺瞬时液相扩散连接45MnMoB地质钻杆

采用瞬时液相扩散连接技术进行了45MnMoB地质钻杆焊接试验,探讨了两种焊接工艺下接头的组织和力学性能。结果表明,在两种焊接工艺下,焊缝区晶粒已实现跨界面连续生长,焊缝区组织与母材组织相同,都为回火索氏体。与传统单温焊接工艺相比,1250～1230℃双温焊接工艺获得的接头无异质界面、焊合率高,接头抗拉强度为890MPa,弯曲180°不裂,达到了地质钻杆焊接接头技术要求。另外,采用瞬时液相扩散连接工艺获得的地质钻杆接头成形好,焊后无需机械加工,降低了钻杆的制造成本。

瞬时液相扩散焊技术的研究进展

介绍了瞬时液相扩散焊焊接原理,采用二相图对其焊接过程进行了模拟,讨论了瞬时液相扩散焊连接技术的优缺点。分析了焊接中间层的选择、焊接压力、焊接温度以及焊接时间等焊接因素对焊接品质的影响。综述了国内外瞬时液相连焊技术的理论研究、焊接影响因素研究以及焊接设备研究状况,并根据瞬时液相扩散焊研究现状对该技术的未来发展进行了展望。