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阶段束流对电子束焊接2A14高强铝合金接头性能的影响

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焊接 2013年第8期 30-33,70-71页

作者：王亚荣莫仲海张勇智中国工程物理研究院机械制造及工艺研究所绵阳市621900

利用电子束焊接10 mm厚2A14铝合金,研究了不同阶段电子束流对接头性能和焊接缺陷的影响。结果发现:焊接前施加预热束流有助于消除焊缝中的气孔,而焊接束流的大小直接决定着焊缝的热量输入。通过X射线探伤检验发现,当电子束流较小时,会... 详细信息

利用电子束焊接10 mm厚2A14铝合金,研究了不同阶段电子束流对接头性能和焊接缺陷的影响。结果发现:焊接前施加预热束流有助于消除焊缝中的气孔,而焊接束流的大小直接决定着焊缝的热量输入。通过X射线探伤检验发现,当电子束流较小时,会由于热量不足而产生未焊透、气孔等缺陷。随着电子束流的增加,接头内部缺陷减少,焊缝质量提高。当电子束流大于24 mA时,会由于热输入过大而产生焊缝塌陷。焊后重熔束流的使用可以去除存在于焊根的气孔,同时可以帮助消除未焊透缺陷。拉伸试验表明在束流小于22 mA的情况下,随着束流的增大,接头抗拉强度增加,焊后重熔可以一定程度上提高接头的抗拉强度,接头抗拉强度最高达到395 MPa。

关键词：电子束焊接高强铝合金电子束流接头性能

1Cr12Ni3MoVN不锈钢TIG焊接工艺及接头性能

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焊接 2016年第7期 41-44,70页

作者：周清泉帅歌旺刘泽民潘昌燃黄锋南昌航空大学航空制造工程学院 330063

采用TIG焊焊接2.5 mm厚1Cr12Ni3MoVN马氏体不锈钢板材,研究焊接工艺参数对接头组织与力学性能的影响规律,并优化工艺参数。结果表明,焊接速度为0.95 mm/s时,随着焊接电流的增加,接头强度先增后减;焊接速度为2.33 mm/s时,随着电流持续增... 详细信息

采用TIG焊焊接2.5 mm厚1Cr12Ni3MoVN马氏体不锈钢板材,研究焊接工艺参数对接头组织与力学性能的影响规律,并优化工艺参数。结果表明,焊接速度为0.95 mm/s时,随着焊接电流的增加,接头强度先增后减;焊接速度为2.33 mm/s时,随着电流持续增大,接头强度不断下降。当焊接电流为96 A、焊接速度为0.95mm/s、送丝速度为1 mm/s时,工艺参数所获接头力学性能最好,抗拉强度达988.8 MPa,与母材相当。硬度最高值位于焊缝处,约为611 HV;最低硬度处于热影响区的回火区,约为292 HV;母材硬度值约为321 HV。拉伸试样均在热影响区的回火区处断裂,试样断口形貌为浅韧窝形;焊缝组织为铸态板条马氏体,完全淬火区组织为粗大的板条马氏体组织,不完全淬火区组织为板条马氏体-铁素体组织,回火区组织为高温回火索氏体,其硬度比母材调质回火索氏体差。

关键词： 1Cr12Ni3MoVN 马氏体不锈钢填丝TIG焊接头性能

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ZL114A铸铝搅拌摩擦焊接头性能

焊接 2005年第3期 8-12页

作者：季亚娟马翔生栾国红孙成彬中国搅拌摩擦焊中心北京市100024

研究了采用不同焊接参数时ZL114A铸铝搅拌摩擦焊接头的金相组织、硬度分布及力学性能。结果表明,ZL114A铸铝的搅拌摩擦焊焊接性良好。焊核区的微观组织是无方向性的、细小的等轴晶粒。细化的硅粒子均匀布满整个焊核区。与粗大的树枝状... 详细信息

研究了采用不同焊接参数时ZL114A铸铝搅拌摩擦焊接头的金相组织、硬度分布及力学性能。结果表明,ZL114A铸铝的搅拌摩擦焊焊接性良好。焊核区的微观组织是无方向性的、细小的等轴晶粒。细化的硅粒子均匀布满整个焊核区。与粗大的树枝状母材相比,焊核晶粒细小、均匀而致密,没有观察到气孔等缺陷。焊缝区硬度分布较母材稳定,变化范围小。随着焊速增加,硅粒子所占体积比逐渐下降。热 -机械影响区晶粒被拉长。接头的力学性能与焊接参数的匹配有关系。采用高焊速及转速与焊速比在 3左右,获得的接头抗拉强度可达到母材的91%。焊后经T6热处理,可与同炉热处理母材等强。

关键词：搅拌摩擦焊接硬度分布铸铝接头性能焊接参数母材晶粒均匀力学性能粒子

6m3不锈复合板发酵罐的焊接工艺及接头性能研究

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焊接技术 1990年第3期 27-30页

作者：颜景祯山东工业大学

本文简要介绍了A3钢与1Cr18Ni9Ti不锈钢采用塞焊法焊制不锈复合板,及该复合板对接焊缝的焊接工艺过程和工艺评定。

关键词：对接焊缝塞焊焊点复合板焊接工艺接头性能不锈复合钢板发酵罐

YG8硬质合金钎焊工艺及其接头性能的试验研究

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YG8硬质合金钎焊工艺及其接头性能的试验研究

作者：罗庆合肥工业大学

学位级别：硕士

本文概述了硬质合金的性能特点及其在工业领域中的应用前景,分析了硬质合金焊接过程中存在的主要问题,阐述了有可能应用于硬质合金焊接的各种焊接方法、工艺要素及相关研究现状,其中包括钎焊、扩散焊、钨极惰性气体保护焊、激光焊、电... 详细信息

本文概述了硬质合金的性能特点及其在工业领域中的应用前景,分析了硬质合金焊接过程中存在的主要问题,阐述了有可能应用于硬质合金焊接的各种焊接方法、工艺要素及相关研究现状,其中包括钎焊、扩散焊、钨极惰性气体保护焊、激光焊、电子束焊等,提出了有待进一步研究的相关问题。本课题针对YG8型硬质合金与45号钢的钎焊工艺与接头问题开展研究,内容包括燃气(氧-丙烷)火焰钎焊与炉中钎焊工艺试验,钎料、钎剂的选择及焊后热处理工艺的影响等。利用金相显微镜、显微硬度计、万能拉伸试验机、扫描电子显微镜等测试手段,对自制钎焊试样的接头区和国外进口的同类实物产品接头区的微观组织结构、维氏硬度、接头剪切强度、断口形貌特征及接头区的物相成份等进行考察分析,探讨硬质合金钎焊接头中产生宏观缺陷和微观缺陷的原因,同时希望揭示自制产品与国外进口产品质量差异的原因。研究结果表明:在合适的工艺条件下,钎焊YG8型硬质合金与45号钢基体可以得到成形良好的焊接接头;钎焊接头区的显微结构中靠硬质合金一侧的界面平整,靠基体金属一侧的界面线出现咬错结合;硬质合金中的元素除C外基本不向钎缝处扩散,钎料中的合金元素也只有少量或微量向两侧母材扩散,焊后主要分布在钎缝中,而且分布比较均匀。热处理对钎焊接头的组织及钎缝硬度影响较小,但可以有效地消除残余应力;接头的剪切强度普遍低于200MPa,可能的原因是残余应力的作用和拉伸剪切时有其它外力存在,没能测出真实的接头强度;接头剪切断裂多发生在硬质合金一侧,断口呈韧-脆混合断裂形貌,且有的试样断口附近有裂纹存在,说明焊接时产生的应力较大;接头中的常见缺陷有氧化物夹渣、η相、裂纹等;国内产品使用性能较差的主要原因之一可能是产品的钎缝结构设计不尽合理,在通常的钎焊生产中容易造成未钎透、夹渣等缺陷,削弱了接头的实际承载能力。此外,国外产品所用的钎料可能是特制的铜基钎料,强度较高。

关键词：硬质合金钎焊接头性能焊接缺陷

6061铝合金激光诱导TIG复合高速焊接头性能研究

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6061铝合金激光诱导TIG复合高速焊接头性能研究

作者：孙佳大连理工大学

学位级别：硕士

铝合金因其独特的性能特征而被广泛的应用在汽车、列车、航天航空等工业领域,激光-电弧复合焊结合了激光和电弧各自的优点,在铝合金焊接方面优势突出。作为先进连接技术的重要组成部分,激光-电弧复合焊技术在保证最终质量的同时,也需要... 详细信息

铝合金因其独特的性能特征而被广泛的应用在汽车、列车、航天航空等工业领域,激光-电弧复合焊结合了激光和电弧各自的优点,在铝合金焊接方面优势突出。作为先进连接技术的重要组成部分,激光-电弧复合焊技术在保证最终质量的同时,也需要保证生产效率的提高。提高激光诱导电弧复合焊焊接速度是提高生产效率的重要途径也是控制焊接热输入的有力措施。然而,焊接速度的提高势必会影响焊接稳定性,焊缝中会出现气孔等缺陷,严重制约铝合金高速焊接性能的优化提高。因此对6061铝合金激光诱导TIG复合高速焊的工艺特性进行探究,得出气孔缺陷的内在形成机理及抑制措施,并在此基础上对接头的软化行为进行分析研究,实现6061铝合金激光-TIG复合焊高速高质量焊接,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文采用Nd:YAG脉冲激光器以及所在课题组实验室自主建立规划的复合焊接体系,对6061铝合金激光诱导电弧复合高速焊接头的气孔敏感性及软化行为进行了研究。研究结果证实,在本文研究实验条件下,采用激光在前的诱导方式,6061铝合金高速焊的焊缝成型及保护效果较好。在保持焊接速度不变的基础上,对离焦量、热源间距、保护气流量以及钨极伸出长度四个空间位置相关参数进行焊缝成型影响分析,并得到了成型稳定良好的焊接接头。铝合金激光诱导TIG复合焊接接头内部的气孔缺陷大致可以分成两类:氢气孔与工艺气孔。氢气孔可以通过良好的保护措施得到控制,而工艺气孔的产生与焊接过程中匙孔的稳定性密切相关,它们的形状没有规律可循,尺寸也参差不齐,保持匙孔的动态平衡可以实现焊缝内工艺气孔的有效抑制。设计了焊接速度与能量输出控制参数的匹配实验,系统研究了激光脉冲激发电流、激光脉宽、脉冲频率以及电弧电流对焊接过程稳定性以及匙孔状态的影响,探索气孔的控制措施,通过合理的实验设计有效地减小了接头气孔率。6061铝合金为热处理强化铝合金,所以焊后接头出现热影响区软化区,通过对比不同焊接速度下(1m/min、2m/min、3m/min)的接头显微组织、物相组成、元素分布以及力学性能发现,焊接速度的提高极大程度上减小了焊接热输入,接头显微组织得到细化,黑色析出相的溶解减少,熔合区和热影响区宽度变窄,元素烧损程度减小,使得接头性能得到了提升,接头强度可达到母材的77%及以上,缓解了接头软化程度。模拟复合焊温度场变化印证了焊接速度的提高,致使接头热影响区域范围明显缩减,焊缝晶粒得到细化。最终,在高速条件下,有效地抑制了气孔缺陷,获得了性能优良的焊接接头。

关键词： 6061铝合金激光诱导TIG复合焊接焊缝成型气孔接头性能

钢/铝线材逆变冲击焊电弧行为与接头性能研究

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钢/铝线材逆变冲击焊电弧行为与接头性能研究

作者：李茂盛华南理工大学

学位级别：硕士

钢/铝异种金属冲击焊对接在电子元器件制造中有较大的应用价值。传统的电容储能冲击焊依靠电容储存的能量放电焊接,可控性较差,无法对焊接电流进行精确调控。逆变冲击焊采用了逆变电源技术,能够直接控制焊接电流,在热输入控制上更为精... 详细信息

钢/铝异种金属冲击焊对接在电子元器件制造中有较大的应用价值。传统的电容储能冲击焊依靠电容储存的能量放电焊接,可控性较差,无法对焊接电流进行精确调控。逆变冲击焊采用了逆变电源技术,能够直接控制焊接电流,在热输入控制上更为精确。冲击焊的热量主要由焊接电弧所决定,研究钢/铝异种金属线材冲击对接过程的电弧行为及其调控,探索接头成形规律,对提高接头性能有较重要的意义。首先搭建了逆变冲击焊试验平台,通过软件设计,实现了焊接过程中多段电流波形控制。在此基础上开展了焊接引弧和燃弧行为研究,结果表明:引弧阶段电弧经历了由亮转弱再膨胀的过程;燃弧阶段电弧明亮,弧长增加;工件及工艺因素对电弧行为有明显的影响。系统探索了不同焊接电流、线圈电流、铝线材直径、钢线材干伸长量、不同保护气类型及流量条件下的引弧过程电弧行为,获取影响引弧时间的因素与变化规律,理论推导了引弧时间计算公式,基于试验数据统计分析,提出引弧时间预测公式。论文还开展了冲击焊电弧稳定性研究,结果表明:焊接电流、线圈电流和保护气种类对电弧形态和焊接稳定性有较大的影响。结合电弧热输入概率分布和U-I曲线,探索了电弧热输入标准差和变异系数与电弧稳定性的关系:电弧热输入标准差和变异系数越大,电弧稳定性越差。讨论了焊接过程中部分飞溅现象的成因,并提出相应改善措施。最后探讨冲击焊接头性能,分析焊接电流、线圈电流和保护气种类对接头抗拉载荷和接头成形质量的影响,确定了较合理的工艺参数范围。观测接头组织特征和金属间化合物层的形成,并根据接头缺陷种类阐述其成因,给出改善方法。开展了冲击焊各阶段焊接电流参数正交试验,结果表明:在第一阶段电流为75A,第二阶段电流为85A,第三阶段电流为65A的条件下,冲击焊接头平均抗拉载荷达到了78.04N,整体成形美观,力学性能较好。

关键词：逆变冲击焊引弧时间电弧形态电弧稳定性接头性能

表面状态对超弹性铍青铜薄片微电阻点焊接头性能的影响

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表面状态对超弹性铍青铜薄片微电阻点焊接头性能的影响

作者：付强南昌航空大学

学位级别：硕士

本文采用微电阻点焊方法,对0.2mm厚铍青铜薄片进行了焊接试验,研究并分析了材料热处理状态对接头力学性能和组织性能以及接头断裂特征的影响,同时采用添加镍中间层的办法提升接头质量,并分析了镍中间层对接头形成过程影响。最后结合热... 详细信息

本文采用微电阻点焊方法,对0.2mm厚铍青铜薄片进行了焊接试验,研究并分析了材料热处理状态对接头力学性能和组织性能以及接头断裂特征的影响,同时采用添加镍中间层的办法提升接头质量,并分析了镍中间层对接头形成过程影响。最后结合热处理状态和中间层探究表面状态对微电阻点焊接头性能的影响规律。研究结果表明:在相同工艺参数下,时效态接头熔核尺寸和力学性能整体高于固溶态接头。在焊接热作用下,时效态接头熔核区硬度整体低于母材,固溶态接头熔核区硬度高于母材。时效态接头由熔核中心区的均匀等轴晶和热影响区的等轴枝晶和柱状枝晶组成,熔核底部晶粒垂直于电极端面方向生长。固溶态接头由较粗大的等轴枝晶和柱状枝晶交错组成,热影响区靠近熔合线区晶粒较小,远离熔合线靠近母材区域晶粒较粗大,熔核底部晶粒生长方向各异。铍青铜接头在拉剪试验中有沿结合面表面断裂、沿结合面中心断裂和纽扣断裂三种断裂机制,断裂机制受熔核尺寸影响。含镍层接头组织由等轴枝晶和柱状枝晶交错组成,熔核中心贯穿着未完全熔化的镍层,镍层与铜熔核之间形成宽度不均匀的Cu-Ni固溶体带层。镍中间层改变了接头形成机理,含镍层接头形成过程经历了润湿铺展、元素扩散、反应层长大三个阶段,最后熔化金属凝固形成接头,此时接头由铜侧熔核、中间反应层及未熔化镍层三部分组成,接头强度高于不含镍层接头。焊前热处理改变了铍青铜薄片的表面硬度,时效态接头接触电阻高于固溶态,焊后时效态接头性能优于固溶态;预置镍中间层时,结合面硬度降低减小了接触电阻,镍层自身增大了接头的体电阻,致使相同工艺下的热输入总量升高,此时熔核尺寸增大且部分镍层熔化界面连接机理改变,接头强度提高。

关键词：热处理状态中间层微电阻点焊接头性能接触电阻

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制冷用铝管感应钎焊工艺及接头性能研究

制冷用铝管感应钎焊工艺及接头性能研究

作者：徐源中国海洋大学

学位级别：硕士

制冷行业中铝管的大规模应用一直受到铝-铝管路连接困难的限制，传统的连接方法不能满足制冷行业中对管路连接接头的要求。感应钎焊利用机器设定程序完成管路连接，对操作要求低，重复性和可靠性高，焊接过程安全环保,当感应器配备柔性... 详细信息

制冷行业中铝管的大规模应用一直受到铝-铝管路连接困难的限制，传统的连接方法不能满足制冷行业中对管路连接接头的要求。感应钎焊利用机器设定程序完成管路连接，对操作要求低，重复性和可靠性高，焊接过程安全环保,当感应器配备柔性电缆时可以满足在线生产的要求。本文通过多种技术手段研究了不同感应钎焊工艺下得到的铝-铝管路焊接接头的性能和微观结构，对最佳感应钎焊工艺进行了探索，同时讨论了其在实际中应用的可行性。首先，针对不同尺寸的铝-铝管路连接接头进行了感应钎焊工艺的探索，通过对焊接过程中设备的输出功率、加热及保温方式和焊接时间进行调整，确定了最佳的感应钎焊工艺。焊接过程中，控制平均升温速率在100℃/s以内，加热和保温时间超过5s，即可以保证焊接接头的焊接质量。对工艺参数进行小批量测试之后，检验焊接接头的外观，其合格率可以达到100%。在最佳的感应钎焊工艺下，管路接头受热过程平缓，热量分布均匀，不会产生超过铝的熔点的峰值温度，可以避免接头出现熔蚀或熔穿的现象，焊接过程对焊缝附近的母材影响较小，同时也可以保证钎料充分在母材上铺展，使得焊接接头的钎焊深度达到要求。其次，对应用感应钎焊完成焊接的铝-铝管路进行了性能测试，测试的内容包括力学性能和耐腐蚀性能的检测，力学性能试验和中性盐雾试验的结果表明在最佳的感应钎焊工艺下得到的焊接接头性能良好，能够满足制冷管路系统在实际生产和应用中的要求。另外，通过金相显微镜，扫描电子显微镜对焊接接头的微观结构进行了观察和分析，并通过能谱测试了解焊缝区的元素组成。由于铝和硅的熔点相差很大，在铝硅二元相图中伪共晶区靠近硅侧，焊接过程结束后液态铝硅钎料的凝固速度又很快，为非平衡凝固过程，因此焊缝区的金相组织皆为亚共晶组织，为(Al)初＋[(Al)＋(Si)]共晶。研究表明，应用合适的感应钎焊工艺进行铝-铝管路的焊接，一方面可以避免焊接过程中出现气孔等焊接缺陷;另一方面随着液态铝硅钎料中硅向铝中渗入的程度增加，共晶组织中硅的元素含量下降，避免了硅的积聚，使得共晶组织得到了细化，可以得到性能较好的铝-铝管路焊接接头。最后，通过对电冰箱制冷管路系统的重新设计，结合实验过程中得到的最佳感应钎焊工艺，模拟电冰箱的实际在线生产过程，在不锈钢框架中制作完成了制冷管路系统全部采用铝管的电冰箱模型，通过电冰箱模型的制作，进一步验证了铝管和感应钎焊在制冷行业中应用的可行性。

关键词：制冷管路系统铝管感应钎焊接头性能电冰箱