7A52鋁合金焊接接頭表面納米化前后的性能分析/逯瑤,等.焊接學報,2011,32(1):57-60.
通過X射線、掃描電鏡、顯微硬度儀和摩擦磨損試驗機等對7A52鋁合金焊接接頭高能噴丸處理前后的表面微觀組織、晶粒尺寸、變形層厚度、顯微硬度和耐磨性進行了測試分析。結果表明,經過20 min高能噴丸處理以后,母材、焊縫以及熱影響區的表面平均晶粒尺寸分別為28.2,24.7和34.4 nm;表面變形層厚度約為36.5 μm;材料焊接接頭各個區域的表面硬度有所提高,焊接接頭磨損率為0.005 6%,是高能噴丸前焊接接頭磨損率的29.9%。
7A52鋁合金攪拌摩擦焊工藝優化/梁志芳,等.焊接學報,2011,32(2):17-20.
接頭強度是攪拌摩擦焊接頭性能的一個重要指標,通過攪拌頭旋轉頻率、焊接速度和軸肩下壓量等焊接工藝參數的不同組合制備了35個7A52焊接試板,對試板進行拉伸試驗檢測了接頭的抗拉強度,建立并分析了焊接接頭抗拉強度與焊接工藝參數之間的回歸模型,攪拌頭旋轉頻率n,焊接速度v和軸肩下壓量deta單獨變化時,接頭抗拉強度都有峰值存在,并且攪拌頭旋轉頻率和焊接速度對接頭抗拉強度的影響存在交互作用n/v。結果表明,通過優化焊接參數可以使得接頭抗拉強度達到384.06 MPa。
3003鋁合金中溫釬焊接頭力學性能與顯微組織/張滿,等.焊接學報,2011,32(3):61-64.
采用不同Al元素含量的中溫Zn-Al釬料釬焊3003鋁合金,研究了釬焊接頭的力學性能及顯微組織。結果表明,使用改進的CsF-AlF3釬劑,Zn-Al釬料在3003鋁合金上具有良好的鋪展性能。隨著Al元素含量的增加,釬料在3003鋁合金上的鋪展性能明顯改善,當Al元素含量為15%(質量分數)時鋪展面積達到最大,且釬焊接頭的抗拉強度最高,繼續增加Al元素含量,鋪展性能下降,同時釬焊接頭的抗拉強度降低。釬縫組織分析表明,3003鋁合金的Zn-Al釬料釬焊接頭界面由三部分組成:母材、擴散區、界面區,擴散區寬度隨Al元素含量升高而增大。釬縫主要由鋁基固溶體與鋅基固溶體構成。釬焊接頭強度主要受釬縫內部塊狀組織的形態及分布影響,與擴散區寬度無關。
鋁合金雙絲MIG焊焊接接頭組織與耐腐蝕性能/阮野,等.焊接學報,2011,32(2):109-112.
采用掃描電鏡、X射線衍射和電化學分析儀等測試方法研究了6082-T6鋁合金雙絲MIG焊焊接接頭的組織及其耐腐蝕性能。結果表明,6082-T6鋁合金雙絲MIG焊接頭組織主要由α-Al,少量的α-Al+Mg2Si共晶和Mg2Si組成,其中Mg2Si主要分布于晶界;對焊縫與母材的動電位極化曲線與鹽霧腐蝕后的腐蝕形貌分析表明,6082-T6鋁合金雙絲MIG焊焊縫的耐腐蝕性低于母材,Mg2Si相的大量析出降低了焊縫的耐腐蝕性。
鋁合金雙脈沖MIG焊熔寬控制/黃健康,等.焊接學報,2011,32(5):13-16.
針對鋁合金中厚板恒定規范焊接過程中的熱積累效應強、焊縫熔寬逐漸變寬甚至出現焊塌等問題,提出了基于視覺實時傳感的熔寬變化,并通過改變周期性雙脈沖中的高能脈沖時間即雙脈沖占空因數來調節熱輸入進行熔寬控制的方法,并建立了基于Labview的熔寬視覺傳感和xPC Target實時目標環境的快速原型控制系統來進行閉環控制。結果表明,所建立的視覺傳感及快速原型系統具有很好的快速響應性能。采用可調的周期性雙脈沖工藝可有效減少母材熱輸入,使焊縫熔寬得到有效的控制,且焊縫成形美觀。
拘束控制鋁合金焊接面外變形行為分析/肖曉明,等.焊接學報,2011,32(5):33-36.
利用溫度和變形實時測量系統,對5A12鋁合金板拘束焊變形和外拘束力進行了試驗研究,分析了拘束力大小和拘束釋放對試板面外變形的影響。結果表明,施加不同的拘束力,試板焊后殘余面外變形大小不同,適當的拘束可以有效地控制焊接變形;焊接結束拘束卸載后,焊接件變形出現不同程度的反彈;彈性回復是造成拘束焊殘余變形的主要因素;拘束力大小為0.2 kN,采用對稱面壓緊的方式,拘束位置距焊縫中心45 mm,厚度為6 mm的5A12鋁合金試板殘余變形最小。
超聲對不同鋁合金攪拌摩擦焊接頭性能的影響/馬慧坤,等.焊接學報,2012,33(1):6-8.
利用自行研制的超聲攪拌摩擦焊機分別對2219,7A52,LF21鋁合金進行了常規攪拌摩擦焊和超聲攪拌摩擦焊兩種不同焊接的試驗,并對常規攪拌摩擦焊與超聲攪拌摩擦焊焊縫的微觀組織、拉伸斷口形貌進行了對比分析。結果表明,超聲攪拌摩擦焊與常規攪拌摩擦焊相比熱影響區幾乎消失;超聲攪拌摩擦焊焊縫焊核區組織比常規攪拌摩擦焊焊核區組織晶粒更加細小;斷口掃描電鏡圖顯示母材斷口韌窩具有非等軸狀待征,韌窩邊上撕裂棱明顯表明為韌性斷裂;超聲攪拌摩擦焊斷口韌窩撕裂棱不明顯;超聲攪拌摩擦焊比常規攪拌摩擦焊的平均抗拉強度有所提高,但斷后伸長率有所降低。
7N01鋁合金攪拌摩擦焊接頭力學性能/孟立春,等.焊接學報,2012,33(2):90-92,100.
研究了在不同焊接參數的條件下,7N01鋁合金攪拌摩擦焊接頭的力學性能。結果表明,在特定的旋轉頻率和前進速度匹配條件下,下壓量在0.3~1.0 mm范圍波動,7N01鋁合金攪拌摩擦焊接頭的抗拉強度均能夠穩定在340 MPa以上,達到母材的80%左右。通過掃描電鏡觀察斷口發現,攪拌摩擦焊接頭斷口以韌窩型為主,在低倍下部分斷口呈現出明顯的分層現象,兩層間分界部分呈現出階梯狀形貌。接頭硬度測試表明,后退側的平均硬度略高于前進側,這也與拉伸測試中接頭普遍斷于前進側的現象吻合。
鉬酸鈉對2024鋁合金及攪拌摩擦焊焊縫緩蝕效率的影響/沈長斌,等.焊接學報,2012,33(3):93-96.endprint
通過攪拌摩擦焊(FSW)手段,制備出2024鋁合金同種焊接接頭。在室溫0.2 mol/L NaHSO3和0.6 mol/L NaCl混合溶液中,添加不同濃度的鉬酸鈉,通過靜態失重法、動電位極化曲線以及交流阻抗譜(EIS)測試,評價了室溫下此緩蝕劑對2024母材及其攪拌摩擦焊焊縫的電化學行為的影響。結果表明,焊縫的緩蝕效率要優于母材的緩蝕效率,且隨濃度增加而增加,鉬酸鈉是一種有效的陽極鈍化型緩蝕劑,并且其緩蝕作用效果和金屬表面狀態密切相關。
30 mm 7A05鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織及力學性能/董繼紅,等.焊接學報,2012,33(4):65-68.
采用攪拌摩擦焊方法利用新型攪拌頭對30 mm厚的7A05-T6鋁合金進行了單道對接,焊后分析討論了焊縫接頭微觀組織和力學性能。結果表明,接頭焊核區發生動態再結晶,生成細小的等軸晶粒;焊縫兩側熱力影響區受機械和熱的雙重作用,組織存在較大差異,前進側為窄條狀組織,后退側為扁平狀組織;熱影響區晶粒粗化;在焊接30 mm板時,工藝參數范圍較窄,旋轉頻率為360 r/min,焊接速度為100 mm/min時,可獲得無缺陷、成形好的焊縫;接頭抗拉強度為367.7 MPa、屈服強度為280.8 MPa、斷后伸長率為14.4%高于母材,接頭抗拉強度可達母材的95%。接頭顯微硬度的分布呈類似W形分布,熱影響區軟化趨勢比較明顯。
鋁合金薄板激光拼焊工藝及其杯突成形性能/李云濤,等.焊接學報,2012,33(4):81-84.
主要研究6061鋁合金激光拼焊板的工藝及成形性能,分析拼焊板在杯突試驗中的成形特點以及焊縫對拼焊板的整體塑性成形的影響。杯突成形性能試驗結果顯示了宏觀開裂發生在稍偏移焊縫中心的狹窄熱影響區內;拼焊板試驗杯突值低于母材杯突值;基于DYNAFORM軟件數值模擬,忽略焊縫類型,僅考慮焊縫在板材上的位置。結果表明,拼焊板杯突模擬開裂容易發生在杯突頂端下沿的焊縫處,模擬結果與實際試驗結果略有差異,這可能與焊縫設置有一定關系。
厚板鋁合金FSW和MIG焊接接頭疲勞性能/楊新岐,等.焊接學報,2012,33(5):5-8.
對厚度10 mm的6082-T6鋁合金攪拌摩擦焊(FSW)和MIG焊接接頭的疲勞強度進行了試驗研究,并與6082-T6母材疲勞性能進行了對比分析。結果表明,6082-T6母材的疲勞S-N曲線最高、MIG焊接接頭S-N曲線度最低,而FSW接頭的疲勞S-N曲線近似位于兩者之間;在高應力區 FSW疲勞強度低于MIG焊接接頭、而在低應力區高于MIG焊接接頭。大部分FSW試樣疲勞裂紋啟始于焊縫根部的“弱連接”缺陷,采用機械加工去掉1.4 mm厚度焊縫根部材料后,FSW疲勞強度明顯提高并接近母材數據。厚板6082-T6鋁合金FSW焊縫根部質量控制是影響疲勞性能的關鍵因素。
熱影響區幾何尺寸對鋁合金焊接接頭變形及強度影響規律/朱浩,等.焊接學報,2012,33(5):77-81.
用有限元軟件ABAQUS對平板對接鋁合金焊接接頭進行拉伸模擬,研究了HAZ幾何尺寸對焊接接頭變形及強度影響規律。結果表明,隨著HAZ長度的增加,鋁合金焊接接頭的屈服強度和抗拉強度均逐漸降低,應力三軸度在母材與HAZ交界處和焊縫與HAZ交界處存在突變,應力三軸度最大值的位置從母材與HAZ交界處轉變為焊縫與HAZ的交界處;隨著接頭厚度的增加,屈服強度和抗拉強度基本上是逐漸增大的,接頭中的應力三軸度取決于試樣的厚度、焊縫區尺寸及HAZ尺寸;隨著接頭寬度及標距長度的增加,屈服強度、抗拉強度和焊縫及HAZ范圍內的應力三軸度基本上是逐漸增大的。當試樣標距長度增加到某一值時,這三個參數將不再發生變化,為一恒值。
噴射成形7055鋁合金FSW焊工藝與性能/嚴鏗,等.焊接學報,2012,33(6):51-54.
采用攪拌摩擦焊接方法對厚度為4 mm的噴射成形7055鋁合金板進行焊接試驗。分析了焊接速度和旋轉頻率對接頭力學性能的影響,對焊縫的顯微組織和斷口進行了微觀分析。結果表明,當焊接工藝參數選擇合適時,可得到外形美觀,無缺陷的焊縫。另外焊接接頭力學性能與焊接工藝參數存在一定的關系,在旋轉頻率為1 000 r/min,且焊接速度為100 mm/min 時,可以獲得較好的焊接性能,抗拉強度可以達到455 MP,斷裂形式為韌性和脆性的混合型斷裂;焊縫中存在3個組織變化區,其中焊核區內是細小均勻的等軸晶;焊縫顯微硬度的最低值出現在前進側,說明前進側是焊縫的薄弱環節。35 mm厚板鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織和性能/劉杰,等.焊接學報,2012,33(6):101-104.
采用攪拌摩擦焊雙面焊工藝,對35 mm厚板6005A-T6鋁合金型材進行了攪拌摩擦焊接,獲得成形良好、表面光滑、無隧道孔和溝槽缺陷的焊接接頭。應用光學顯微鏡、掃描電鏡、顯微硬度儀及電子拉伸試驗機等對攪拌摩擦焊接頭組織與性能進行研究。結果表明,接頭焊核區組織為細小等軸晶;前進側出現明顯的螺旋紋及清晰的結合線,熱力影響區晶粒被明顯拉長呈條狀組織,熱影響區受熱晶粒粗大;后退側未見螺旋紋,晶粒比前進側細小,過渡區較前進側寬。在攪拌頭旋轉頻率為650 r/min,焊接速度為200 mm/min工藝條件下接頭抗拉強度為213 MPa,達到母材強度的84.8%,斷裂起始于焊縫前進側的熱影響區,擴展至雙面焊接重合區時,沿著焊縫后退側熱影響區直至斷裂;接頭顯微硬度最低值出現在前進側熱影響區,最低值為50 HV。
7A52鋁合金電子束焊接參數及性能/翟熙偉,等.焊接學報,2012,33(8):73-76.
對20 mm厚7A52鋁合金板材采用試件法進行電子束焊接,確定了焊接參數并對力學性能進行分析。結果表明,采用加速電壓60 kV,電子束流120 mA,聚焦電流763 mA,焊接速度800 mm/min,可得到良好的焊縫表面。電子束流增大焊縫深寬比顯著增加,聚焦電流微小的數值變化可引起焊縫形狀突變。接頭焊縫區晶粒細小均勻,抗拉強度為母材的87%,焊縫維氏硬度最低值為母材的61%,焊縫沖擊韌度為母材的95.4%,表明了電子束接頭的性能很高。endprint
2024鋁合金攪拌摩擦焊過程組織演化分析/張成聰,等.焊接學報,2013,34(3):57-60.
采用“急停快冷”的方法對2024鋁合金攪拌摩擦焊(FSW)的組織演化過程進行了研究,對攪拌頭前、后方不同區域進行了EBSD測試,分析了FSW過程中組織演化的規律和機理。結果表明,在FSW前期發生了不連續動態再結晶,在FSW過程中與亞晶界吸收位錯而取向差增加相關的連續動態再結晶是其動態形核的主導機制,在隨后的冷卻過程中晶粒長大成為終態組織,期間發生了部分的靜態再結晶。6061鋁合金中溫釬焊接頭組織與性能/戴瑋,等.焊接學報,2012,33(6):105-108.
采用自行研制的AlZnSi中溫釬料,對6061鋁合金進行了火焰釬焊試驗,并對其接頭組織及性能進行了研究。結果表明,改進的無腐蝕KCsAlF4釬劑能很好的去除鋁合金表面的氧化膜,促進釬料在鋁材表面鋪展。Si元素在釬料中以片狀或者針狀相存在,在釬縫中也呈現這兩種狀態,并且當Si元素含量較高時,針狀相明顯。釬料中Si元素含量及Al元素含量較高時,釬縫中形成的針狀相受力時會產生應力集中;而較高的Si元素含量及Al元素含量同時也有利于釬縫中晶粒細化。6061鋁合金火焰釬焊對接接頭氣密性及強度均滿足要求,并且兩種釬料的焊接接頭斷口都呈現出明顯的沿晶斷裂特征。
2219鋁合金FSW-VPPA交叉焊縫組織與力學性能/張海,等.焊接學報,2012,33(7):77-80.
采用攪拌摩擦焊(FSW)和變極性等離子弧焊(VPPA),在2219鋁合金6 mm板上沿著相互垂直的方向施焊以形成FSW-VPPA交叉焊縫。對交叉焊縫的組織形貌進行了觀察分析,并對交叉焊縫和單一VPPA焊縫的拉伸力學性能及斷口形貌進行了對比研究。結果表明,交叉焊縫微觀組織呈現不對稱、不均勻的特征,其焊縫區組織主要由α-Al基體和(α-Al+CuAl2)共晶組成,熔合區以及近熔合區的熱影響區易于出現聚集性氣孔;熔合區附近氣孔發生率增加導致交叉接頭抗拉強度及斷后伸長率明顯下降。
7050鋁合金攪拌摩擦焊動態再結晶組織影響因素/張成聰,等.焊接學報,2012,33(8):89-92.
進行了不同旋轉頻率和焊接速度下的7050鋁合金攪拌摩擦焊試驗,研究了攪拌頭旋轉頻率和焊接速度對焊核區晶粒尺寸的影響。為進一步分析焊接參數影響焊核區晶粒尺寸的機理,進行了不同應變速率和變形溫度下的等溫壓縮試驗。分析了變形參數對動態再結晶的影響規律。結果表明,焊核區晶粒尺寸隨攪拌頭旋轉頻率的變化不大,隨焊接速度的增加而減小。在發生完全動態再結晶的范圍之內,再結晶晶粒尺寸隨著lnZ值的增大而減小。焊接參數對Z參數具有不同的影響規律,進而影響焊核區晶粒尺寸。
LY12鋁合金攪拌摩擦焊接頭殘余應力分析/王希靖,等.焊接學報,2012,33(9):81-84.
采用小孔法對不同焊接工藝參數下得到的LY12鋁合金薄板攪拌摩擦焊對接接頭的殘余應力進行了測量和分析。為了消除孔邊塑性變形對測量精度的影響,建立了三維有限元法模擬應變釋放系數的測量試驗,使用基于孔邊形狀改變比能的A,B系數修正法對盲孔釋放系數進行修正。結果表明,接頭殘余應力呈不對稱分布,前進側應力高于返回側;縱向殘余應力總是高于橫向殘余應力,但是橫向殘余應力并非在零附近,而是有一定的大小,約為焊前母材強度的10.8%;在一定范圍內,攪拌摩擦焊接頭殘余應力隨旋轉頻率先增大后減小,隨下壓量和焊接速度的增加而增加。
2A14-T6鋁合金復合超高頻脈沖方波變極性GTAW焊縫成形特征/李偉,等.焊接學報,2012,33(10):59-62,66.
以2A14-T6高強鋁合金為對象,借助焊縫成形參數來評價復合超高頻脈沖方波變極性鎢極氬弧焊(HPVP-GTAW)焊縫成形的特征,研究了HPVP-GTAW過程中超高頻脈沖方波電流參數對焊縫成形的影響。結果表明,與常規VP-GTAW電弧焊相比,在焊接過程中加入超高頻脈沖方波電流可以提高焊縫熔透率,改善焊縫成形;在脈沖電流幅值和占空比一定時,脈沖電流頻率對HPVP-GTAW焊縫成形影響顯著;正極性持續期間有效電流保持基本一致(變化范圍±5 A)條件下,在一定范圍內提高脈沖電流頻率,增加脈沖電流幅值,同時減小占空比,可明顯提高鋁合金HPVP-GTAW焊縫的熔透率。
鋁合金AC-P-MIG焊絲熔化速度與焊縫成形/袁磊,等.焊接學報,2012,33(10):92-96.
鋁合金AC-P-MIG焊絲熔化速度主要受焊接電流、BEN比率的影響,在相同BEN比率下,焊絲熔化速度隨焊接電流的增大而增大;在相同電流下,焊絲熔化速度隨著EN比率的增大而增大。由于陰陽極等效壓降的不同及電弧形態特征的差異,隨著BEN比率的增加,焊絲得到更有效、更多能量的加熱,故熔化速度加快。在同樣送絲速度與焊接速度下,隨著BEN比率的增加,焊接電流減小,熔深、熔寬減小,余高顯著增大。因此AC-P-MIG可以有效解決薄板焊接易燒穿問題,并且可以提高搭接間隙范圍,實現薄板的高速、高質量焊接。
多次焊補對高速列車鋁合金焊接接頭的影響/于金朋,等.焊接學報,2012,33(11):77-82.
文中對EN 5083鋁合金對接接頭進行了一次、二次和三次焊補等試驗。進行了微觀組織、硬度、拉伸、沖擊、抗剪強度和壓入率的分析。結果表明,焊補層的晶粒比原焊縫的大,α(Al)+β(Mg2Al3)共晶網狀組織變得更大。焊補層熔合區的受熱析出的第二相也更多。三次焊補之間的硬度、抗拉強度、沖擊韌性變化不大,斷口剪切唇區很明顯,說明都是韌性斷裂。焊縫處抗剪強度比較低。焊補后,抗剪切能力下降,但是趨于穩定,三次焊補的質量幾乎和二次焊補一樣,說明在控制好工藝和減少焊接缺陷的情況下,試件有進行三次焊補的可能。endprint
A7N01鋁合金焊接接頭的不均勻特性/張亮,等.焊接學報,2012,33(11):97-100.
以A7N01鋁合金焊接接頭為分析對象,通過金相試驗、顯微硬度試驗、拉伸試驗和缺口疲勞試驗分析了焊接接頭微區的不均勻性。結果表明,A7N01鋁合金焊接接頭母材、焊縫、熱影響區內的組織和硬度差別較大,焊縫硬度最低約為HV75,母材焊縫最高約為HV110,熱影響區內硬度變化較大。母材的屈服強度和抗拉強度高于焊縫和熱影響區。而熱影響區的斷后伸長率最高。三個區域內疲勞裂紋萌生壽命差異較小,裂紋萌生壽命與總壽命之比近似為常數,疲勞總壽命差別明顯,母材的疲勞總壽命最長,焊縫疲勞總壽命最短。
鋁合金A-TIG焊電弧光譜分析/嚴鏗,等.焊接學報,2012,33(12):73-76,105.
選用SiO2,TiO2,Cr2O3,CaF2,BaCl2共五種單組元活性劑以及由此五種單組元混合而成的YG304復合活性劑進行鋁合金交流A-TIG焊工藝試驗,并利用光譜儀檢測焊接過程中的光譜,分析活性劑元素在電弧光譜中的分布規律。結果表明,五種單組分活性劑對焊縫熔深影響不同,且YG304混合活性劑增加焊縫熔深效果最好;電弧主要以Ar元素和Al元素譜線為主,不同活性劑的光譜頻域分布差異顯著;認為熔深增加的原因可能在于活性劑中各陽離子Si4+,Ti4+,Cr3+及Ba2+與氬電弧中電子復合,從而增大電弧溫度和電弧力并最終增加熔深,并且由于各陽離子物理性能不一樣而使增加效果不同。
微弧氧化處理改善7N01-T5鋁合金攪拌摩擦焊接頭的耐蝕性能/劉萬輝,等.焊接學報,2013,34(1):29-32.
利用微弧氧化技術在7N01-T5鋁合金攪拌摩擦焊(FSW)接頭表面制備陶瓷涂層。通過SEM和XRD技術測試微弧氧化涂層的微觀形貌、物相組成等,并采用中性鹽霧試驗研究微弧氧化及封孔處理對焊接接頭耐蝕性能的影響。結果表明,微弧氧化可在FSW接頭區域生成均勻的陶瓷涂層;陶瓷涂層表面殘留許多火山口狀放電微孔和熔融燒結痕跡,并且主要由α-Al2O3與γ-Al2O3兩相構成;微弧氧化涂層具有較好耐腐蝕性,沸水封孔能生成水合氧化鋁,使孔壁膨脹、孔徑變小,進一步增強涂層的耐蝕能力,經96 h鹽霧腐蝕后的單位面積失重量僅為2.6 mg。
超高頻脈沖方波電流對5A06鋁合金HPVP-GTAW焊縫的影響/王樂笑,等.焊接學報,2013,34(3):61-64.
采用復合超高頻脈沖方波變極性鎢極氬弧焊接工藝(HPVP-GTAW)進行5A06鋁合金平板的焊接加工,試驗研究超高頻脈沖方波電流對焊縫顯微組織和接頭力學性能的影響。結果表明,超高頻脈沖方波電流頻率對5A06鋁合金焊縫組織性能會產生顯著影響,脈沖電流頻率 在40~60 kHz范圍內時,焊縫中心區域α(Al)固溶體內β(Mg2Al3)相彌散質點的析出數量增多,接頭軟化程度降低,拉伸性能明顯提高,抗拉強度和斷后伸長率分別達到母材金屬的93%和80%以上;在脈沖電流頻率20 kHz條件下,改變脈沖電流幅值和脈沖占空比的大小,所獲焊縫的組織性能無明顯變化。
2219鋁合金雙主軸回抽式攪拌摩擦焊接頭組織與力學性能分析/徐忠峰,等.焊接學報,2013,34(3):73-76.
采用雙主軸回抽式攪拌摩擦焊對2219鋁合金板進行了焊接,分析了接頭的微觀組織和力學性能,探討了攪拌針回抽速度對接頭力學性能的影響。結果表明,焊縫平穩段上層試樣斷裂于前進側熱力影響區,靠近熱影響區;平穩段下層試樣斷裂于焊縫中心的攪拌針端部攪動區;而回抽段焊縫斷裂于后退側熱影響區,靠近熱力影響區。焊接接頭抗拉強度達到母材的 70%,斷后伸長率為80%以上;當回抽速度為6 mm/min時,斷后伸長率最高。硬度最低值位于熱力影響區和熱影響區交界處。
2A14高強鋁合金電子束焊接頭缺陷分析/王亞榮,等.焊接學報,2013,34(3):109-112.
研究了2A14鋁合金在電子束焊接中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特點、形成原因和控制措施,為鋁合金電子束焊接接頭質量的提高提供了依據。結果表明,在鋁合金電子束焊接頭中的裂紋為結晶裂紋,增加電子束流攪拌以減少成分偏析,細化組織可減少裂紋的產生;徹底清除氧化膜、增加掃描頻率、實施焊后重熔均可有效地減少焊縫氣孔的產生;焊后重熔和增加攪拌同樣對焊縫內的根部縮孔有一定的改善作用;在焊接結構上采取適當措施解決焊縫下榻;焊接接頭的軟化通過焊后熱處理得到明顯改善。
2219-T87高強鋁合金復合超高頻脈沖方波VP-GTAW焊縫成形特征/王樂笑,等.焊接學報,2013,34(4):61-64.
采用平板堆焊工藝進行2219-T87高強鋁合金焊接,研究了復合超高頻脈沖方波變極性鎢極氬弧焊接(HPVP-GTAW)過程中超高頻脈沖方波電流特征參數對焊縫熔透成形的影響。結果表明,在正極性有效電流保持基本一致(變化范圍±5 A)條件下,與常規VP-GTAW電弧焊接相比,超高頻脈沖方波電流的加入可提高2219-T87鋁合金焊縫的熔透率,焊縫熔透率增加20% 以上;脈沖電流頻率對焊縫熔透率有明顯影響;在一定范圍內增加脈沖電流幅值,減小占空比,可顯著提高焊縫熔透率,脈沖電流幅值100 A和占空比20%時,焊縫熔透率增加75%以上。
鋁合金回填式攪拌摩擦點焊組織及力學性能分析/申志康,等.焊接學報,2013,34(6):73-76.
采用回填式攪拌摩擦點焊技術對7075-T6鋁合金進行了點焊試驗。對接頭進行了顯微組織、顯微硬度、剪切和十字形拉伸測試。結果表明,接頭顯微組織可分為焊核區、熱力影響區、熱影響區及母材;在焊縫中發現了鉤狀缺陷、孔洞、未焊合、未完全回填及粘連韌帶等缺陷;焊縫區顯微硬度呈W形分布,焊點中心呈V形分布;在旋轉頻率為1 400 r/min,焊接時間為4 s 時,接頭的抗剪強度達到最大值125.6 MPa,為母材強度的39.6%;接頭的十字形拉伸載荷隨工藝參數的變化規律比較復雜,最大十字形拉伸強度可達43.9 MPa。endprint
高速列車用鋁合金三元氣體保護焊技術/路浩,等.焊接學報,2013,34(8):105-108.
研究了氬氦氮三元氣體保護焊條件下的鋁合金焊接技術,獲得了高質量的焊接接頭。 結果表明,三元氣體保護焊電弧收縮顯著,溶滴過度穩定,改變鋁合金MIG焊的電弧能量密度與溫度分布,相對純氬氣體保護焊同等焊接電流下熔深顯著增加,熔池流動行為及接頭組織改善,沖擊韌性和疲勞強度顯著提高,陰極清理范圍窄,焊縫表面光澤度高,電弧焊焊接操作性好。試驗表明三元混合氣體保護焊可以提高鋁合金焊接質量,具有很高的工程應用價值。
交直流混合VPPA特性及鋁合金立焊工藝/韓永全,等.焊接學報,2013,34(9):59-62.
厚板鋁合金變極性等離子弧(VPPA)穿孔立焊工藝中,由于焊接電流大,長時間焊接時鎢極的燒損量大,嚴重影響厚板大結構自動焊接質量。為此提出了通過交直流混合輸出減少鎢極燒損,同時提高焊接質量的新型鋁合金變極性等離子弧穿孔焊接方法。該方法在保證氧化膜清理的前提下,減小了因反極性時間過短電弧在極短時間內兩次過零造成的等離子弧力下降和過大的感應電動勢對開關器件的損害。其次交直流混合輸出電弧具有低頻調制效果,起到熔池振蕩、細化晶粒的作用。在實現交直流混合VPPA軟硬件功能基礎上研究了交直流混合VPPA等離子弧力學特性、焊接過程穩定性及焊縫成形機理。通過對焊縫顯微組織及焊縫成形檢驗發現,交直流混合輸出時焊縫晶粒細化,焊縫成形美觀,實現了減少鎢極燒損和提高焊縫質量雙重目標。2A14鋁合金變極性等離子橫向焊縫成形特點/張勤練,等.焊接學報,2013,34(9):79-82.
對6 mm厚2A14鋁合金變極性等離子弧橫向焊接的難點及焊接工藝參數的特點進行了研究,通過橫向焊穿孔熔池受力分析,闡釋了變極性等離子橫向焊縫成形缺陷產生的原因。 變極性等離子弧橫向焊接的難點是焊縫正面和背面的咬邊缺陷及焊縫上部(靠近熔合線)宏觀氣孔的聚集。稍小的焊接線能量有利于消除橫向焊縫正面咬邊缺陷,稍大的焊接線能量有利于消除焊縫背面咬邊缺陷。分析認為變極性等離子橫向焊缺陷的產生與穿孔熔池受力平衡及重力方向改變導致的流動密切相關。
鋁合金浮動式雙軸肩FSW接頭組織性能分析/董繼紅,等.焊接學報,2013,34(10):43-46.
對12 mm厚6082-T6鋁合金浮動式雙軸肩攪拌摩擦焊接頭微觀組織及力學性能進行了分析研究。結果表明,焊核區發生了動態再結晶和沉淀相溶解,熱影響區晶粒和沉淀相粗化;沿焊縫橫截面硬度的分布呈高-低-高-低-高的W形分布趨勢,且接頭沿厚度方向上、中、下層硬度分布趨勢較為一致,硬度最低值出現在熱影響區;斷口形貌分析表明,接頭斷裂模式為韌-脆混合型斷裂;主軸旋轉頻率600 r/min,焊接速度為300 mm/min,攪拌頭傾角為0°時,接頭抗拉強度達到了231 MPa,可達母材的79%。
20 mm厚6063鋁合金攪拌摩擦焊焊縫S曲線控制/賀地求,等.焊接學報,2013,34(12):21-24.
針對6063鋁合金攪拌摩擦焊縫中易出現“S”曲線的問題,在采用攪拌摩擦焊焊接20 mm厚6063鋁合金散熱器的過程中,使用氣體保護,成功消除了6063鋁合金攪拌摩擦焊中易形成的“S”曲線,獲得了成形良好的焊縫組織,焊縫的平均抗拉強度達到148.83 MPa,焊接強度系數為母材的81.9%。通過分析焊縫的微觀組織,發現焊核區發生了完全動態再結晶,組織為細小的等軸晶粒。熱力影響區發生明顯塑性變形,發生不同程度的動態再結晶,晶粒發生明顯長大。熱影響區受焊接熱循環影響,發生了微觀組織和力學性能變化,但沒有發生塑性變形,晶粒發生粗化。基于脈沖電流參數的鋁合金脈沖MIG焊過程控制/張剛,等.焊接學報,2013,34(12):59-62.
鋁合金脈沖MIG焊弧長穩定性直接影響焊接過程穩定性及焊縫成形,為使其焊接過程穩定,獲得高質量焊縫,通過焊接工藝試驗研究了脈沖電流參數變化對弧長穩定性的影響規律,建立了鋁合金脈沖MIG焊弧長與脈沖電流參數間的動態變化數學模型,并利用Matlab/Simulink軟件進行了弧長對脈沖電流占空比、脈沖電流頻率變化的動態響應仿真分析,同時進行了控制脈沖電流占空比、頻率來穩定弧長的平板堆焊工藝試驗研究。結果表明,所建立的數學模型能很好地反映鋁合金脈沖MIG焊過程,通過調節脈沖電流占空比、頻率參數可實現鋁合金脈沖MIG焊穩定焊接,獲得成形美觀的焊縫。
不同脈沖頻率條件下2219-T87高強鋁合金焊縫成形行為/李玉龍,等.焊接學報,2013,34(12):67-70.
采用復合超高頻脈沖方波變極性鎢極氬弧焊接技術完成了2219-T87高強鋁合金平板堆焊試驗,分析了脈沖電流頻率對焊縫成形特征的影響及其規律。結果表明,脈沖電流頻率對電弧特性及熔池流動行為有較大影響,造成焊縫熔寬、熔深及熔透率出現顯著變化。脈沖頻率fH<60 kHz時,焊縫熔寬、熔深隨脈沖頻率的增加而增大,熔透率在fH<35 kHz時基本保持不變,在fH>35 kHz時出現顯著提升,較常規變極性氬弧焊(VP-GTAW)至少提高了34%;當脈沖頻率達到60 kHz時,焊縫熔透率達到最大,較VP-GTAW提高了約60%;脈沖頻率fH>65 kHz時,熔寬、熔深及熔透率呈現回落趨勢。
鋁合金超聲-MIG焊接電弧行為/范成磊,等.焊接學報,2014,35(1):5-8.
文中對鋁合金超聲-MIG焊接電弧行為作了系統研究。試驗主要關注超聲電弧在不同送絲速度和電壓變化條件下的響應情況。結果表明,超聲電弧的壓縮效果對焊接參數存在一定選擇性。在給定試驗中,隨著送絲速度的增加,壓縮效果逐漸減弱。結合試驗對電弧的自調節進行了分析,相對普通MIG焊接,超聲電弧電場強度和溫度都極大提高,顯示出更強的焊接穩定性特點。5083鋁合金TIG焊接頭組織與性能分析/陳澄,等.焊接學報,2014,35(1):37-40.endprint
采用TIG焊方法,以ER5356焊絲作為填充材料,對板厚為12 mm的5083鋁合金進行了焊接試驗研究。結果表明,在文中推薦的焊接參數條件下,可以獲得優良的焊接接頭,滿足美國船級社(ABS)、中國船級社(CCS)的標準要求。對顯微組織觀察發現,焊縫組織細小均勻,主要為α-Al和β-Al3Mg2相,熱影響區組織相比焊縫區有一定的粗化,母材為沿軋制方向的纖維狀組織。對力學性能測試分析,焊接接頭的抗拉強度達到母材強度的90%以上,并具有良好的抗冷彎性能。
超聲振動對6061-T4鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織和性能的影響/劉小超,等.焊接學報,2014,35(1):49-53.
利用自主研制的試驗裝置,通過工具頭將超聲振動能量施加在攪拌頭前方的待焊工件上,研究了超聲振動能量對減少焊接缺陷、改善攪拌摩擦焊接頭組織和力學性能的影響。對6 mm厚度6061-T4鋁合金板進行了超聲振動強化攪拌摩擦焊工藝試驗,并與相同工藝條件下的常規攪拌摩擦焊進行了對比。結果表明,超聲振動能夠減小焊速/轉速比較大時的焊縫內部隧道型缺陷,增大材料對接混合區寬度和焊核區體積,細化焊核區和熱力影響區微觀組織,提高接頭抗拉強度和焊核區顯微硬度。
(Cr2O3+Al)粉末鋁熱劑對6061鋁合金電阻點焊熔核的影響/羅怡.焊接學報,2014,35(1):63-66,71.
通過添加Cr2O3+Al粉末鋁熱劑介入6061鋁合金電阻點焊,研究Cr2O3+Al粉末鋁熱劑介入對電阻點焊熔核成形、顯微組織、力學性能等質量因素的影響。研究結果表明,在Cr2O3+Al粉末鋁熱劑冶金反應提供的鋁熱反應熱的輔助作用下,可以有效增大6061鋁合金的熔核尺寸。由于反應熱的釋放使熔核中心周圍區域溫度梯度降低;Cr2O3+Al粉末鋁熱劑的添加,使熔核中心區域分布了更多的異質形核晶核,并促使凝固進程中的固—液界面前沿出現大范圍成分過冷,從而更有利于等軸晶的形核。熔核中心等軸晶的分布更為均勻,枝晶束更為細小,并強化熔核胞狀晶區,從而使焊點強韌性得到提高。
鋁合金氣體輸送活性鎢極氬弧焊方法/黃勇,等.焊接學報,2014,35(1):101-104.
針對鋁合金,提出了一種氣體輸送活性鎢極氬弧焊,即GTFA-TIG焊(gas transfer flux activating TIG welding)。該方法改變了活性元素的引入方式,通過自動送粉裝置將活性劑輸送到保護氣體中,由保護氣體將其引入電弧—熔池系統進行施焊,使得電弧收縮,熔池金屬流態改變,熔深增加,同時省卻了涂覆活性劑工序,實現了焊接過程自動化。進行了普通交流TIG焊和8種單組元活性劑的GTFA-TIG表面熔焊,分析了不同活性劑對焊縫成形、拉 伸性能以及缺陷的影響。結果表明,大多數鹵化物和氧化物活性劑都能使熔深增加到傳統TIG焊的2.5~3倍以上,單質碲增加熔深效果較差。采用V2O5的焊縫抗拉強度接近母材金屬,而采用MnCl2和AlF3的焊縫有一定程度降低。焊縫X射線探傷結果表明,采用V2O5,MnCl2和AlF3的焊縫評片結果均為Ⅰ級,而采用碲的焊縫為Ⅲ級。
鋁合金電阻點焊的熔核形成過程/李洋,等.焊接學報,2014,35(2):51-54.
點焊過程中熔核形成過程對焊接結構的強度和耐用性具有非常重要的影響。文中采用高速攝像技術研究了焊接電流和電極壓力對鋁合金電阻點焊形核過程的影響。結果表明,鋁合金電阻點焊熔核首先在工件/工件接觸面中心處形成,然后沿著水平方向生長,同時垂直方向也有少量的生長,一直擴展到電極頭端面直徑。熔核尺寸在點焊前80 ms時迅速長大,120 ms后基本保持不變,表明過長的焊接時間是沒有必要的。隨著電極力的增加,工件會經歷較大的塑性變形,導致沒有熔核形成。因此常規點焊時,不應采用過高的電極壓力。
艦船用6082鋁合金TIG焊組織與力學性能分析/孫乎浩,等.焊接學報,2014,35(2):91-94.
采用ER4043和ER4047焊絲,對厚度為12 mm的艦船用6082鋁合金進行了TIG焊接試驗研究,測試了焊縫強度并對其顯微組織進行了觀察分析。結果表明,在采用文中推薦的焊接參數條件下,使用Al-Si系焊絲的焊接接頭力學性能優良,焊縫區組織為樹枝狀晶的鑄態組織,熔合區出現異于焊縫中心的胞狀晶;熱影響區受焊接熱循環作用組織有所粗化。使用ER4043焊接的接頭抗拉強度略低于使用ER4047的接頭,但塑性相對較好并且生成大氣孔的傾向相對較低。
自然時效對7050鋁合金攪拌摩擦焊接頭性能的影響/董春林,等.焊接學報,2014,35(4):15-18.
對2.5 mm7050-T7451鋁合金攪拌摩擦焊接頭進行自然時效處理,時效時間分別為72 h和17 520 h。對時效處理的接頭進行拉伸試驗、顯微硬度測試和微觀組織觀察,確定自然時效時間對接頭的力學性能、硬度分布、微觀組織以及析出物的影響規律。結果表明,自然時效17 520 h接頭的屈服強度、抗拉強度和斷后伸長率較自然時效72 h的接頭分別提高了20%,12%和25%;自然時效17 520 h接頭的焊核區和熱力影響區的硬度相應的提高了約60 MPa;隨著自然時效時間的延長,焊核區和熱力影響區的溶質原子富集區(GP 區)所占的比例升高、η′和η析出相增多,它們能夠釘扎位錯,使位錯運動消耗更多的能量,從而提高了接頭的強度和塑性。
TIG焊工藝對LD10鋁合金接頭氣孔的影響/李艷軍,等.焊接學報,2014,35(4):37-40.
LD10鋁合金是國內航天運載器推進劑貯箱的主要應用材料,通常采用鎢極氬弧焊(TIG 焊)。氣孔是鋁合金熔焊接頭中的常見缺陷,文中對5.5 mm 厚的LD10鋁合金進行了4種不同工藝條件的TIG焊接,對比研究了4種工藝接頭的氣孔問題。結果表明,LD10鋁合金采用TIG焊時,容易產生氣孔,其中兩面三層焊接頭X射線檢測出的不合格焊縫相對較多;對于合格焊縫中的微氣孔而言,兩面三層焊較少,其次是兩面兩層焊和單面兩層焊,單面單層焊最多,它們的氣孔率分別為0.90%,2.28%,2.53%,3.28%。焊縫氣孔較多時,在接頭橫向拉伸試驗中裂紋容易從氣孔啟裂。endprint
6061-T6鋁合金回填式攪拌摩擦點焊疲勞性能分析/朱小剛,等.焊接學報,2014,35(4):91-94.
對6061-T6鋁合金點焊接頭進行單點疲勞試驗,確定6061-T6鋁合金回填式攪拌摩擦點焊的疲勞斷裂原因,得出6061-T6鋁合金的S-N曲線以及條件疲勞極限。通過對載荷水平為1.5 kN的6061-T6RFSSW疲勞試樣進行金相分析以及斷口掃描分析,得到了6061-T6鋁合金疲勞斷裂原因以及疲勞斷口特征。結果表明,6061-T6點焊接頭中的鉤狀缺陷和上下板結合處缺口尖端的應力集中是造成疲勞破壞的主要原因,疲勞裂紋始于上下板搭接處焊點的鉤狀缺陷外邊緣,即缺口尖端處;在焊接過程中,應通過優化工藝參數盡量減小鉤狀缺陷的尺寸以及降低缺口處的應力集中,從而提高焊點的疲勞壽命。
A7N01鋁合金焊接接頭的補焊性能分析/閆忠杰,等.焊接學報,2014,35(5):51-54.
以高速列車用A7N01鋁合金原始焊接接頭和一次補焊接頭為研究對象,通過殘余應力測試、拉伸試驗、硬度試驗、金相分析以及斷裂韌度測試等手段對補焊前后焊接接頭力學性能進行了研究,基于斷裂力學理論對補焊前后焊接接頭進行了力學性能測試和顯微組織分析,依據試驗結果對補焊前后構件臨界失穩斷裂長度進行計算,由金相分析結果假定補焊前后初始裂紋長度,利用Paris公式對含有初始缺陷的補焊前后焊接接頭進行疲勞剩余壽命計算,計算結果說明盡管補焊工藝一定程度造成了材料性能損失,在存在裂紋的情況下依然是一種有效的提高構件承載能力的方法。
鋁合金攪拌摩擦焊-交叉點焊工藝/周冠男,等.焊接學報,2014,35(5):71-74.
在鋁合金傳統攪拌摩擦點焊的基礎上,以提高點焊接頭力學性能為目標,提出“攪拌摩擦焊-交叉點焊”技術。其基本工藝原理是,攪拌頭沿交叉軌跡做極短距離的往復式攪拌摩擦焊,以實現高性能的點焊連接。對4 mm板厚5A02-H14鋁合金進行“攪拌摩擦焊-交叉點焊”試驗及分析。結果表明,該工藝可大大拓寬點焊接頭的連接面積,并顯著降低搭接界面畸變和匙孔處材料缺失的不利影響,與傳統攪拌摩擦點焊相比,該工藝能夠顯著提高鋁合金點焊接頭的抗剪切性能。
6005A鋁合金攪拌摩擦焊接頭的晶間腐蝕行為/董鵬,等.焊接學報,2014,35(5):105-108.
對6005A鋁合金攪拌摩擦焊接頭的晶間腐蝕行為進行了研究。結果表明,母材的晶間腐蝕傾向最大,熱影響區(HAZ)次之,焊核區(NZ)和熱力影響區(TMAZ)的晶間腐蝕傾向最低。結合場發射掃描電鏡、高分辨透射電鏡分析解釋了接頭不同區域的腐蝕行為:母材的晶間腐蝕是兩組微電池效應的結果,即晶界析出相/沉淀無析出帶(PFZ)和鋁基體/PFZ;HAZ內晶界析出相的數量的減少、間距的變大及晶內Q′相的析出顯著改善了該區的晶間腐蝕性,但晶內 Q′相的析出也引起了點蝕的發生;NZ和TMAZ內絕大部分的合金元素固溶于基體,抑制了晶間腐蝕的發生。
鋁合金焊接接頭沖擊強化的性能/徐國建,等.焊接學報,2014,35(6):57-60.
為了提高鋁合金焊接接頭的力學性能,試驗分別采用超聲波和調Q脈沖YAG激光對A6061-T6鋁合金焊接接頭焊趾附近處進行沖擊強化,研究了超聲波和激光沖擊強化下鋁合金焊接接頭的性能。兩種沖擊強化模式下, 鋁合金焊接接頭焊趾處近表面均發生了沖擊強化效果,并產生了較大的殘余壓應力,超聲波和激光沖擊強化后產生的最大殘余壓應力分別為-158 MPa和-145 MPa左右。超聲波與激光沖擊強化鋁合金焊接接頭的疲勞壽命差別不大,均比焊態下試樣的疲勞壽命提高1倍以上。兩種沖擊強化方法的疲勞試驗樣件斷裂位置均發生在基體金屬上,而焊趾處沒有疲勞裂紋產生。
2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭腐蝕行為/張華,等.焊接學報,2014,35(7):39-42.
采用晶間腐蝕試驗和剝落腐蝕試驗研究了2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭的腐蝕行為,結合金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜儀等分析手段研究了接頭腐蝕后的表面形貌和腐蝕產物的成分,并對接頭腐蝕機理進行了初步的探討。結果表明,攪拌摩擦焊焊核區耐蝕性比母材高;腐蝕從點蝕開始,逐漸發展為晶間腐蝕和剝落腐蝕的全面腐蝕形貌;接頭組織成分的均勻化,降低了材料形成局部腐蝕原電池的傾向,使得電位正向移動,接頭耐蝕性增強。
鋁合金FSJ接頭弧紋形成過程及主要影響因素分析/鄧永芳,等.焊接學報,2014,35(7):43-46.
軸肩的偏心擠壓在鋁合金攪拌摩擦接頭弧紋形成過程中起到了決定性作用。攪拌摩擦連接弧紋形成的過程是攪拌頭偏心產生的長軸擠壓軟化的金屬材料的過程,在長軸擠壓下將產生弧紋的弧峰,兩次弧峰間將產生弧谷,并且弧紋的產生可以進行數值表征。利用數值仿真對無針攪拌頭進行連接過程的模擬可以得到弧紋,并利用試驗方法進行了有針和無針攪拌摩擦焊接的對比。結果表明,無針的攪拌頭也能產生弧紋,且弧紋的輪廓與有針時相同;弧紋的形成主要是攪拌頭軸肩擠壓的作用;攪拌頭的前進速度越大,攪拌頭的旋轉頻率越慢,則接頭的弧紋間距將會越大;弧紋在后退側形成的夾角比前進側形成的夾角大。
鋁合金超薄板無傾角微攪拌摩擦焊接頭組織性能/趙慧慧,等.焊接學報,2014,35(7):47-50.
以0.5 mm厚LF3薄壁鋁合金微攪拌摩擦焊搭接過程為研究對象,采用超小軸肩攪拌工具,研究了其無傾角微攪拌摩擦焊接過程,重點分析了微觀組織分布特點和接頭力學性能。采用內聚花紋錐形超小軸肩攪拌工具,依靠軸肩及攪拌針花紋的材料內聚效果,降低了焊縫寬度,焊縫寬度僅為3 mm,為微小薄壁殼體的焊接封裝問題提供了可行的解決方案。攪拌工具的超高旋轉頻率運動,將搭接界面進行了充分的攪拌、混合和破碎,優于傳統攪拌摩擦焊的Hook搭接界面。微攪拌摩擦焊搭接接頭承載能力平均達到母材承載能力的89.6%。endprint
高速列車6005A-T6鋁合金焊接接頭軟化分析/呂曉春,等.焊接學報,2014,35(8):25-29.
測試了6005A-T6鋁合金雙絲MIG焊和激光-雙絲MIG復合焊的焊接熱循環曲線,并利用熱處理方法進行了焊接軟化的熱模擬試驗,探討了6005A-T6鋁合金焊接接頭的軟化問題。結果表明,焊接熱循環峰值溫度超過260 ℃時熱影響區開始軟化,當峰值溫度達到350 ℃左右時軟化最為嚴重,晶內的非穩態強化相β″相及β′相轉變為平衡態的β相(Mg2Si)并聚集長大是造成軟化的根本原因;受熱溫度在260 ~ 500 ℃的熱影響區,焊后經簡單的時效處理后,硬度無法恢復至原始狀態;復合焊的焊接熱循環曲線在260 ℃以上的高溫停留時間相對較短,這是造成復合焊接頭軟化程度低于常規MIG焊的直接原因。
2219鋁合金攪拌摩擦焊溫度場的三維實體耦合數值模擬/杜巖峰,等.焊接學報,2014,35(8):57-60,70.
為更貼近實際的模擬攪拌摩擦焊焊接過程中復雜的熱力行為,試驗通過建立三維攪拌摩擦焊過程數學模型,采用三維實體耦合的有限元方法來分析2219鋁合金攪拌摩擦焊熱過程和溫度場分布。結果表明,攪拌摩擦焊焊縫的溫度場梯度呈現上密下疏,前密后疏的分布狀態,最高溫度位于后退側的攪拌針與軸肩的過渡區,焊縫后退邊的溫度高于前進邊,攪拌針底部溫度超過2219鋁合金的再結晶溫度,可確保對接接頭根部形成緊密焊縫,模擬結果為研究攪拌摩擦焊的機理和優化攪拌摩擦焊焊接工藝提供了支持。
厚板鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織及性能沿厚度方向的變化規律/高輝,等.焊接學報,2014,35(8):61-65.
通過分層法對30 mm厚7A05-T6鋁合金攪拌摩擦焊接頭焊核區不同位置的微觀組織、力學性能進行了研究。結果表明,上表層附近的再結晶晶粒尺寸最大;當旋轉頻率為360 r/min,焊接速度為100 mm/min時,T1到T5層的抗拉強度分別為326,354,342,334和307 MPa,呈先高后低的趨勢,且屈服強度和斷后伸長率也呈一樣的趨勢;微觀斷口中存在大量的網狀韌窩,其中分層切片T2上韌窩最深。顯微硬度分布為焊縫上部高于下部,沿焊縫中心不對稱分布。隨厚度增加,軸肩產生的摩擦熱自上到下不斷降低,是造成中下部工件性能下降的主要原因。
攪拌摩擦焊焊接5083鋁合金板材焊核區的晶體取向/袁鴿成,等.焊接學報,2014,35(8):79-82.
采用攪拌摩擦焊焊接了5083鋁合金板材,借助電子背散射衍射技術和取向成像分析軟件,對比性地分析了母材和焊核區的晶粒形貌、取向差分布、織構組分及取向分布函數,分析了焊核區晶體取向的變化。結果表明,在熱—力作用下,焊核區發生動態再結晶,顯示等軸晶粒形貌,平均晶粒尺寸約為15.8 μm,同時大角度晶界比例明顯增加。母材的黃銅織構B{011}<211>和S織構{123}<634>的比例分別達到30.6%和13.6%以上;攪拌摩擦焊后,焊核區的B織構和S織構的比例分別降至4%和1.8%,原位再結晶形成的R{124}<211>織構組分約為7.7%,焊核區其它常見面心立方金屬織構組分的比例均低于8%,意味著焊核區由強取向組織轉變為弱取向組織。
7N01鋁合金脈沖MIG焊與直流CMT焊多次補焊試驗/梁志敏,等.焊接學報,2014,35(9):27-31.
高速列車用7N01鋁合金有較大熱裂紋傾向,而補焊時該問題更突出。分別采用脈沖MIG焊和低熱輸入直流CMT焊對4 mm厚7N01鋁合金對接接頭進行1次、2次、3次補焊,分析了補焊焊接接頭的宏觀成形、微觀組織和硬度。結果表明,脈沖MIG補焊時下塌量和熔寬均大于直流CMT補焊,脈沖MIG補焊焊道與先焊焊縫微觀組織界面明顯,先焊焊縫晶粒粗大且晶界發生重熔,熔合區變寬,而直流CMT補焊焊道界面不明顯,焊縫微觀組織晶粒細小,熔合區無明顯變化;脈沖MIG焊3次補焊后軟化現象較直流CMT補焊嚴重。采用直流CMT焊進行7N01鋁合金補焊,可有效降低熱裂紋傾向并緩解接頭性能下降。
高速列車用6061和7N01鋁合金焊接接頭斷裂韌性分析/吳影,等.焊接學報,2014,35(9):77-81.
按照國家標準GB/T 21143—2007《金屬材料準靜態斷裂韌度的統一試驗方法》求得高速列車用6061和7N01鋁合金焊接接頭中焊縫、熱影響區和母材3個區域的CTOD值δc和J積分值Jc,借助于數理統計的方法對焊接接頭的斷裂韌性進行了分析,并結合金相組織和斷口形貌分析了它們之間關系。結果表明,對數正態分布對小樣本斷裂韌性數據擬合程度最好;6061和7N01鋁合金焊接接頭中各區域δc值和Jc值熱影響區最大,焊縫次之,母材最小;6061和7N01鋁合金焊接接頭比較,7N01鋁合金焊接接頭中母材和焊縫的δc值和Jc值都優于6061鋁合金焊接接頭的相同區域;熱影響區的δc值6061鋁合金優于7N01鋁合金;而熱影響區的Jc值7N01鋁合金優于6061鋁合金。
5052-O鋁合金電阻點焊裂紋產生機理及抑制/吳松,等.焊接學報,2014,35(9):92-96.
首先以5052-O鋁合金(Al-Mg合金)為分析材料通過單脈沖電阻點焊工藝分析裂紋的產生及其機理,然后利用SORPAS軟件模擬分析單脈沖、多脈沖工藝的裂紋傾向性,探討采用平直端面電極+多脈沖工藝對接頭熱影響區液化裂紋的作用,并在優化電極+多脈沖工藝下結合模擬結果驗證并分析抑制特定區域液化裂紋產生的機理。結果表明,多脈沖工藝相對于單脈沖而言,其裂紋危險分布系數有所降低,多脈沖工藝對裂紋產生的傾向性影響仍然較小,但是在優化電極+多脈沖工藝下電極端面的環狀凹痕能夠完全抑制裂紋的產生,并能夠提升點焊接頭的力學性能。
2A12鋁合金變極性等離子弧穿孔焊縫性能分析/姜祎,等.焊接學報,2014,35(10):25-28.endprint
采用具有輔助壓縮孔噴嘴結構的焊槍,在大電流高焊速的焊接工藝下制備了2A12鋁合金變極性等離子弧穿孔焊縫,并分析了焊縫的組織和力學性能。由于輔助壓縮孔對焊接電弧的壓縮,使正面焊縫寬度變窄,背面焊縫寬度增加,并提高了兩側焊縫的余高。焊縫內部以細小的等軸非枝晶結構為主,其強化相以Al2Cu為主,還有少量的S相。Al2Cu的形狀及其分布狀況決定了焊縫的力學性能,試驗表明基體和焊縫的硬度差別不大,焊縫沿中軸線的顯微硬度呈馬鞍狀分布,焊縫內部比較平緩,正反兩側焊縫的硬度分布波動較大。
鋁合金液態填充焊的工藝特性分析/彭進,等.焊接學報,2014,35(10):45-48.
采用高速攝像和工藝試驗相結合的方法分析了液態填充焊的影響因素,進行了焊接接頭質量分析。結果表明,激光液態填充焊有兩種填充模式:焊絲半熔態、焊絲全熔態。焊接電流較小時,焊絲為半熔態,液態填材順焊絲流向熔池;焊接電流較大時,焊絲為全熔態,依靠間隙的毛細作用,能穩定的流入熔池中。隨著焊接速度的提高匙孔距熔池邊緣的距離變小。為了使液態填材穩定的過渡到熔池中,光絲間距應控制在-0.5~2.0 mm范圍內。經過接頭質量分析發現:與激光填絲焊相比,液態填充焊接焊縫中的氣孔率明顯降低。
激光掃描焊接工藝對鋁合金焊接氣孔率的影響/周立濤,等.焊接學報,2014,35(10):65-68,72.
以6061鋁合金為研究對象,研究了激光掃描焊接過程中光束的掃描軌跡、掃描幅度與掃描頻率對6061鋁合金氣孔產生的影響規律。結果表明,與激光非掃描焊接相比,采用光束垂直于焊縫、平行于焊縫和圓形運動3種不同軌跡的掃描方式均有利于抑制鋁合金激光焊接氣孔的產生,且以光束為圓形軌跡的掃描方式為最佳。光束的掃描幅度及掃描頻率對氣孔的產生也有重要的影響。采用光束為圓形軌跡的掃描方式,當掃描幅度大于0.65 mm、掃描頻率在100~220 Hz范圍內時,氣孔率可控制在0.5%以內。氣孔的產生與焊縫形狀有關,減少焊縫深寬比有利于氣孔的抑制。
鋁合金活性MIG焊接電弧行為及微觀組織分析/路浩,等.焊接學報,2014,35(11):1-4.
提出了活性熔化極氣體保護焊新方法,可增加焊接熔深,改善難熔焊接結構的熔合不良,獲得高質量的焊接接頭。對鋁合金活性熔化極氣體保護焊電弧狀態進行了分析,發現活性熔化極氣體保護焊電弧收縮,電流密度提高。對鋁合金活性熔化極氣體保護焊焊接接頭微觀組織進行了分析,與熔化極氣體保護焊方法相比,結果表明,透射電鏡和面掃描分析表明活性劑的添加沒有改變強化相的種類,不會影響焊縫中各種組元的成分含量,同時也對Mn,Cr,Ti等元素的分布沒有影響。
氣孔對鋁合金焊接接頭超長疲勞壽命的影響/何超,等.焊接學報,2014,35(11):18-22.
采用超聲疲勞試驗方法對鋁合金5052-H32焊接接頭進行疲勞試驗,研究其在超長壽命區間(107~109周次)的疲勞強度及失效機理。結果表明,相同疲勞壽命下焊接接頭疲勞強度較母材下降了73.3%,在超高周疲勞區間仍然會發生疲勞破壞;斷口觀察發現焊接缺陷(氣孔)是誘發疲勞裂紋萌生的主要原因。為揭示焊接缺陷對焊接接頭疲勞裂紋萌生及擴展的影響,采用有限元技術分析了氣孔對應力集中系數和裂紋尖端應力強度因子的影響。最后討論了焊接缺陷對疲勞壽命的影響機制及裂紋擴展特性。
鹽霧環境對超聲沖擊前后鋁合金焊接接頭力學性能的影響/李達,等.焊接學報,2014,35(11):67-70.
對6005鋁合金焊接接頭進行超聲沖擊處理,對沖擊前后焊接接頭進行殘余應力測試。結果表明,超聲沖擊后,6005鋁合金焊縫及熱影響區(HAZ)均變為殘余壓應力,應力分布較為均勻。對沖擊前后試樣進行鹽霧腐蝕試驗。超聲沖擊后的試樣在腐蝕不同時間后,其腐蝕產物均少于未沖擊試樣,超聲沖擊后焊接接頭硬度得到提高,焊縫及HAZ的硬化層深度分別為1.5 mm及2.1 mm,腐蝕14天后,硬化層能夠保持在0.9 mm,可有效地保護基體。另外,腐蝕同樣時間后,沖擊后的焊接接頭試樣能夠保持較好的綜合力學性能。
焊縫強度匹配對鋁合金焊接接頭三向應力度分布的影響/朱浩,等.焊接學報,2014,35(11):84-88.
用有限元軟件ABAQUS對不同焊縫強度匹配的6063鋁合金焊接接頭進行拉伸模擬,研究了焊縫強度匹配對焊接接頭中三向應力度分布的影響。同時,在每種強度匹配條件下,研究了HAZ寬度對焊接接頭中三向應力度分布的影響。結果表明,與母材相比,不同焊縫強度匹配的焊接接頭中應力狀態較為復雜,三向應力度在母材與HAZ交界處和焊縫與HAZ交界處存在突變;高強匹配接頭中三向應力度最大值最高,低強匹配接頭中三向應力度最大值最小;等強匹配條件下,隨著HAZ寬度的增大,三向應力度最大值的位置從母材與HAZ交界處轉變為焊縫與HAZ的交界處;高強匹配條件下,三向應力度的最大值都出現在焊縫與HAZ的交界處,隨著HAZ寬度增大,三向應力度的最大值逐漸減小;低強匹配條件下,三向應力度的最大值都出現在母材與HAZ的交界處,隨著HAZ寬度增大,三向應力度的最大值逐漸減小。
超聲沖擊實現7A52鋁合金焊接接頭表面納米化/解瑞軍,等.焊接學報,2014,35(12):35-38.
針對7A52鋁合金焊接接頭表面納米化研究尚不成熟的實際情況,利用超聲沖擊技術,在預設電流為2A,超聲沖擊速度為1.25 min/cm2的條件下,對7A52鋁合金雙絲MIG焊焊接接頭進行超聲沖擊處理,借助掃描電子顯微鏡及透射電子顯微鏡對超聲沖擊處理后的7A52鋁合金雙絲MIG焊焊接接頭的表層組織進行觀察、分析。發現焊接接頭表層經超聲沖擊處理后形成塑性變形層,焊縫及熱影響區的變形層厚度可達70 μm左右,母材的變形層厚度可達50 μm左右。同時,焊接接頭表層晶粒被細化,焊縫表層的晶粒尺寸可達70~300 nm,母材的晶粒尺寸可達50~500 nm。鋁合金二元與三元氣體保護焊技術比較/路浩,等.焊接學報,2014,35(12):59-62.endprint
為認知鋁合金三元氣體保護焊接中微量氮氣混入的重要性,研究了純氬、氬氦二元氣體保護、氬氦氮三元氣體保護焊條件下鋁合金焊接電弧形態、焊接接頭宏觀及微觀組織、熱影響區寬度的區別。試驗結果表明,三元氣體保護焊電弧收縮最為顯著,焊縫品粒最為細小,熱影響區最窄,接頭沖擊韌性最高,焊接質量最高。純氬氣體保護焊焊接接頭性能次之,氬氦二元氣體保護焊接接頭性能最低。結果表明,微量氮氣的加入對于三元氣體保護焊接質量提升是非常重要的因素。
鋁合金電阻點焊接頭質量特征信息分析/馮鄰江,等.焊接學報,2014,35(12):72-76.
為了研究電阻點焊接頭質量,分析了鋁合金2A12電阻點焊過程中的電極力、電極位移和焊接電流三組動態數據,并繪制了動態數據三曲線圖。結果表明,在焊接過程中合格焊點的電極力曲線變化情況是:開始有輕微下凹現象,然后是小幅增長并伴隨輕微波動,最后有向下傾斜的趨勢,每個階段不足或過度,則有不合格焊點產生。電極位移曲線的上升率直接與能量供應率有關,電極位移最大時刻與加載鍛壓力時刻之間的曲線形狀與金屬熔化量和軟化區大小有關。
TIG-拉弧復合熱源鋁合金螺柱焊接方法/張德庫,等.焊接學報,2014,35(12):109-112.
針對中大直徑鋁合金螺柱焊接過程中出現氣孔、未熔合、熱裂紋等缺陷及焊接接頭性能不良問題,以直徑16 mm螺柱為研究對象進行了鋁合金螺柱焊方法和工藝的探索性研究。提出了TIG-拉弧復合熱源焊接技術,在焊前對鋁螺柱采取預浸鍍一層鋅鎳的處理方法,整個施焊過程處于惰性氣體保護的狀態下。力學性能檢測得到接頭抗剪強度能夠達到128 MPa,其強度系數為70%以上。最佳焊接工藝參數為:預熱150 ℃、焊接電流650 A、焊接時間1 000 ms。結果表明,鋁板焊前TIG預處理、螺柱預浸鍍鋅鎳等都能夠有效的提高螺柱焊接接頭力學性能,并且改善焊縫組織。
汽車車身用鋁合金冷金屬過渡點塞焊工藝分析/曹睿,等.焊接學報,2015,36(2):15-18.
采用AlSi5鋁合金焊絲,冷金屬過渡方法對汽車車身用6061鋁合金進行了搭接點塞焊試驗,研究了送絲速度、鋁板孔直徑、點塞焊時間對點塞焊接頭焊點直徑、焊核直徑和拉伸載荷的影響。結果表明,送絲速度主要影響焊點直徑的大小,點塞焊時間和鋁板孔直徑主要影響焊核直徑和拉伸載荷。接頭拉伸載荷主要取決于焊核直徑的大小,焊核直徑越大,拉伸載荷越大,與焊點直徑關系不大。接頭為典型的熔焊接頭,焊縫主要由α-Al固溶體和Al-Si共晶相組成,點塞焊接頭斷裂方式為撕裂型斷裂。
非線性超聲脈沖反轉法在鋁合金焊縫疲勞壽命預測中的應用/萬楚豪,等.焊接學報,2015,36(2):27-30.
以不同疲勞壽命的鋁合金焊縫為例研究了疲勞過程中的超聲波非線性效應,同時建立了非線性參數與疲勞壽命的關系曲線(S-N曲線)。采用脈沖反轉法對非線性超聲信號進行處理。結果表明,經過脈沖反轉法獲得的S-N曲線與經過濾波模塊獲得的S-N曲線相比諧波幅值提高了一倍,所以脈沖反轉法可以提高非線性超聲檢測法表征疲勞損傷程度能力,而S-N曲線在疲勞過程中呈先緩慢增長后快速增長,最后下降的趨勢,此趨勢對應了材料疲勞的3個階段,而金相組織驗證了曲線的準確性,所以通過非線性超聲脈沖反轉法來預測疲勞壽命是可行的。
單電源交流雙鎢極氬弧焊接鋁合金工藝機理分析/吳斌濤,等.焊接學報,2015,36(2):55-58.
以6061鋁合金為研究對象,進行單電源交流雙鎢極氬弧焊接工藝試驗.采用金相顯微鏡、CCD攝像頭、電流檢測系統對焊接接頭的組織、電弧形態以及電流變化過程進行觀察與檢測分析。結果表明,大電流下雙鎢極可獲得均勻美觀的鋁合金焊縫成形,但鎢極串行優于鎢極并行。電弧電流檢測顯示焊接過程中流經兩個TIG焊槍的電流大小呈現非均勻分配形式,單電源單鎢極電流密度沿著焊接方向呈現單峰分布而雙鎢極非單峰分布。在電弧作用區域雙鎢極耦合電弧的電流密度值要小于單鎢極。另外雙鎢極能擴展耦合電弧的弧根,增加熔池受熱面積,在保證焊縫成形的同時提高焊接效率。
7075鋁合金攪拌摩擦焊接頭溫度場及殘余應力場的有限元模擬/郭柱,等.焊接學報,2015,36(2):92-96.
根據攪拌摩擦焊特點及庫倫摩擦做功理論,以厚度為6 mm的7075-T7351鋁合金板材為研究對象,基于ANSYS有限元軟件,建立了攪拌摩擦焊雙熱源三維有限元模型,研究不同轉速、焊接速度對溫度場及殘余應力場的影響規律。結果表明,焊接過程峰值溫度在500 ℃左右,接頭最高溫度出現在攪拌頭后部大約5 mm處;接頭殘余應力以縱向殘余應力為主,在垂直焊縫方向上呈M形分布,最大值約為150 MPa;當攪拌頭轉速一定時,隨著焊接速度的增大,峰值溫度減小,峰值縱向殘余應力增大;當焊接速度一定時,溫度隨著轉速的增大而增大,且轉速越大,縱向殘余應力分布越均勻。
超聲沖擊處理對7A52鋁合金焊接應力影響的數值模擬/賈翠玲,等.焊接學報,2015,36(4):30-34.
利用有限元軟件ABAQUS,建立了7A52鋁合金雙絲MIG焊的熱力耦合數值模型,得到焊接殘余應力場;隨后利用數值傳遞方法,對焊接接頭處進行超聲沖擊處理,建立焊接和超聲沖擊處理耦合模型,得到沖擊后的殘余應力場,分析了沖擊前后殘余應力分布特點和大小,并且通過改變沖擊針移動速度分析其對殘余應力的影響規律。旨在探討超聲沖擊對7A52鋁合金焊接殘余應力改善的影響。計算結果表明,超聲沖擊處理能夠顯著改善焊縫和熱影響區的表面殘余應力,且隨著沖擊移動速度的增加,得到的焊接接頭處壓應力值逐漸減小。
鋁合金攪拌摩擦焊過程熱力演變的三維數值模擬/董平,等.焊接學報,2015,36(4):71-74.
對攪拌摩擦焊過程中攪拌頭速度變化進行分析,建立了考慮攪拌摩擦焊過程中焊縫產熱的熱源模型。對2024鋁合金攪拌摩擦焊溫度場和應力場進行了三維有限元模擬,表明焊縫兩側溫度和應力分布的不對稱現象不明顯,主要由于焊接速度遠小于攪拌頭轉速所致,但隨著焊接速度加快,這種不對稱現象逐漸加強。焊接過程中焊縫中心溫度低于攪拌頭邊緣溫度,焊接前方和兩側均為壓應力,后方為拉應力;焊接結束后與攪拌頭接觸區的橫向和縱向殘余應力為較大拉應力,遠離焊縫殘余應力較小;沿厚度方向上,橫向和縱向殘余應力均逐漸降低。有限元計算結果與短波長X射線應力測試結果進行對比,結果表明,二者趨勢基本吻合。endprint
高速列車用厚板鋁合金CMT焊接工藝/路浩.焊接學報,2015,36(4):75-78.
針對低熱輸入、高質量焊接技術的需求,研究厚板鋁合金多層多道冷金屬過渡技術(cold matal transter,CMT)焊接工藝和脈沖MIG焊接工藝的區別,對CMT焊接和脈沖MIG焊接進行熱循環曲線測量,焊接接頭拉伸、彎曲、硬度等常規力學性能試驗和接頭微觀組織分析。結果表明,鋁合金厚板焊接時相對脈沖MIG焊接方法,CMT方法焊接溫度場低,焊接接頭軟化明顯減弱,沖擊韌性得到提高,厚板多層多道焊接接頭組織明顯改善,晶粒明顯細化。試驗表明CMT焊接方法可獲得相對脈沖焊接更加優良的鋁合金焊接接頭。
鋁合金脈沖MIG焊接熔滴過渡行為的聲發射信號時頻域表征/羅怡,等.焊接學報,2015,36(4):83-86,91.
通過在線檢測鋁合金脈沖MIG焊接過程的結構負載聲發射信號,研究熔滴過渡模式和行為的時頻域表征。結果表明,熔滴過渡聲發射信號波形以及熔滴過渡聲發射事件的有序性和周期性可以反映脈沖MIG焊接過程熔滴過渡的穩定性和周期性。隨著脈沖頻率和焊接熱輸入的增大,熔滴過渡模式由短路過渡轉變為射滴過渡,過渡熔滴體積得到逐步細化,表現出遞減的聲發射能量釋放特征。當熔滴過渡為短路過渡模式時,熔滴過渡聲發射信號的頻域范圍較寬,且較為集中在高頻部分;當熔滴過渡為射滴過渡模式時,熔滴過渡聲發射信號的頻率分布范圍更窄,且集中在低頻部分。隨著熔滴過渡模式由短路過渡模式逐漸轉變為射滴過渡模式,由熔滴過渡引入的能量變化呈現出先減小再增大的趨勢。
2219鋁合金高頻耦合脈沖TIG焊接工藝/李顯,等.焊接學報,2015,36(5):17-20.
對2219鋁合金采用高頻耦合脈沖TIG的焊接工藝研究,結果表明,采用特殊交流以及疊加高頻脈沖可以有效的細化組織,消除氣孔和減少裂紋等冶金缺陷,顯著改善和提高鋁合金接頭性能。在此基礎上研究了單層焊和雙層焊對接頭性能的影響,對雙層焊每一層的工藝參數做了優化,并對接頭各微區采用了晶粒度的定量分析與對比,提出了通過控制熱循環對接頭“控性”的方法,使接頭微觀組織趨于均勻,是提高接頭綜合力學性能的一個新思路,在工程上具有適用性。
鋁合金厚板CMT補焊工藝試驗/路浩.焊接學報,2015,36(5):81-84.
厚板鋁合金產品在焊接生產制造中易出現局部氣孔和焊接熱裂紋等微小缺陷。對于重要產品需要進行修補,并且需要嚴格控制修補質量,降低焊接修復次數。針對鋁合金厚板焊接結構修復質量提升的需求,利用低熱輸入、高質量的CMT焊接技術,進行7系高強鋁合金CMT補焊工藝試驗,與脈沖MIG焊接工藝的焊接接頭組織進行了對比。結果表明,相對脈沖MIG焊接工藝,使用CMT工藝進行補焊的焊接溫度場低,多次補焊焊接接頭軟化明顯減弱,焊接接頭組織惡化程度減弱。結果表明,鋁合金厚板采用CMT焊接工藝進行補焊接頭質量更為優良。
5A06鋁合金厚板雙絲PMIG焊接頭組織與性能/楊嘉佳,等.焊接學報,2015,36(6):23-26.
采用雙絲PMIG協同式高效焊接方法對板厚為60 mm的5A06鋁合金進行了焊接試驗,獲得了優良的焊接接頭,并對焊接接頭進行了金相組織和力學性能分析。結果表明,母材保持軋制態纖維狀組織,焊縫組織細密均勻,主要為α(AJ),β(Mg2Al3)及部分Mg2Si雜質相。接頭平均抗拉強度和斷后伸長率分別為306.17 MPa和11.93%,達到母材的90.5%和61.5%。對比接頭各層顯微組織和力學性能發現,熱輸入影響焊接接頭熱影響區寬度和力學性能。在焊接熱輸入最小的正面蓋面層,焊縫組織更細,熱影響區寬度更窄,試樣力學性能更好。
鋁合金三元氣體保護焊溫度場及接頭組織特征/路浩.焊接學報,2015,36(6):69-72.
針對鋁合金三元氣體保護焊力學性能提升原因分析的需求,使用測溫系統采集鋁合金純氬氣體保護、三元氣體保護焊接的熱循環曲線,分析焊接溫度場特征的差異。研究發現三元氣體保護焊溫度場更加集中,峰值溫度更高,降溫速率更快。對純氬氣體保護、三元氣體保護焊接頭進行染色法觀察發現,三元氣體保護堆焊時晶粒更大,氣孔率更低;對接焊時,三元氣體保護焊接頭的半熔化區存在晶界液化現象,三元氣體保護焊的晶界液化現象更加嚴重,半熔化區寬度更窄。結果表明,焊接溫度場是引起焊接接頭力學性能提升的根本原因。
6061鋁合金激光深熔焊等離子體光譜特征與氣孔的相關性/李坤,等.焊接學報,2015,36(7):72-76.
采用光纖激光器對6061鋁合金進行焊接,獲得了表面成形良好的焊縫。利用光譜儀和高速攝像機獲取等離子體的光譜和圖像,分析了激光深熔焊時等離子體的光譜特征,討論了光譜強度及其波動程度與焊縫氣孔的位置及氣孔率之間的相關性。結果表明,6061鋁合金激光深熔焊時等離子體的電離度低,光譜中只有金屬原子譜線,A1I 396.152 nm譜線的強度能夠反映焊接過程中等離子體的光譜特征;等離子體光譜強度及其波動程度與焊縫中氫氣孔的形成位置和氣孔率均不存在必然聯系;等離子體光譜強度與小孔型氣孔的位置不存在相關性,但其波動程度能夠反映小孔型氣孔的氣孔率。
攪拌摩擦焊和熔化極氣體保護焊6082鋁合金疲勞性能分析/佟建華,等.焊接學報,2015,36(7):105-108.
對10 mm厚6082-T6鋁合金進行攪拌摩擦焊(FSW)和熔化極氣體保護焊(MIG焊)焊接,利用疲勞性能試驗機、光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡等手段對6082鋁合金FSW和MIG焊接頭的疲勞力學性能、微觀組織、裂紋擴展特征、疲勞斷口進行了分析。結果表明,在疲勞壽命為2×106周次時,6082鋁合金母材及其FSW和MIG焊接頭的名義應力分別為126.3,110.2,84.2 MPa;在高應力水平下(Δσ=160 MPa),FSW接頭疲勞壽命明顯大于MIG焊接頭、與母材的疲勞壽命相當。MIG焊疲勞斷口均位于焊趾處,焊縫內的氣孔缺陷為其主要裂紋源;FSW疲勞斷口大多發生在軸肩邊緣。接頭的微觀斷口具有準解理特征,斷口中存在疲勞條紋和韌窩。endprint
鋁合金自沖鉚接頭靜力學性能及失效機理分析/邢保英,等.焊接學報,2015,36(9):47-50.
選擇不同結構的自沖鉚接頭,進行靜力學測試獲得其靜力學性能。采用學生氏t分布對試驗數據進行統計分析,以檢驗數據有效性。選擇寬板接頭失效斷口進行掃描電子顯微(SEM)觀察,從而研究接頭失效機理。結果表明,板材寬度和鉚釘數量的增加均可有效增強接頭靜力學性能,其中鉚釘數量的影響程度更為突出。接頭宏觀靜態失效模式均為下板脫離,板材寬度和鉚釘數量會影響基板變形程度。SEM分析表明,上板主要承受拉伸,斷裂部位呈現韌窩結構,最終影響接頭失效位移。下板承受拉伸和壓縮,其變形特征對強度和位移均有影響。
鋁合金變極性TIG焊接電弧行為/韓永全,等.焊接學報,2015,36(9):51-54,59.
分別采用正弦波變極性和方波變極性氬弧焊對鋁合金試板進行了焊接試驗,利用高速攝像機和漢諾威分析儀分別對焊接過程中變極性電弧形態及電信號進行采集分析。結果表明,電弧電壓概率密度分布和高速攝像圖證實了較小焊接參數條件下正弦波變極性比方波變極性電弧穩定性差的現象。正弦波變極性TIG電弧隨EP(反極性)的增加清理寬度增加,但熔寬未增加,證明此條件下正弦波變極性TIG電弧過于發散;焊接參數較大時,隨EP的增加,正弦波變極性熔寬變寬,證實正弦波變極性TIG電弧穩定性隨之提高,證明了鋁合金變極性TIG焊接過程中EP極性電弧產熱大于EN極性電弧能量的本質特征。
7075鋁合金變極性等離子弧焊接頭組織與性能/李國偉,等.焊接學報,2015,36(10):5-8.
采用ER5183焊絲對厚度10 mm的7075鋁合金進行變極性等離子弧焊,利用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、萬能拉伸試驗機和顯微硬度儀對焊縫的顯微組織和焊接接頭的力學性能進行了分析和測試。結果表明,7075鋁合金變極性等離子弧焊接頭成形良好,無明顯的熔合區;熱影響區的組織粗大,焊縫處和熱影響區的硬度分別為120.9和125.9;焊縫處的抗拉強度為367.6 MPa,約為母材強度的62.4%,為焊接接頭的薄弱環節。
A7N01鋁合金復合加載下的疲勞裂紋擴展行為/王蘋,等.焊接學報,2015,36(10):91-94.
利用CTS試樣,研究了A7N0lP-T4鋁合金母材在Ⅰ-Ⅱ型復合加載下,不同加載角度時疲勞裂紋的擴展行為,利用有限元數值計算復合加載下裂紋尖端的應力強度因子(SIF,stress intensity factor)得到了加載角度與裂紋開裂方向的關系,并與由最大周向應力準則導出的關系進行了對比,二者吻合良好;根據疲勞試驗和有限元計算的結果,并引入當量應力強度因子,分析了不同加載角下疲勞裂紋的擴展速率。結果表明,經當量化處理后,各加載角下的裂紋擴展速率曲線基本重合,并且滿足Paris公式。
鋁合金變極性等離子弧焊應力場數值分析/牟取晗,等.焊接學報,2015,36(11):97-100.
以傳熱學及熱彈塑性有限元分析法為理論基礎,利用ANSYS有限元分析軟件,對鋁合金變極性等離子弧焊接溫度場、應力場進行數值模擬。建立“高斯+雙橢球”熱源模型,通過正反極性不同尺度熱源模型的循環加載,實現對焊接溫度場及其應力場較準確的計算;焊后在焊縫的縱、橫方向選取不同的點進行殘余應力實際測量。結果表明,不同路徑上焊接殘余應力值其分布規律與理論基本相同;實際測量結果同計算結果進行比較,二者數值相差較小,說明數值分析的計算結果具有一定的理論指導意義。
加載頻率及焊接缺陷對5A06鋁合金TIG焊接頭超高周疲勞性能的影響/鄧彩艷,等.焊接學報,2015,36(12):61-64.
采用自行研制的TJU-HJ-Ⅰ型超聲疲勞試驗系統及常規疲勞試驗系統對5A06鋁合金TIG焊接頭的疲勞性能進行研究。通過掃描電子顯微鏡對超聲疲勞斷口形貌進行觀察。結果表明,加載頻率對5A06鋁合金TIG焊接頭的疲勞性能影響不大,超聲疲勞試驗結果可以用于表征其機械結構長期使用的安全性。當焊接接頭中氣孔作為裂紋源時,不考慮氣孔尺寸,氣孔中心距表面的距離越近,疲勞壽命越低。焊接過程導致的焊縫內的夾雜類型為氧化物,其密度較大,對疲勞性能產生影響。
2A14-T6鋁合金雙軸肩攪拌摩擦焊特征及接頭組織性能分析/張會杰,等.焊接學報,2015,36(12):65-68,104.
成功實現了2A14-T6高強鋁合金的雙軸肩攪拌摩擦焊,獲得了表面成形良好,無內部缺陷的優質接頭。試驗發現,在焊縫的焊核內存在一個由上、下軸肩和攪拌針所驅動的材料塑性流動交匯區,該交匯區靠近焊縫下表面。微觀分析表明,焊核上部的晶粒尺寸要小于其中部和下部的晶粒尺寸。焊縫各區的塊狀第二相在焊接中發生了溶解和粗化,導致接頭內出現了寬度近乎軸肩直徑二倍的軟化區;焊縫各層硬度分布接近,沒有出現常規攪拌摩擦焊中常見的接頭各層異性現象。經拉伸測試證實,雙軸肩焊接接頭的強度系數達到了71%,拉伸時斷在了焊核內的材料流動交匯區處。
外加磁場對鋁合金電阻點焊質量的影響/李 洋,等.焊接學報,2015,36(12):69-72.
分析了外加磁場對鋁合金電阻點焊接頭質量的影響,包括熔核尺寸、接頭力學性能和微觀組織。結果表明,外加磁場增大了熔核直徑、提高了點焊接頭的剪切力和吸收能。在不同工藝參數下,熔核直徑增長在5%~25%,剪切拉伸力可提高10%~30%。在一些焊接參數下,外加磁場可以降低焊接電流、減短焊接時間,從而提高焊接效率、降低能耗。外加磁場可促進點焊熔核內等軸晶的生成和細化晶粒。當焊接電流很小或很大、焊接時間過短或過長時,都會降低外加磁場的效應。因此當對點焊施加外磁場時,應在合理的工藝參數下進行,以最大限度地發揮外加磁場的作用。
強弱脈沖比率對AA6061鋁合金雙脈沖焊焊縫質量影響分析/謝煌生,等.焊接學報,2015,36(12):77-80.endprint
針對AA6061鋁合金材料雙脈沖熔化極氣體保護焊,研究了強弱脈沖個數比率的影響。利用小波分析儀采集焊接電參數,分析了電流波形圖、U-I圖、電流電壓概率密度分布圖,并且進行了顯微維氏硬度測量。結果表明,不同強弱脈沖個數比率形成的焊縫是比較均勻的,但隨著比率的增大,成形效果變差,焊縫上有明顯的飛濺顆粒;余高與強弱脈沖個數比率成反比,熔寬與之成正比;隨著強弱脈沖個數比率的增加,焊接的穩定性較好,但有下降的趨勢;不同的強弱脈沖個數比率下得到的焊縫硬度差別不大且分布較均勻。
鹽水環境下2A12鋁合金攪拌摩擦焊縫腐蝕速率/王磊,等.焊接學報,2016,37(1):15-19.
采用靜態失重法測量了2A12鋁合金攪拌摩擦焊縫在3.5% NaCl水溶液中的平均腐蝕速率,結合焊縫腐蝕機理、腐蝕產物成分與腐蝕損傷宏-微觀形貌分析了不同腐蝕時間下攪拌摩擦焊縫腐蝕速率的變化規律。結果表明,焊縫平均腐蝕速率經歷了從大幅下降到緩慢回升的過程,這與焊縫的腐蝕經歷了由點蝕到沿晶腐蝕,最后發展為剝蝕的腐蝕機理變化密切相關;試件質量去除率表明腐蝕時間越長,焊縫腐蝕越嚴重;焊縫不同區域腐蝕敏感性不同,焊核區腐蝕嚴重,前進側次之,返回側腐蝕相對較輕。
鋁合金脈沖變極性等離子弧焊工藝/春蘭,等.焊接學報,2016,37(1):29-32.
研發了一種單電源雙脈沖混合調制VPPA(variable polarity plasma arc,VPPA)焊接系統,在典型VPPA焊接基礎上加入高低頻調制脈沖,可輸出1~5 kHz高頻脈沖,1~2 Hz低頻脈沖及高低頻混合脈沖。以3003鋁合金為試驗對象,采用脈沖VPPA焊接方法,對其進行焊接試驗,并通過焊接接頭拉伸性能測試、顯微相組織分析及斷口掃描電鏡等手段對鋁合金的焊接質量和接頭性能進行了分析。結果表明,由于高低頻混合脈沖電流的周期性變化,對熔池產生攪拌、沖擊作用,從而提高了焊接接頭抗拉強度,細化焊縫晶粒組織,斷口韌窩趨于均勻且密度增加,提高了鋁合金焊縫質量。
鋁合金攪拌摩擦焊焊核紊流區及性能分析/羅傳紅,等.焊接學報,2016,37(1):90-94.
采用攪拌摩擦焊方法對2219-T6鋁合金進行焊接,對焊接接頭的宏觀形貌、微觀組織、抗拉強度進行了分析,并通過對焊核塑性金屬的流動狀態進行分析,研究了攪拌摩擦焊接頭強度弱化的原因。結果表明,焊核根據流態可分為3個不同的區域,其中靠前進側存在一個性能薄弱的B區域,該區的產生是抽吸擠壓作用不平衡的結果,也是塑性金屬向上回流通道。該區具有較大的塑性損傷,易產生疏松缺陷及界面突變,晶粒具有較大的熱不穩定性,是造成接頭強度低于母材的主要原因之一。通過高溫短時的再結晶熱處理工藝可以恢復該區域的強韌性,消除弱化問題。5A06鋁合金焊接接頭在超長壽命區間的疲勞性能/李想,等.焊接學報,2016,37(2):59-62.
采用自行研制的TJU-HJ-I型超聲疲勞試驗系統對5A06鋁合金TIG焊焊接接頭在超長壽命區間的疲勞性能進行研究。疲勞試驗結果表明,圓柱狀母材試件、圓柱狀焊接接頭試件和薄板狀焊接接頭試件,在經歷107循環周次后,S-N曲線仍呈下降趨勢,沒有發現明顯轉折,傳統意義上的疲勞極限并不存在。焊接接頭試件在107周次和109周次下的疲勞強度僅為母材的50%~70%。通過掃描電子顯微鏡進行斷口形貌觀察發現:母材疲勞擴展區斷口較焊接接頭斷口平整,瞬斷區呈韌窩狀,而無余高焊接接頭試件存在氣孔、夾雜等焊接缺陷,導致疲勞性能明顯降低。
鋁合金DPMIG與TPMIG焊接頭組織和性能的對比/廖天發,等.焊接學報,2016,37(3):88-92.
采用DPMIG焊和TPMIG焊焊接工藝,對比研究了不同參數對AA6061鋁合金焊接性能的影響.運用小波分析儀檢驗焊接過程的穩定性.利用光學顯微鏡和電子拉伸試驗機,研究了DPMIG焊和TPMIG焊焊接接頭的顯微組織和拉伸性能.結果表明,TPMIG焊和DPMIG焊焊接過程穩定,電流電壓波形周期性變化,重復性好。TPMIG焊的動態電阻和輸入能量的高低變化更為有序,得到了比DPMIG焊更為美觀的魚鱗紋焊縫.不同焊接速度下,與DPMIG焊相比,TPMIG焊熔合區的氣孔和裂紋等缺陷均較少,拉伸強度均有所增加,說明TPMIG焊是一種較DPMIG焊更為優良的焊接方法。
永磁體磁場對鋁合金電阻點焊力學性能及微觀組織的影響/姚杞,等.焊接學報,2016,37(4):52-56.
文中采用永磁體作為磁場源,研究了外加穩定磁場對鋁合金電阻點焊的熔核尺寸、焊點力學性能、斷裂模式以及微觀組織的影響。文中還對熔核直徑與峰值載荷之間的關系進行了研究。結果表明,永磁鐵的工作距離對熔核直徑大小具有重要影響。距離越近,外磁場促進熔核直徑增加的效果越明顯。外加磁場能夠有效增加焊點熔核直徑、提高點焊接頭的剪切拉伸強度、促進斷裂模式由界面斷裂向紐扣斷裂轉變。在不同工藝參數下,熔核直徑增長在3.5%~14.1%,剪切拉伸力可提高4%~25%。外加磁場可促進點焊熔核內等軸晶的形成和細化。峰值載荷與熔核尺寸、工件厚度、母材極限抗拉強度的乘積具有良好的線性關系。
三層板6061鋁合金點焊接頭形式對其力學性能的影響/顏福裕,等.焊接學報,2016,37(4):81-84.
文中研究了三層板6061鋁合金電阻點焊接頭的失效行為。設計了6種形式的三層板鋁合金點焊搭接接頭,并對其進行了剪切拉伸試驗。通過剪切拉伸測試中獲得的峰值載荷和吸收能研究不同接頭形式下的力學性能。結果表明,不同的搭接形式的接頭具有不同的接頭峰值載荷和能量吸收能。在剪切拉伸測試中,熔核的旋轉程度對接頭的峰值載荷和能量吸收具有重要影響。熔核旋轉程度越大,峰值載荷越小,能量吸收能越低;而對于純剪切情況下,峰值載荷和吸收能最高。endprint
基于原位SEM的激光-MIG復合焊接7075-T6鋁合金疲勞裂紋擴展行為/常麗艷,等.焊接學報,2016,37(5):85-88.
通過掃描電鏡原位觀察激光復合焊接頭各區裂紋的擴展行為。結果表明,焊縫各區組織的不同使得疲勞裂紋擴展行為發生明顯改變,疲勞裂紋位于焊縫中心時,裂紋總體沿著垂直于載荷主軸的方向擴展;疲勞裂紋位于熱影響區時,裂紋大致成“Z”字型路徑進行擴展;疲勞裂紋在焊縫中心和熱影響區擴展時都存在二次裂紋;疲勞裂紋在母材區擴展時,呈現出單一和典型的裂紋擴展模式。此外,通過原位SEM觀察獲得不同循環周期下的裂紋擴展長度,進而推算得到7075-T6鋁合金接頭各區內疲勞裂紋擴展速率的Paris公式。
鋁合金P-MIG焊接過程熔滴過渡行為的結構負載聲發射表征/羅怡,等.焊接學報,2016,37(5):102-106.
通過在線檢測鋁合金PMIG焊接過程的結構負載聲發射信號,研究熔滴過渡行為的表征,以及熔滴過渡形式變化對聲發射信號特征參數的影響。結果表明,焊接過程中檢測到的結構負載聲發射信號時域波形包含了較多的PMIG焊接過程熔滴過渡特征信息,利用時域波形及其平均振鈴計數、平均正峰值等特征參數可以對PMIG焊接過程中的熔滴過渡現象進行表征。當熔滴過渡頻率相同時,隨著熔滴過渡對液態熔池的沖擊作用增大,聲發射信號特征參數相應增大;當熔滴過渡頻率不同時,熔滴過渡頻率越大,熔滴體積越小,對液態熔池的沖擊作用越小,聲發射信號特征參數相應減小。
6061-T6鋁合金的靜止軸肩攪拌摩擦焊工藝及組織性能/申浩,等.焊接學報,2016,37(5):119-123.
采用自主研制的靜止軸肩攪拌摩擦焊工具系統成功獲得了6061-T6鋁合金的對接接頭。對該接頭的焊縫成形、顯微組織、硬度分布以及拉伸性能分別進行了試驗研究。結果表明,SSFSW工藝所得6061-T6鋁合金接頭具有非常美觀的焊縫成形,與常規的FSW工藝相比,幾乎沒有出現焊縫減薄的現象;焊縫組織分區也有明顯的不同,TMAZ非常窄,只有幾百微米;接頭的硬度呈“W”形分布;在轉速1 000 r/min,焊速為200 mm/min時,接頭的抗拉強度和斷后伸長率達到最大,分別為母材的71.5%和44.6%;拉伸試樣均斷裂在熱影響區,它是接頭發生斷裂的最薄弱區域。
7075鋁合金攪拌摩擦焊接頭變形及失效行為/崔少朋,等.焊接學報,2016,37(6):27-30.
使用攪拌摩擦焊(FSW)設備對厚度為6 mm的7075高強度鋁合金平板進行對接試驗。設計出雙徑試樣,采用液壓伺服試驗機對7075鋁合金攪拌摩擦焊接頭進行拉伸試驗,并借助奧林巴斯顯微鏡和掃描電鏡觀察接頭的變形及失效過程。結果表明,7075鋁合金攪拌摩擦焊接頭在拉伸過程中出現雙頸縮現象,頸縮首先在后退側出現,隨著加載的進行,前進側也出現頸縮現象。微裂紋在接頭中的前進側和后退側頸縮區內晶界處由微孔洞聚集產生。隨著應變的增加,微孔洞數量明顯增加,當應變足夠大時,微孔洞連接形成微裂紋。微裂紋沿著與加載方向成45°向焊核區進行擴展,導致接頭斷裂,斷裂位置位于接頭中的焊核區,斷裂方式為剪切斷裂混合著微孔聚集型斷裂。
超聲-MIG焊接鋁合金熔滴過渡行為/范成磊,等.焊接學報,2016,37(6):35-39.
對鋁合金超聲-MIG焊接熔滴過渡行為做了系統研究。試驗主要關注在超聲作用下,鋁合金焊接中熔滴過渡行為的變化。通過對熔滴過渡過程的觀測和分析,結果表明,對于短路過渡形式,熔滴受到超聲輻射力的阻礙作用,熔滴的體積增大,過渡頻率降低,焊接電弧收縮,弧長縮短,挺度增加,亮度增大;在大滴過渡和射滴過渡時,熔滴過渡頻率大幅增加,熔滴尺寸減小,這也是超聲輻射力作用在熔滴上的影響造成的;而且超聲作用后的熔滴形態發生復雜變化,焊接過程的不穩定性增大。
鋁合金自沖鉚接頭疲勞性能及失效機理/邢保英,等.焊接學報,2016,37(6):50-54.
自沖鉚是輕量化材料的有效連接技術,為促進該技術的廣泛應用,文中基于兩組鋁合金自沖鉚接頭,采用疲勞測試、統計方法、斷口分析和X-射線能譜儀元素分析,獲得接頭疲勞特性和斷口典型部位微觀組織特征,從而對鋁合金自沖鉚接頭疲勞性能及失效機理進行研究。結果表明,隨著疲勞載荷降低,接頭疲勞壽命穩定性和相對滑移量下降。由于多鉚釘接頭有效減小了應力集中,其疲勞強度比單鉚釘接頭提高了31.36%~23.14%,且多鉚釘接頭的疲勞壽命穩定性較高。多鉚釘接頭中存在首要和次要承載順序,疲勞斷裂表面為首要承載順序所在位置。接頭疲勞宏觀失效模式均為下板斷裂,疲勞裂紋主要萌生于鉚釘管腿與下板接觸部位,微振磨損區域自鉚釘管腿底部向鉚釘頭方向生長。減緩該部位的摩擦作用,可有效延遲疲勞裂紋萌生和減緩裂紋擴展,從而提高接頭疲勞壽命。
超聲振動輔助A7N01鋁合金激光-MIG復合焊接組織及力學性能/朱宗濤,等.焊接學報,2016,37(6):80-84.
文中針對鋁合金激光-MIG復合深熔焊過程易出現氣孔缺陷問題,設計了超聲振動輔助的焊接方法。通過對堆焊試樣的X射線探傷和截面的宏觀金相觀察,對比了超聲振動對氣孔的數量、大小以及分布位置的影響。同時研究了超聲振動作用對A7N01鋁合金激光-MIG復合熔覆層的成形、組織及力學性能的影響。結果表明,在超聲振動作用下,激光-MIG復合堆焊熔覆層氣孔的數量明顯減少,小尺寸氣孔發生聚集并有上浮趨勢;熔合線附近的柱狀晶組織寬度明顯小于無超聲輔助的熔覆層;超聲振動輔助激光-MIG復合焊接接頭各區的沖擊吸收功和抗拉強度都有一定程度的提高,具有一定的應用優勢。2024鋁合金攪拌摩擦連接作用力幅值及周期性/宋波,等.焊接學報,2016,37(7):13-16.
利用八角環測力儀和高速攝像對2024鋁合金攪拌摩擦連接過程作用力和攪拌頭軸肩徑向跳動量進行測量研究。結果表明,作用力具有周期振動的特性,通過試驗證明了周期大小只與旋轉速度有關,且為旋轉速度的倒數。分析了作用力周期性振動的主要原因是連接過程中主軸的徑向跳動和金屬材料的流動,通過研究作用力幅值和攪拌頭徑向跳動量的關系,表明作用力幅值隨攪拌頭徑向跳動量線性增加,攪拌頭徑向跳動是作用力產生周期振動的主因,同時,在攪拌頭徑向跳動量及其它工藝相同的情況下,作用力振幅會隨著連接速度的增大而增大。endprint
鋁合金雙面同步平—仰焊接頭成形機理與力學性能/強偉,等.焊接學報,2016,37(7):125-128.
采用雙面同步平—仰焊工藝,對8 mm厚5083鋁合金進行試驗研究,分析了熔池的成形機理,并測試了接頭的力學性能。結果表明,工件熔透時形成“公共熔池”,當破壞力大于維持力時,熔池液面下凹,下凹程度隨熱輸入的增大而增大,彎曲液面產生附加壓力,壓力值與液面的凹陷程度成正比,最終熔池受力達到平衡,形成上凹下凸的“倒拱橋”形接頭;雙面同步平—仰焊的熔化效率達到了17.29%,遠高于單面弧焊的2.20%;接頭的平均抗拉強度與斷后伸長率分別為275.14 MPa和14.73%,達到母材的90.70%和53.18%。
高頻脈沖耦合鋁合金激光-MIG復合焊接熔滴過渡及其熔覆特性/朱宗濤,等.焊接學報,2016,37(8):39-44.
文中采用高頻脈沖電源與單脈沖MIG焊電源并聯疊加的方式與激光熱源復合,形成高頻脈沖耦合激光-MIG復合焊接方法。在A7N01鋁合金板材上進行堆焊試驗,用高速攝像研究高頻脈沖耦合后電弧及熔滴過渡行為的變化,并通過金相觀察研究高頻脈沖耦合對熔覆層成形及組織的影響。結果表明,高頻脈沖耦合后弧長增大,電弧電壓增大、基值電流減小,峰值電流變化不大;熔滴由部分亞射流過渡轉變成完全射流過渡;熔覆金屬表面光滑,“魚鱗紋”特征消失,無“指狀”熔深問題;熔覆層晶粒大小變化不明顯,但晶粒內部強化相顆粒變小,分布更加均勻。
6061鋁合金雙軸肩攪拌摩擦焊接扭矩特征/陳書錦,等.焊接學報,2016,37(8):50-54.
為了揭示6061鋁合金BTFSW過程中焊接扭矩的特征,對扭矩進行了檢測,分析了扭矩信號的頻譜特征、扭矩峰值的變化特點、扭矩振蕩與焊縫表面成形的關系。研究表明扭矩具有周期性,主要頻率接近于2倍主軸旋轉頻率值,頻差的存在說明了焊接區域存在攪拌頭與不同速率的金屬流之間擠壓摩擦的疊加行為;當接觸點溫度小于500℃時,扭矩峰值隨著焊接速度的提高而變大,隨著旋轉速度的提高而變小;正常較小的扭矩振蕩不影響表面成形,但當接觸點溫度大于550 ℃、上下軸肩間距過小或焊接速度過小或旋轉速度過大等時,扭矩易發生異常振蕩。對進一步揭示深入研究BTFSW焊接機理、攪拌頭三維受力特征及其與焊接參數、焊接質量的關系有著重要的推動意義。
2024/7075異種鋁合金攪拌摩擦焊的晶體取向演化/周俊,等.焊接學報,2016,37(8):59-62.
使用光學顯微鏡、電子背散射衍射(EBSD)對比研究了2024/7075異種鋁合金攪拌摩擦焊(FSW)接頭及母材的組織特征、晶界特征和織構的演化。結果表明,后退側熱力影響區晶粒的小角度晶界含量較母材明顯增大而前進側熱力影響區晶粒的小角度晶界含量與母材相比沒有明顯變化,焊核區發生了動態再結晶,大角度晶界含量明顯增加。后退側2024鋁合金為弱取向組織,前進側7075鋁合金母材、熱影響區以及熱機影響區具有較強的S織構{123}<634>、黃銅織構{011}<211>和R織構{124}<211>,焊核區為等軸再結晶晶粒,沒有明顯的擇優取向。
鋁合金薄板高斯脈沖MIG焊/朱強,等.焊接學報,2016,37(8):71-74.
提出了GAUSS-MIG焊模型,成功在2 mm和3 mm厚度的鋁合金薄板進行了焊接試驗。通過分析試驗采集的信號,發現焊接電流電壓波形規整、分布有規律,重復性好,能量輸入集中,弧長穩定,證明了GAUSS-MIG焊的焊接過程平穩。GAUSS-MIG焊焊縫的力學性能比傳統的鋁合金雙脈沖焊有一定的提高,并且焊縫外觀魚鱗紋清晰工整,表面光亮,熔高和熔深合適,焊接過程幾乎無飛濺發生,電弧聲柔和,焊接質量好。
2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭晶間腐蝕分析/張華,等.焊接學報,2016,37(8):79-82.
采用晶間腐蝕試驗研究了2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭的晶間腐蝕行為,結合接頭顯微組織、微觀硬度、腐蝕形貌及腐蝕深度,分析母材與焊核區的差異,并對接頭晶間腐蝕機理進行了初步的探討。結果表明,焊核區為細小的等軸晶組織,且接頭上表面焊核區的晶粒要大于下表面焊核區的晶粒;母材區硬度最高,下表面焊核區硬度最低;焊核區的耐蝕性優于母材,且上表面焊核區耐蝕性優于下表面焊核區,母材最大腐蝕深度為145.9 μm,上表面焊核區及下表面焊核區最大腐蝕深度為46.3 μm和84.1 μm。
鋁合金非承載十字接頭疲勞特性/劉永,等.焊接學報,2016,37(8):83-86.
基于結構應力法,計算拉伸疲勞加載時不同幾何尺寸的7N01鋁合金非承載十字接頭的結構應力,并結合疲勞試驗數據建立其疲勞失效的主S-N曲線。結果表明,與名義應力法相比,基于結構應力法的主S-N曲線線性相關性更好,能夠適應不同幾何尺寸十字接頭疲勞的計算。進一步分析相同名義應力下,承載板厚度對疲勞壽命的影響,結果表明,接頭疲勞承載能力的增加與板厚的增加并非線性關系,隨著承載板厚度增加,接頭疲勞壽命降低。
異種鋁合金回填式攪拌摩擦點焊缺陷及力學性能/鄭敏,等.焊接學報,2016,37(8):87-90.
采用回填式攪拌摩擦點焊技術對2 mm厚5052-H112與2024-T4鋁合金進行了成功的連接。試驗結果表明,當焊接工藝參數選擇恰當時,可得到無缺陷接頭;然而,焊接工藝窗口較窄,在高熱輸入條件下易產生多種缺陷,如粘連韌帶、孔洞、裂紋、弱連接等,且這些缺陷主要分布在兩板的結合面及焊具退出工件的退出線上;力學性能測試結果表明在低熱輸入條件下,接頭的力學性能(一字拉伸與十字拉伸)最高,這與焊點在低熱輸入情況下組織缺陷較少有關;在一字和十字拉伸載荷作用下,接頭的失效位置位于兩板結合面及退出線上,在結合面處形成了有效的冶金連接。endprint
A7N01P-T4鋁合金激光-MIG復合焊接頭微區性能/楊曉益,等.焊接學報,2016,37(8):114-118.
以高速列車用14 mm A7N01P-T4鋁合金為研究對象,對其激光-MIG復合焊接頭的焊縫(WM)、熱影響區(HAZ)兩個微區以及母材(BM)進行微區拉伸、斷裂韌度等性能測試,并結合金相、斷口掃描等分析該種接頭各區及母材的性能差異。結果表明,A7N01P-T4鋁合金母材的抗拉強度最高,其次為激光-MIG復合焊接頭熱影響區,焊縫最差;接頭熱影響區的斷裂韌度Jm(14)值最高,約為119.580 kJ/mm2,其抵抗裂紋擴展的能力是3個區域中最強的;Shapiro-Wilk正態性檢驗表明,A7N01P-T4鋁合金激光-MIG復合焊接頭的斷裂韌度測試結果具有較高的可靠性。
殘余應力對高速列車A7N01鋁合金焊接接頭疲勞行為的影響/丁叁叁,等.焊接學報,2016,37(9):23-28.
研究了殘余應力在疲勞加載過程中的應力松弛行為,采用預拉伸、表面噴丸等表面預制殘余應力的方法預制了表面殘余應力,并研究了焊接接頭的疲勞性能。結果表明,在經過1×105周次循環載荷后,各個部位殘余應力發生較大松弛,在經過2×105周次后,應力松弛較1×105周次時松弛幅度降低。在2×105周次后,應力松弛不再明顯,最終殘余應力分布在拉應力20~40 MPa之間。當引入殘余應力后,各種條件下的實際應力循環比發生了明顯的變化,當應力比R≥0時,隨著R的增大,平均應力增大,試樣的疲勞周次顯著下降。殘余壓應力會使裂紋萌生的周期縮短,同時加快疲勞裂紋擴展速率。
鋁合金VPPA-MIG復合焊接電弧形態及伏安特性/洪海濤,等.焊接學報,2016,37(9):65-69.
試驗使用VPPA-MIG復合焊方法對鋁合金進行對接試驗。通過高速攝像和數據采集系統獲取復合電弧形態和伏安特性。結果表明,由于磁場間的耦合作用,在VPPA正極性階段電弧相互排斥,反極性階段相互吸引,采取外加橫向交變磁場,電弧擺動幅度明顯減小。由于MIG焊電弧的存在,等離子電弧伏安特性發生了改變。弧柱氣氛更容易電離,使得等離子電弧電壓下降。等離子電流較小時,電弧電壓隨MIG焊電流的增加而降低;等離子電流較大時,隨著MIG焊電流進一步增加,電弧電壓降低程度有所減少。試驗結果為實現厚板鋁合金高效焊接及其電弧耦合機理研究提供理論依據。
攪拌針錐度和螺紋頭數對厚板鋁合金FSW焊縫金屬遷移的影響/趙藝達,等.焊接學報,2016,37(10):46-50.
研究了20 mm厚2024-T4鋁合金板材在攪拌摩擦焊過程中,攪拌針錐度與攪拌針表面螺紋頭數對焊縫塑性金屬在攪拌針周圍遷移程度的影響。結果表明,隨攪拌針螺紋頭數增加,攪拌頭旋轉1圈時攪拌針螺紋所轉移的高溫金屬量增加,焊核中塑性金屬在前進邊和返回邊的軸向上遷移程度增加,宏觀表現為焊核高度、寬度和面積增大;攪拌針錐度由25°減少至15°時,焊縫塑化金屬量增加,焊核塑性金屬在焊縫橫截面上橫向和軸向的遷移程度都增大,焊核面積增大。采用多頭螺紋和較小錐度的攪拌針,可以改善厚板焊接時溫度梯度大、焊縫金屬流動不充分的問題,保證焊縫冶金質量。
半螺紋攪拌針對2024鋁合金攪拌摩擦搭接焊力學性能影響/岳玉梅,等.焊接學報,2016,37(10):69-72.
作為影響攪拌摩擦焊(FSW)過程中塑性材料上下流動的重要因素,攪拌針螺紋形貌同樣對攪拌摩擦搭接焊(FSLW)的材料流動和力學性能有著重要影響。為研究半螺紋攪拌針對FSLW接頭顯微組織和力學性能的影響,文中將全螺紋攪拌針和半螺紋攪拌針用于包鋁2024鋁合金FSLW試驗,并對不同攪拌針作用下的FSLW接頭的橫截面形貌、剪切拉伸載荷、斷裂位置等方面進行分析對比。結果表明,半螺紋攪拌針會使鉤狀缺陷向下彎曲,從而使FSLW接頭具有較大的有效板材厚度以及搭接寬度。斷裂模式同為剪切斷裂,但半螺紋攪拌針作用下的FSLW接頭擁有更大的拉斷載荷。
焊后熱處理對AA7075鋁合金DP-MIG焊接接頭組織及力學性能的影響/劉長軍,等.焊接學報,2016,37(10):81-84.
采用雙脈沖熔化極精性氣體保護焊(DP-MIG)工藝方法焊接AA7075-T651鋁合金,焊接試板采用固溶處理(480 ℃×50 min)后水淬,再進行(80 ℃×24 h)+(120 ℃×24 h)兩級人工時效熱處理,通過金相觀察、掃描電鏡觀察、X射線衍射分析、拉伸試驗以及硬度測試,研究焊后熱處理(PWHT)工藝對焊接接頭顯微組織及力學性能的影響。結果表明,焊縫區經熱處理后,晶粒由枝晶向等軸晶轉變,晶界處非平衡第二相溶解,晶界變細,焊縫顯微組織特性改善明顯;焊接接頭經熱處理后,抗拉強度由342.5 MPa提高到490 MPa,接頭強度系數為0.872,焊縫軟化區硬度得到較大改善,焊接接頭力學性能有顯著提升。
2219鋁合金FSW/VPPA交叉焊縫氣孔缺陷/孫昭藩,等.焊接學報,2016,37(10):121-124.
2219鋁合金在攪拌摩擦焊(FSW)后,進行變極性等離子弧焊(VPPA)十字交叉焊接,其交叉接頭存在氣孔缺陷。針對6 mm 2219鋁合金進行FSW/VPPA交叉焊接試驗,探究了交叉焊縫的氣孔類型,分別對比不同FSW熱輸入量、不同的VPPA焊接速度對交叉焊縫氣孔缺陷程度的影響。結果表明,FSW熱輸入量越大,交叉焊縫氣孔缺陷程度呈下降趨勢,這與FSW過程產生瞬時空腔有關;而VPPA焊速越大,交叉焊縫氣孔缺陷程度呈上升趨勢。因此,為了抑制FSW/VPPA交叉焊縫氣孔的產生,可以對FSW過程進行惰性氣體保護、適當地提高FSW熱輸入量以及降低VPPA焊接速度。
微量氮對5086鋁合金MIG焊接性能的影響/黃巍,等.焊接學報,2016,37(11):23-26.endprint
文中采用純Ar,75% Ar+25% He,Ar+N2三種保護氣體對5086鋁合金進行了MIG焊接,研究保護氣體對5086鋁合金焊縫熔深以及對接接頭力學性能的影響,通過焊接過程高速攝像、XRD試驗,探討保護氣體對5086鋁合金焊縫熔深影響的機理。結果表明,純氬氣相比,氬氣中加入微量氮氣顯著增加焊縫熔深進而提高鋁合金MIG焊的焊接效率,同時其焊縫質量及力學性能未受影響。其原因為:氮化鋁的出現將陰極斑點固定在氮化鋁出現較多的焊縫區域,使電弧陰極區相對穩定集中,增加電弧能量密度;氮化鋁可以抑制陰極區金屬鋁蒸汽所帶走的陰極區能量損失。高強鋁合金脈沖變極性等離子弧焊接頭組織與性能/李國偉,等.焊接學報,2016,37(11):27-30.
采用脈沖變極性等離子弧焊對厚度10 mm的7075鋁合金進行焊接,利用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、萬能拉伸試驗機和顯微硬度儀對焊縫的顯微組織和焊接接頭的力學性能進行了分析和測試,研究植入脈沖對焊接接頭組織及力學性能的影響。結果表明,植入脈沖后焊接接頭成形良好,由于高低頻脈沖的周期性變化引起熔池液體強烈的攪拌作用,細化了焊縫的顯微組織,強化相T相得到細化,提高了焊縫的抗拉強度和顯微硬度,焊縫處的抗拉強度為397.9 MPa,約為母材強度的67.5%,比未植入脈沖時提高了5.13%,焊縫質量有所提高。
軸肩尺寸對異種鋁合金材料攪拌摩擦焊接頭顯微組織的影響規律/張津,等.焊接學報,2016,37(11):51-54.
對5083鋁/6082鋁異種材料攪拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)進行研究,重點分析軸肩直徑對橫截面形貌、顯微組織與顯微硬度的影響規律。結果表明,FSW接頭焊核區由致密細小的等軸晶組成;增加軸肩直徑可增加焊核區沿垂直焊縫方向的寬度以及增大焊核區、熱影響區與熱力影響區的晶粒尺寸。與后退側的6082鋁合金不同,前進側5083鋁合金的熱力影響區發生了動態再結晶。顯微硬度呈W形分布,最小值出現在熱影響區。顯微硬度的測試結果與焊核區的橫截面形貌結果吻合。
隨焊超聲施加方法對鋁合金TIG焊縫成形影響/陳琪昊,等.焊接學報,2016,37(11):67-70.
在鋁合金TIG焊接的過程中,超聲能量處理熔池可以改善焊縫成形、組織與接頭力學性能。文中研究了隨焊超聲施加方法對鋁合金TIG焊縫成形的影響,結果表明,連續施加超聲會導致熔池熔體飛濺,焊縫成形不佳;間斷施加超聲可以有效避免熔體飛濺,焊縫成形良好。隨焊超聲沖擊及隨焊滾動超聲技術均可實現間斷施加超聲,結果表明,盡管隨焊超聲沖擊使熔寬變小,但是低頻沖擊作用對TIG焊縫成形具有副作用,會減小熔深。而采用隨焊滾動超聲技術,可以有效避免低頻機械沖擊的不利影響,焊縫熔寬變小的同時熔深也增大。
工藝參數對攪拌摩擦焊變形鋁合金接頭性能的影響/潘銳,等.焊接學報,2016,37(11):89-92.
文中采用攪拌摩擦焊方法對4 mm厚的1060,2024,6061三種變形鋁合金板材進行對接試驗,焊后利用光學顯微鏡和掃描電鏡分析、對比了焊接接頭各區的微觀組織和試樣斷口形貌,并測試了其拉伸性能和顯微硬度。結果表明,三種材料接頭焊核區的組織細小且焊核區的硬度最高,而熱影響區組織粗大且硬度最低。接頭的強度都隨焊接速度和攪拌頭旋轉速度的增大呈先增大后減小的趨勢,且接頭最優抗拉強度與母材強度呈線性關系。拉伸試驗中試樣在熱影響區斷裂、斷口呈韌窩狀,為典型的韌性斷裂。熱影響區組織粗大和二次相偏聚是造成接頭薄弱點的主要原因。
鋁合金LB-VPPA復合熱源焊焊縫成形機理/韓永全,等.焊接學報,2016,37(12):5-8.
以Al-Zn系鋁合金LB-VPPA(激光-變極性等離子弧)復合焊接焊縫成形機理為研究對象,分析了LB與VPPA耦合效應對復合熱源特性及其焊縫成形的影響規律。結果表明,LB與VPPA相互耦合不僅提高了激光吸收率,在變極性等離子弧根部形成一爍亮區,并且在VPPA反極性期間此效應更為顯著。適當減小VPPA電流幅值,增加離子氣流量,匹配合適的激光功率,可獲得總熱輸入小,穿透力更強的熱源,從而能夠克服單VPPA平焊位置不易形成穿孔熔池的難點。8 mm厚Al-Zn系鋁合金LB-VPPA復合熱源焊在Iz=115 A、If=155 A、離子氣流量q=3.0 L/min、激光功率P=1 000 W時可獲得良好的焊縫成形。
1561鋁合金TIG深熔焊接頭組織與力學性能/閆德俊,等.焊接學報,2016,37(12):29-32.
采用TIG深熔焊工藝,對1561高鎂鋁合金進行了焊接,并對接頭的顯微組織和力學性能進行系統分析。結果表明焊縫中無氣孔和裂紋缺陷;打底焊道中部存在“∧”字形粗晶區,其上下部晶粒尺寸細小;雙層焊經歷第二道的蓋面焊后,打底焊道晶粒明顯長大,熔合區晶粒晶界發生重熔,焊縫軟化現象仍有發生;焊縫和熱影響區的顯微硬度低于母材,但熱影響區并沒有表現出明顯的軟化現象。接頭抗拉強度可達314 MPa,表明深熔焊工藝適合于1561高鎂鋁合金的焊接。
新型高銅的6005A鋁合金焊接接頭疲勞性能/季凱,等.焊接學報,2017,38(1):95-98.
采用掃描電鏡,透射電鏡,拉伸試驗及疲勞試驗分析兩種6005A鋁合金焊接接頭的組織及疲勞性能,揭示影響6005A鋁合金焊接接頭疲勞裂紋形成的主要原因。結果表明,適量銅能顯著提升商用6005A鋁合金拉伸性能與疲勞性能,其抗拉強度、斷后伸長率和高周疲勞強度分別為220 MPa,12%和106 MPa。6005A鋁合金焊接區域疲勞失效源于受焊接熱輸入影響的沉淀相Mg2Si粗化長大,適量銅能穩定熱影響區相成分,改善遠離焊縫的軟化區間強化相Mg2Si在結晶面上偏聚,提高接頭區域的疲勞性能。endprint
不同熱處理狀態2219鋁合金TIG焊接頭組織性能分析/王國慶,等.焊接學報,2017,38(1):121-124.
采用“直流氦弧打底+交流氬弧蓋面”的兩層TIG自動焊進行了2219CYS與2219C10S的焊接,分析了不同熱處理狀態焊接接頭的組織及成分,進行了接頭常溫及低溫(-196 ℃)拉伸試驗及斷裂行為研究。結果表明,2219C10S和2219CYS母材組織均為α(Al)基體上分布著Al2Cu強化相,但母材顯微組織形態存在較大差異。焊縫和部分熔化區晶界上分布著條網狀α+θ共晶,內部為顆粒狀α+θ共晶,固溶到基體中的Cu元素含量分布不均勻。接頭斷裂起源于CYS側緊鄰打底焊熔合線的部分熔化區,之所以在CYS側啟裂與母材強度、晶粒尺度、晶粒取向及晶界偏析有關。
鋁合金TIG電弧橫焊接頭缺陷及控制/張勤練,等.焊接學報,2017,38(2):28-32.
重型運載火箭燃料貯箱要求對鋁合金進行立式裝配焊接,TIG電弧橫焊是能夠較好滿足制造要求的方法之一。對鋁合金TIG電弧橫焊接頭的成形特點和焊接缺陷進行分析,利用平板堆焊試驗研究焊接電流、焊接速度和焊槍角度對焊縫正面偏移量的影響,最后研究焊接電流頻率對氣孔缺陷的影響規律。結果表明,采用較小的焊接電流、較快的焊接速度有助于降低焊縫正面的不對稱性,利用電弧分力可以抑制熔池下淌,焊接頻率為100 Hz時氣孔缺陷最少。結合上述試驗結果提出了鋁合金橫焊缺陷的控制措施并進行了試驗驗證。
周期超聲對鋁合金TIG焊縫成形影響機制分析/陳琪昊,等.焊接學報,2017,38(3):9-12.
超聲可以影響鋁合金TIG焊熔池結晶與焊縫成形,文中對超聲場下鋁鋰合金TIG焊縫成形的機制進行了分析。文中分析了超聲作用下焊縫宏觀形貌及熔池上表面振動的變化,并通過有限元分析了超聲對熔池流動的影響。周期超聲使焊縫出現周期性的凸起,焊縫熔寬有變小趨勢。超聲使熔池上表面振動幅度增大,周期超聲使熔池上表面產生周期性的振動。對焊縫周期性凸起產生的機制進行分析。結果表明,聲流使熔池流動速度增大,熔池邊緣熔體流動狀態變化,熔池凝固后在熔池邊緣產生凸起。周期超聲周期性地影響熔池的流動及凝固,因此熔池邊緣產生周期性凸起。
鋁合金電阻點焊接頭缺陷的攪拌摩擦修復/張勇,等.焊接學報,2017,38(3):17-21.
針對鋁合金電阻點焊極易產生裂紋、縮孔等缺陷的問題,提出了基于無針攪拌摩擦熱力耦合效應修復鋁合金電阻點焊接頭缺陷的方法。通過改變攪拌頭轉速和摩擦停留時間等參數,研究了熱力耦合效應對裂紋及縮孔缺陷的修復效果和影響規律。結果表明,在合適的攪拌摩擦工藝下,單面處理可實現熔核內條型裂紋的修復,但縮孔缺陷仍然存在,性能沒有明顯改善;雙面下沖處理能有效修復熔核內條型裂紋及縮孔缺陷,接頭斷裂方式為脆性斷裂,最大拉剪力從3.20 kN增加到6.14 kN,證明攪拌摩擦熱力耦合效應修復鋁合金電阻點焊接頭缺陷的方法是可行的。
2219鋁合金焊接接頭晶間腐蝕行為/章淑芳,等.焊接學報,2017,38(4):13-16.
采用晶間腐蝕試驗及極化曲線測試方法對2219鋁合金母材、攪拌摩擦焊(FSW)及鎢極氬弧焊(TIG)接頭的腐蝕行為進行分析,借助金相顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、體視顯微鏡、掃描電鏡及能譜儀分析腐蝕形貌及腐蝕產物。結果表明,2219鋁合金母材及焊接接頭的腐蝕行為主要與析出相有關,Al2Cu的析出導致貧銅的無沉淀帶作為陽極優先溶解。母材的抗晶間腐蝕能力最差,由表面點蝕開始,沿軋制方向逐漸發展為剝落腐蝕;TIG焊次之,表現為網狀晶間腐蝕;FSW焊最低,焊核表現為點蝕,散落分布于表面。
振動條件下硬鋁合金TIG焊接的工藝優化/蘇允海,等.焊接學報,2017,38(5):112-115.
采用Al-Si系焊絲對Al-Cu-Mg硬鋁合金進行半自動TIG焊,焊接過程中施加機械振動。采用正交試驗方法對工藝參數進行優化,并對不同工藝參數下硬鋁合金的焊接接頭進行拉伸性能、硬度、顯微組織和物相分析,分析振動參數和焊接參數對焊接接頭組織性能的影響規律和作用機理。結果表明,最佳工藝匹配參數為:焊接電流I=110 A、振動幅度D=0.05 mm、振動頻率f=50 Hz,此時接頭的性能為:抗拉強度Rm=289.68 MPa,斷后伸長率A=4.95%,焊縫平均硬度H為108.0 HV;合適參數的振動可以細化焊縫區顯微組織、抑制孔狀缺陷,并使焊縫顯微組織為細小的等軸樹枝晶和胞狀樹枝晶為主,進而提高焊接接頭綜合力學性能。
超聲沖擊對7A52鋁合金焊接接頭疲勞性能的影響/解瑞軍,等.焊接學報,2017,38(6):56-60.
文中對超聲沖擊處理前后的7A52鋁合金焊接接頭顯微組織、顯微硬度以及殘余應力進行了分析,并對超聲沖擊處理前后的接頭在不同循環應力比的加載條件下進行了疲勞試驗。結果表明,經超聲沖擊處理后接頭塑性變形層厚度在45~70 μm左右,母材區表面硬度提高了170%,焊縫區硬度提高了大約70%,改變了焊態殘余應力分布,成功引入了壓應力;在疲勞試驗中,循環次數為2×106的條件下,加載應力循環比為0.1時,沖擊態接頭的疲勞強度為60.26 MPa,比疲勞強度為40.74 MPa的焊態試樣提高了47.9%,而在加載應力循環比為0.45時,沖擊態接頭的疲勞強度為46.53 MPa,比疲勞強度為39.97 MPa的焊態試樣提高了16.4%。
鋁合金薄板脈沖MIG焊低熱輸入工藝/徐敏,等.焊接學報,2017,38(6):110-114.
利用數字化焊接電源在AA6061鋁合金板上進行了單脈沖,雙脈沖和梯形波三種脈沖熔化極焊接工藝的平板堆焊試驗。分別通過改變基值時間、焊接速度兩種方式來探討焊接工藝參數對鋁合金薄板脈沖MIG焊輸入能量及顯微組織的影響機理。結果表明,提高焊接速度和通過調節低能量脈沖群的脈沖個數與調節低能量脈沖群的脈沖基值時間來增大基值時間均可以降低熱輸入,且通過增大基值時間來降低熱輸入的方式能夠細化焊縫組織中的晶粒尺寸,而增大焊接速度則可以提高焊接接頭的硬度。endprint
機械制造文摘·焊接分冊2017年5期