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。

瞬时液相扩散焊在焊接修补中的应用研究

关于瞬时液相扩散焊接技术的研究对其在工业中的应用有重要的意义。管道遭腐蚀且管内压力较低时可采用套筒修复技术;但由于焊缝余高的存在,往往达不到技术要求。在不破坏缺陷管体原有外形的情况下,可采用瞬时液相扩散焊来修补管道裂纹与填补焊缝。本文提出了全新的焊接缺陷修复方式,并设计了焊接修补焊机,详细介绍了其工艺流程和结构。该焊机结构简单,安装方便,操作可靠,具有广泛的市场推广价值。

不同工艺参数下SIMP钢三温工艺瞬时液相扩散焊接头的组织与性能

采用BNi2和Fe78Si9B13非晶合金箔作为中间层,对SIMP钢管进行三温工艺瞬时液相(TLP)扩散焊接,研究了不同等温凝固工艺参数(温度1 230,1 240℃;时间180,240s;压力8,9MPa)下接头的显微组织和力学性能。结果表明:等温凝固温度的升高或时间的延长均可以促进降熔元素的扩散,减少焊缝组织中脆硬相的生成,从而提高接头的抗拉强度、降低焊缝的显微硬度;较佳的等温凝固工艺参数为温度1 240℃、时间240s、压力9MPa,采用该参数焊接后接头组织为均匀马氏体,焊缝组织与两侧母材组织的差异很小,抗拉强度最高,为794MPa,拉伸断裂方式为韧性断裂。

瞬时液相扩散焊焊接温度场有限元模拟

在瞬时液相扩散焊[1]焊接过程中,加热温度对焊接效果有决定性的影响。通过对增强热塑料管接头进行合理假设,在ANSYS系统中建立了三维有限元分析模型,利用ANSYS提供的热电耦合分析和瞬态温度场分析程序,对管接头焊接加热时间和瞬态温度场进行了有限元模拟,其分析结果可以为热应力分析、焊接强度分析、优化设计和实验提供一定的理论依据。

瞬时液相扩散焊双温和三温工艺下T91钢接头的显微组织与力学性能

分别采用瞬时液相扩散焊双温及三温工艺对T91钢管进行了焊接,采用扫描电镜、能谱仪、电子万能力学试验机、摆锤冲击试验机及弯曲试验机等研究了接头的显微组织、元素分布、力学性能等。结果表明:2种工艺下T91钢接头的成形质量均较好;双温工艺下接头焊缝近似直线,接头有钎焊特征,焊缝处镍元素富集导致黑色脆性相的生成;三温连接接头焊缝呈曲线状,镍元素得到均匀化扩散,接头的组织、成分与母材的相似;三温工艺下接头的抗拉强度为660MPa,冲击功为25.7J,三点弯曲180°而不裂,力学性能比双温工艺下的有显著提高;双温工艺下接头的断裂形式为韧-脆性混合断裂,三温工艺下的为典型的韧性断裂。

TP304H/12Cr2MoWVTiB异种钢管的双温瞬时液相扩散焊工艺

采用传统的和双温瞬时液相扩散(TLP)焊接工艺对TP304H/12Cr2MoWVTiB异种钢管进行了焊接,研究了不同焊接工艺对接头组织与性能的影响。结果表明:采用双温TLP焊接工艺所获得的焊接接头的组织和性能优于传统TLP焊接工艺的;采用1 240℃加热30 s1、200℃加热3 min的双温焊接工艺所获得的接头抗拉强度为570 MPa,弯曲角达180°时不断裂。

20钢管瞬时液相扩散焊连接技术

针对输油、输气等支线管在传统焊接方式中存在的一些弊端,研究了管道瞬时液相扩散焊接技术。针对输油支线管20钢φ76mm管道,采用铁镍合金的中间层,对其进行瞬时液相扩散焊接试验,并进行了拉力弯曲试验和扫描电镜、硬度实验、电子探针等分析了钢管表面硬度、焊缝金相组织。结果得到稳定的焊接参数,焊接温度为1235℃,焊接压力为7MPa时,可以获得高于母材力学性能的接头,对管道焊接质量、焊接效率有一定的提高。

高性能AZ91D镁合金瞬时液相扩散焊工艺初步研究

用快速凝固制备的Sn-(18～20)Bi合金薄片作中间层,在10-2Pa真空以及不同试验温度和焊接时间条件下,对用往复挤压结合正挤压制备出的高强度AZ91镁合金棒材进行瞬时液相扩散焊接试验。用金相显微镜、EDS和显微硬度计对其焊接接头进行了显微组织、成分分布和硬度分析。结果表明,在310℃、保温45min和微小预紧力条件下,往复挤压高强度AZ91D镁合金可以进行瞬时液相扩散焊接,接头组织中元素分布趋于一致,性能过渡均匀,接头实现了完全的冶金连接。接头组织中有新相出现,有待深入分析。

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。

焊接压力对SIMP钢TLP扩散焊接头组织性能的影响

为研究焊接压力对接头组织性能的影响,以BNi_2与FeNiCrSiB非晶合金箔为中间层材料、氩气保护,在不同压力条件下对SIMP马氏体耐热钢进行瞬时液相扩散焊接,焊接温度为1 240℃、保温时间为200 s。结果表明:随压力由4MPa增加到6 MPa,焊缝宽度变窄、接头晶粒细化、接头强度提高,接头最高抗拉强度约为783 MPa;但焊接过程中施加的压力过大会引起母材较大变形,从而影响焊接质量。

以BNi-2非晶为中间层的CB2耐热钢瞬时液相扩散连接的接头组织和性能研究（英文）

主要研究采用BNi-2非晶态中间层的CB2耐热钢瞬时液相(TLP)扩散连接接头组织和性能,及焊后热处理(PBHT)对接头组织和性能的影响。富Cr硼化物和Cr-Mo硼化物出现在接头的过渡区和扩散影响区,其尺寸和数量在等温凝固完成时达到最大值。随着连接温度和时间的增加,富Cr的硼化物和Cr-Mo硼化物逐渐减少,而BN相逐渐增多。经过焊后热处理后,接头的富Cr硼化物几乎全部消失,而BN相的尺寸和数量增加。在热处理之前,焊接温度为1150℃,保温时间1800 s的接头有最大抗拉伸强度,为934 MPa,延伸率为5.3%。通过焊后热处理,断裂发生在母材,而其延伸率显著提高到20%,而抗拉伸强度降低到720 MPa,其性能与原始的母材性能相近。