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对接焊缝金属和熔敷金属冲击功差异原因探讨

对接焊缝金属和熔敷金属冲击功差异原因探讨

作者：迟之东哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

焊条性能的优劣一般用其熔敷金属和焊接接头的性能来评定,在实践中发现:对ZS60A、WE960、903、907A、945等舰船用船体结构钢焊条来说,在相同的焊接工艺条件下,-50℃时对接焊缝金属的冲击功与熔敷金属相比都有不同程度的下降,下降幅度一... 详细信息

焊条性能的优劣一般用其熔敷金属和焊接接头的性能来评定,在实践中发现:对ZS60A、WE960、903、907A、945等舰船用船体结构钢焊条来说,在相同的焊接工艺条件下,-50℃时对接焊缝金属的冲击功与熔敷金属相比都有不同程度的下降,下降幅度一般超过30%;新研制的屈服强度590MPa的氩弧焊焊丝,下降幅度甚至达50%以上。针对这一问题,本文展开研究。通过系列示波冲击试验,揭示其韧脆转变规律如下:(1)对接焊缝金属的韧脆转变温度高于熔敷金属的韧脆转变温度;(2)在韧脆转变区间内,对接焊缝金属的冲击功低于熔敷金属的冲击功,且二者裂纹形成功基本保持10J的差距;而裂纹扩展功的差值是变化的,最高可达40J。二者冲击功的差距主要由裂纹扩展功造成。化学成分分析表明:二者在平均化学成分上并无太大差别。但金相组织分析和断口分析表明:(1)对接焊缝金属中存在大量的屈氏体,而熔敷金属中屈氏体则很少。由于对接焊缝金属中存在大量的铁素体-屈氏体,而裂纹易于在铁素体与某些屈氏体的边界和靠近铁素体一侧形成很高塑性应变集中的地方形核,因此对接焊缝金属的裂纹形成功小于熔敷金属的裂纹形成功;(2)对接焊缝金属表现出粗晶组织区和细晶组织区相间分布的特征,而熔敷金属则主要是细晶组织区,只有局部很小的粗晶组织区,这种差异,使对接焊缝金属中形成的裂纹在扩展时受到的阻力和熔敷金属相比要小得多,导致对接焊缝金属的裂纹扩展功远小于熔敷金属的裂纹扩展功。对接焊缝金属和熔敷金属组织形态的差异,是因为二者焊道布置不同,由后续焊道对先焊焊道再热作用的不同效果造成的。二者组织形态的差异导致两者冲击性能的不同。

关键词：低合金钢对接焊缝金属熔敷金属动态断裂冲击功

对接焊缝金属和熔敷金属冲击吸收功差异的探讨

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焊接学报 2009年第6期30卷 99-102,118页

作者：果春焕迟之东付学满刘瑞堂哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001 中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471000

针对对接焊缝金属和熔敷金属之间的冲击吸收功差异,分别从材料的韧-脆转变温度、成分、组织以及断口方面进行了探讨.结果表明,对接焊缝金属及熔敷金属的韧-脆转变行为存在较大的差异,相同温度下对接焊缝金属的冲击吸收功低于熔敷金属.... 详细信息

针对对接焊缝金属和熔敷金属之间的冲击吸收功差异,分别从材料的韧-脆转变温度、成分、组织以及断口方面进行了探讨.结果表明,对接焊缝金属及熔敷金属的韧-脆转变行为存在较大的差异,相同温度下对接焊缝金属的冲击吸收功低于熔敷金属.这主要是因为二者所含的合金元素C和Mn有显著的不同,即元素C含量的增加以及元素Mn含量的减小均提高了对接焊缝金属的韧-脆转变温度;焊道布置的不同,致使对接焊缝金属中的屈氏体含量高于熔敷金属中的含量,从而使得对接焊缝金属容易形成裂纹;并且从断口照片可以看出对接焊缝金属的裂纹稳定扩展的距离相对较小.

关键词：冲击吸收功韧-脆转变温度对接焊缝组织低温冲击韧性

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镁合金铸轧过程中表面点状偏析形成机制

稀有金属材料与工程 2013年第10期42卷 2093-2096页

作者：翁文凭邓康任忠鸣迟之东陈琦上海大学上海200072 苏州有色金属研究院有限公司江苏苏州215026

采用金相检测与扫描电镜观察等方法,分析了镁合金铸轧板坯表面点状偏析的微观组织与微区成分,结果表明:表面点状偏析由富含Al、Zn溶质元素的金属间化合物组成,而Mn元素在偏析区域内含量与基体相同;偏析区域内组织主要为细小等轴晶粒。... 详细信息

采用金相检测与扫描电镜观察等方法,分析了镁合金铸轧板坯表面点状偏析的微观组织与微区成分,结果表明:表面点状偏析由富含Al、Zn溶质元素的金属间化合物组成,而Mn元素在偏析区域内含量与基体相同;偏析区域内组织主要为细小等轴晶粒。采用快速停车的方式获取镁合金铸轧板坯急停试样,分析镁合金铸轧板坯表面点状偏析的形成过程;在此基础上,分析了溶质Al、Zn和Mn元素在偏析区域内分布特征。

关键词：镁合金双辊铸轧表面点状偏析形成机制

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镁合金铸轧凝固层焊合点控制及工艺优化

中国有色金属学报 2011年第6期21卷 1229-1234页

作者：翁文凭邓康任忠鸣陈琦迟之东赵奇特上海大学材料科学与工程学院上海200072 苏州有色金属研究院有限公司材料工艺研究所苏州215026

结合镁合金铸轧工艺特点,分析镁合金板坯铸轧过程中凝固层焊合点位置与板坯缺陷的影响规律;针对板坯厚度、铸轧区长度及铸轧速度等关键参数,简化凝壳径向生长及凝固前沿周向转动过程,确定铸轧速度匹配范围,建立凝固层焊合点位置控制模型... 详细信息

结合镁合金铸轧工艺特点,分析镁合金板坯铸轧过程中凝固层焊合点位置与板坯缺陷的影响规律;针对板坯厚度、铸轧区长度及铸轧速度等关键参数,简化凝壳径向生长及凝固前沿周向转动过程,确定铸轧速度匹配范围,建立凝固层焊合点位置控制模型,并通过工艺试验对控制模型进行验证。结果表明:通过理论模型确定工艺匹配范围,可稳定并优化镁合金铸轧工艺,大幅度降低铸轧板坯宏观缺陷,获得表面光洁、质量良好的镁合金铸轧板坯。

关键词：镁合金双辊铸轧凝固层焊合点控制模型工艺优化

Hopkinson杆三点弯曲试验中试样与支座接触状态分析

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机械强度 2009年第2期31卷 215-220页

作者：刘瑞堂果春焕王永东吕俊波张秀梅迟之东哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001

分析Hopkinson杆动态断裂试验中试样与支座的接触状态。研究表明,试样与支座的接触状态取决于试样几何和材料性能参数。在按现行三点弯曲试验方法进行的试验中,确实存在试样与支座脱离接触的现象,并且试样在支座开始受力前起裂。因此,所... 详细信息

分析Hopkinson杆动态断裂试验中试样与支座的接触状态。研究表明,试样与支座的接触状态取决于试样几何和材料性能参数。在按现行三点弯曲试验方法进行的试验中,确实存在试样与支座脱离接触的现象,并且试样在支座开始受力前起裂。因此,所谓Hopkinson杆三点弯曲试验实际上是单点弯曲试验。并给出标准Charpy试样在Hopkinson杆动态断裂试验中试样与支座之间保持接触的条件。

关键词：动态断裂三点弯曲单点弯曲 Hopkinson杆接触状态

工艺参数对镁合金铸轧板坯凝固前沿影响规律的研究

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特种铸造及有色合金 2011年第2期31卷 116-119,200-201页

作者：翁文凭邓康任忠鸣陈琦迟之东赵奇特上海大学材料科学与工程学院苏州有色金属研究院有限公司材料工艺研究所

通过镁合金铸轧工艺试验,分析了辊面线速度、轧辊直径、铸轧区长度以及铸轧板坯厚度对铸轧区凝固前沿位置及板坯宏观质量的影响。试验结果表明,在铸轧区长度、板坯厚度一定的条件下,铸轧速度显著影响凝固前沿位置,并进一步决定镁合金铸... 详细信息

通过镁合金铸轧工艺试验,分析了辊面线速度、轧辊直径、铸轧区长度以及铸轧板坯厚度对铸轧区凝固前沿位置及板坯宏观质量的影响。试验结果表明,在铸轧区长度、板坯厚度一定的条件下,铸轧速度显著影响凝固前沿位置,并进一步决定镁合金铸轧板坯表面质量及宏观缺陷形成特征。在其他工况条件不变的情况下,铸轧速度必须根据铸轧区长度、板坯厚度进行调整,并将铸轧区凝固前沿控制在优化区域,可稳定工艺、提高板坯的表面质量。

关键词：镁合金双辊铸轧凝固前沿工艺参数

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镁合金铸轧板坯包铝轧制复合工艺研究

热加工工艺 2015年第7期44卷 70-72,77页

作者：陈琦翁文凭赵奇特迟之东苏州有色金属研究院有限公司江苏苏州215026 苏州大学沙钢钢铁学院江苏苏州215021 马赫内托特殊阳极(苏州)有限公司江苏苏州215126

采用热轧复合的方法,将纯铝板包覆在镁合金铸轧板坯表面,多道次大压下轧制工艺制备出了镁铝复合板,研究了轧制温度、道次压下量及热处理工艺对复合板组织和力学性能的影响。结果表明当轧制温度为400℃,道次加工率为30%～35%时,镁、铝板... 详细信息

采用热轧复合的方法,将纯铝板包覆在镁合金铸轧板坯表面,多道次大压下轧制工艺制备出了镁铝复合板,研究了轧制温度、道次压下量及热处理工艺对复合板组织和力学性能的影响。结果表明当轧制温度为400℃,道次加工率为30%～35%时,镁、铝板材可以实现良好的复合；随着复合板材热处理温度的提高,复合界面脆化程度增大,板材力学性能下降。

关键词：镁合金铸轧板坯包铝轧制金属间化合物

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镁/铝复合板材制备工艺及性能研究

有色金属加工 2015年第1期44卷 26-28页

作者：陈琦迟之东苏州有色金属研究院有限公司江苏苏州215026

为了改善镁合金板材的耐腐蚀性能,文章采用轧制复合工艺,将A5052铝板包覆在AZ31B镁合金铸轧板坯表面,通过多道次大压下轧制工艺制备出了镁/铝复合板,并考察了复合工艺、热处理工艺对复合板组织、力学性能的影响。研究结果表明：当轧制... 详细信息

为了改善镁合金板材的耐腐蚀性能,文章采用轧制复合工艺,将A5052铝板包覆在AZ31B镁合金铸轧板坯表面,通过多道次大压下轧制工艺制备出了镁/铝复合板,并考察了复合工艺、热处理工艺对复合板组织、力学性能的影响。研究结果表明：当轧制温度为300~400℃、道次压下率为30%~40%时,镁、铝板材可以实现良好的复合,但随着复合板材热处理温度的提高,复合界面脆化程度增大,板材力学性能下降,镁/铝复合板材的热处理温度应控制在H24温度以下。

关键词：镁合金镁/铝复合板材金属间化合物力学性能

Cu含量对Al-Mn合金板材激光焊接热影响区晶界液化的影响

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有色金属加工 2017年第6期46卷 22-25页

作者：迟之东潘琰峰江涛苏州有色金属研究院有限公司江苏苏州215026

通过高温热处理试验、金相观察等,研究了Cu含量对Al-Mn合金板材激光焊接热影响区晶界液化的影响。结果表明,增加Cu的含量,Al-Mn合金板材在受热时易于出现晶界液化;试验条件下,Cu含量达0.45%时,出现显著的晶界液化现象;微观组织观察表明... 详细信息

通过高温热处理试验、金相观察等,研究了Cu含量对Al-Mn合金板材激光焊接热影响区晶界液化的影响。结果表明,增加Cu的含量,Al-Mn合金板材在受热时易于出现晶界液化;试验条件下,Cu含量达0.45%时,出现显著的晶界液化现象;微观组织观察表明,随着Cu含量的增加,Al-Mn合金板材在受热时晶界上将形成富Cu的低熔点相液膜,使得易于产生液化裂纹。

关键词： Al-Mn合金激光焊接性能 Cu含量