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铝-钢异种材料回填式搅拌摩擦点焊接头界面连接机制与力学性能研究
1
作者 李聪 尤佳庆 +2 位作者 张悦 杨浩坤 赵运强 《热加工工艺》 北大核心 2024年第11期53-59,65,共8页
以5754铝合金与DC04钢为研究对象,进行了铝板在上的回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌套下扎深度对铝-钢界面微观组织特征与接头力学性能的影响。结果表明,当搅拌套未扎入下层钢板时,冶金结合为铝-钢界面的主要连接机制。当搅拌套扎入... 以5754铝合金与DC04钢为研究对象,进行了铝板在上的回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌套下扎深度对铝-钢界面微观组织特征与接头力学性能的影响。结果表明,当搅拌套未扎入下层钢板时,冶金结合为铝-钢界面的主要连接机制。当搅拌套扎入下层钢板时,铝-钢界面同时发生机械咬合与冶金结合,其中,机械咬合主要发生在搅拌套作用区。通过工艺优化得出最优工艺参数为:转速2000 r/min、焊速0.5 mm/s,搅拌套下扎深度1.45 mm,此时接头最大拉剪失效载荷达5105 N。 展开更多
关键词 异种材料 回填式搅拌摩擦点焊 拉剪载荷 连接机制
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工艺参数对钛合金激光–等离子电弧同轴复合焊接的电弧电压的影响
2
作者 蔡得涛 罗子艺 +1 位作者 张屹 刘伟清 《航空制造技术》 北大核心 2025年第9期38-46,共9页
探究新型激光–等离子电弧同轴复合焊接钛合金过程中,工艺参数对复合电弧电压的影响,以此实现对焊接质量的有效控制。采用电弧电特性采集系统,采集复合焊接进程中的电弧电信号,并利用多元线性回归手段构建工艺参数与电弧电压间的回归模... 探究新型激光–等离子电弧同轴复合焊接钛合金过程中,工艺参数对复合电弧电压的影响,以此实现对焊接质量的有效控制。采用电弧电特性采集系统,采集复合焊接进程中的电弧电信号,并利用多元线性回归手段构建工艺参数与电弧电压间的回归模型,深入剖析复合焊接工艺参数,如喷嘴高度、激光功率、等离子电流等对电弧电压的作用规律。研究发现,在本次试验设定条件下,复合焊接中的等离子电压在18~36 V区间内动态波动,且伴随喷嘴高度、电流数值以及激光功率的逐步递增,电弧电压均呈现上升态势。经回归模型量化评估,喷嘴高度对电弧电压的影响最为突出,等离子电流次之,激光功率最小。通过观察电弧形态变化,验证了回归模型对影响因素权重判断的准确性。为进一步优化焊接工艺提供了试验依据与理论基础。 展开更多
关键词 激光–等离子复合焊接 钛合金 电弧电压 回归模型 工艺参数 同轴复合
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电子束焊接扫描波形对440C不锈钢焊缝成形及组织的影响
3
作者 王家铭 房卫萍 +2 位作者 莫春立 邓得胜 罗兵兵 《热加工工艺》 北大核心 2025年第13期48-54,共7页
针对5 mm厚的440C不锈钢电子束扫描焊接,研究不同扫描波形对焊接成形及组织的影响,并在试验基础上采用数值模拟方法建立不同扫描波形的热源模型,分析了不同扫描波形下电子束焊接过程的温度分布。结果表明,在相同焊接参数下,添加三角波... 针对5 mm厚的440C不锈钢电子束扫描焊接,研究不同扫描波形对焊接成形及组织的影响,并在试验基础上采用数值模拟方法建立不同扫描波形的热源模型,分析了不同扫描波形下电子束焊接过程的温度分布。结果表明,在相同焊接参数下,添加三角波扫描的电子束焊接热量密度更集中,表面熔宽更小,获得熔透焊缝。添加圆形波扫描的电子束焊接热量分散,获得非熔透焊缝。添加三角波扫描的电子束焊缝晶粒更细小更均匀,超过160μm的长晶粒比例明显低于圆波扫描。采用Abaqus有限元软件建立“高斯面热源+圆柱体热源”模型模拟电子束熔透焊结构,建立“椭球热源+圆锥体热源”模型模拟电子束非熔透焊结构,模拟结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 电子束焊接 扫描波形 440C不锈钢 焊缝成形 显微组织
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线能量对AH36钢激光-电弧复合焊成形及性能的影响研究
4
作者 王湘杰 罗子艺 +1 位作者 胡永俊 刘伟清 《激光技术》 北大核心 2025年第5期683-690,共8页
为了研究线能量对AH36高强钢激光-电弧复合焊的成形和性能的影响,采用激光-熔化极活性气体(MAG)保护电弧焊复合焊接方法,在不同工艺参数下对8mm厚AH36高强钢进行了对接焊,并从激光能量、电弧能量、能量密度分布3个角度进行了分析。结果... 为了研究线能量对AH36高强钢激光-电弧复合焊的成形和性能的影响,采用激光-熔化极活性气体(MAG)保护电弧焊复合焊接方法,在不同工艺参数下对8mm厚AH36高强钢进行了对接焊,并从激光能量、电弧能量、能量密度分布3个角度进行了分析。结果表明,在激光能量10kW、送丝速率8m/min、离焦量-2mm时,得到了无缺陷的焊缝且性能优异,其焊缝中心显微硬度最高达380HV,抗拉强度达578.3MPa,最大冲击功达62.2J;在一定范围内,激光能量主要影响焊缝的背面成形,增大激光能量能够减小背面驼峰的数量和体积;电弧能量主要影响焊缝的正面成形;焊缝中心区复合作用区的显微组织主要由针状铁素体和多边形铁素体组成,激光区则主要是板条马氏体和贝氏体组成;焊缝中心激光区显微硬度高于复合区,增大线能量,复合区焊缝中心显微硬度从350HV降低到300HV;不同线能量下得到的焊接接头拉伸断裂位置均位于母材,抗拉强度达到了575MPa以上;增大线能量能够改善焊接接头的冲击韧性,致使最大冲击功可达85.5J。该研究为AH36钢激光-电弧复合焊接在船舶制造中的应用提供了依据。 展开更多
关键词 激光技术 激光-MAG复合焊接 线能量 焊缝成形 力学性能
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表面纳米处理对高熵合金与不锈钢扩散焊接头组织及力学性能的影响
5
作者 李琪 高海涛 +2 位作者 刘凤美 李丽坤 高世一 《表面技术》 北大核心 2025年第19期186-197,共12页
目的采用机械研磨方法,在CoCrFeMnNi高熵合金表层制备纳米晶粒,以此来应对CoCrFeMnNi高熵合金的扩散迟滞效应。通过在高熵合金表面制备纳米化晶层,利用纳米晶粒的高扩散系数促进界面的有效连接,实现高熵合金与不锈钢的高可靠性连接。方... 目的采用机械研磨方法,在CoCrFeMnNi高熵合金表层制备纳米晶粒,以此来应对CoCrFeMnNi高熵合金的扩散迟滞效应。通过在高熵合金表面制备纳米化晶层,利用纳米晶粒的高扩散系数促进界面的有效连接,实现高熵合金与不锈钢的高可靠性连接。方法采用SEM、XRD、EBSD研究纳米化高熵合金的表面微观形貌、成分组成、厚度及晶粒度大小分布,并采用维氏硬度机、SEM、TEM、万能试验机对表面纳米化前后CoCrFeMnNi高熵合金和304不锈钢扩散连接区域的硬度分布、元素分布、微观结构、相组成、接头的力学性能及断口形貌进行分析研究。结果经表面机械研磨处理后,高熵合金的表面晶粒尺寸从10~40μm减小到11~19 nm。通过表面纳米化处理能够有效增大Fe原子在扩散焊中的扩散距离,在焊接温度为900℃、保温时间为2 h、压力为20 MPa的扩散连接工艺下,经过4 h表面机械研磨处理后,Fe原子扩散距离从5.6μm增至19.4μm。显微硬度结果表明,表面机械研磨处理CoCrFeMnNi/304SS接头界面处不存在因Kirkendall效应而产生的有害硬相和孔隙。经过表面机械研磨,在900℃的焊接温度下经4 h机械研磨处理后,扩散焊接头的抗剪强度达到357 MPa,与未机械研磨处理接头(257 MPa)相比,提高了38.9%。结论通过表面纳米化处理机制可以有效克服高熵合金的扩散迟滞效应,通过纳米化处理可以有效提高高熵合金的扩散速率,从而有效提高了高熵合金和不锈钢接头的力学性能。 展开更多
关键词 CoCrFeMnNi高熵合金 扩散焊 HEAs表面纳米化 304不锈钢 抗剪强度 扩散距离
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轴向超声对2195铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响
6
作者 赵宏博 金正男 +2 位作者 刘旭 张会杰 赵运强 《精密成形工程》 北大核心 2025年第10期167-174,共8页
目的研究轴向超声辅助搅拌摩擦焊(UAFSW)对铝锂合金焊缝组织与性能的影响规律,分析超声辅助焊接工艺对焊缝微观组织演变及接头力学性能提升的作用机理。方法对2195-T8铝合金板进行搅拌摩擦焊(FSW)和UAFSW,利用光学显微镜、电子背散射衍... 目的研究轴向超声辅助搅拌摩擦焊(UAFSW)对铝锂合金焊缝组织与性能的影响规律,分析超声辅助焊接工艺对焊缝微观组织演变及接头力学性能提升的作用机理。方法对2195-T8铝合金板进行搅拌摩擦焊(FSW)和UAFSW,利用光学显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜等检测手段分析焊缝成形、微观组织及接头性能。结果各转速下得到的UAFSW接头的抗拉强度与断后伸长率均高于常规FSW接头的,UAFSW接头的抗拉强度最高达到母材强度的74%。分析2种接头的薄弱位置焊核区发现,与常规FSW相比,UAFSW焊缝的焊核区宽度变小,热机影响区宽度增大。引入轴向超声使焊核区晶粒细化了5.8%,再结晶组织占比提高了10%,位错分布呈现出更多的弯折,T1相密度提升。结论UAFSW工艺能明显提高2195铝合金的接头力学性能,这是由于施加超声不仅促进了动态再结晶并细化了晶粒,还通过增加位错弯折提升了应变能,从而促进了T1相的析出。 展开更多
关键词 轴向超声辅助搅拌摩擦焊 铝锂合金 微观组织 力学性能 影响机理
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中心通气对窄间隙TIG焊缝成形的影响
7
作者 徐望辉 贾兴华 +3 位作者 赵荣泽 余陈 郭春富 杨晨 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期121-127,共7页
针对窄间隙非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas,TIG)侧壁熔合不良的问题,文中采用钨极中心通气的方式扩展焊接电弧,将电弧热量传导至坡口侧壁,以保证窄间隙坡口侧壁的充分熔合.在搭建空心钨极中心通气窄间隙焊接系统的基础上,... 针对窄间隙非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas,TIG)侧壁熔合不良的问题,文中采用钨极中心通气的方式扩展焊接电弧,将电弧热量传导至坡口侧壁,以保证窄间隙坡口侧壁的充分熔合.在搭建空心钨极中心通气窄间隙焊接系统的基础上,研究了中心气流量等参数对焊缝成形尺寸和电弧形态的影响.结果表明,与实心钨极和空心钨极相比,空心钨极中心通气方法获得的窄间隙焊缝熔宽及侧壁熔深增大,在同样参数下实心钨极焊缝熔宽为9.32 mm,空心钨极不通气时获得的熔宽为9.91 mm,而中心通气后其熔宽增加到11.02 mm;随着空心钨极中心气流量的增大,窄间隙焊缝熔宽和侧壁熔深增大,当气流量增大到临界值后(≥0.8 L/min),产生侧壁熔合不良缺陷.中心通入惰性气体造成电子通道转移至空心钨极外围区域,从而改善了窄间隙TIG中的侧壁熔合不良问题. 展开更多
关键词 空心钨极 中心通气 窄间隙焊接 侧壁熔合
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高碳铬不锈钢电子束焊接头性能研究 被引量：1
8
作者 代一博 罗兵兵 +3 位作者 房卫萍 易耀勇 胡永俊 易朋 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第17期193-197,共5页
针对高碳铬不锈钢焊接接头性能差的问题,采用电子束焊接技术对厚度为5 mm的调质态的高碳铬不锈钢进行焊接。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验机等设备对其接头进行显微组织... 针对高碳铬不锈钢焊接接头性能差的问题,采用电子束焊接技术对厚度为5 mm的调质态的高碳铬不锈钢进行焊接。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验机等设备对其接头进行显微组织与性能分析。结果表明,在加速电压150 kV、束流强度17 mA、焊接速度850 mm/min的条件下,可获得成形良好、无气孔和裂纹等缺陷产生的焊接接头。碳及合金元素以固溶态形式存在于焊缝中,熔合区均为马氏体和残余奥氏体,呈现出非平衡凝固组织,焊接热影响区中碳化物颗粒发生部分溶解。焊接接头硬度分布呈现典型的“M”型,焊接热影响区硬度最高,可达750HV;焊接接头抗拉强度为699 MPa,在焊接热影响区发生脆性断裂,接头的塑性变形能力急剧下降。 展开更多
关键词 高碳铬不锈钢 电子束焊 显微组织 接头性能
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钛合金厚板磁控窄间隙TIG焊接接头的组织与性能 被引量：1
9
作者 丛成明 曾才有 +3 位作者 张宇鹏 王海燕 赵鸿金 陈俊孚 《热加工工艺》 北大核心 2024年第13期24-29,共6页
针对影响Ti-6Al-4V合金厚板磁控窄间隙TIG焊接接头力学行为的微观组织因素展开研究。测定了100 mm厚Ti-6Al-4V接头的显微硬度分布和室温拉伸性能,采用数字图像关联技术监测拉伸过程的应变分布,通过全面的微观组织表征揭示接头组织不均... 针对影响Ti-6Al-4V合金厚板磁控窄间隙TIG焊接接头力学行为的微观组织因素展开研究。测定了100 mm厚Ti-6Al-4V接头的显微硬度分布和室温拉伸性能,采用数字图像关联技术监测拉伸过程的应变分布,通过全面的微观组织表征揭示接头组织不均匀性对力学行为的影响。结果表明:接头抗拉强度达到893 MPa,接头强度系数达到94%,伸长率仅为3.8%。热影响区组织不均匀性显著,由三种典型特征组织构成。靠近母材的热影响区发生了回复和部分再结晶,成为硬度和强度最薄弱区域,拉伸过程中首先发生屈服和颈缩。接头显著的组织不均匀性导致拉伸过程中发生严重的应变局域化现象,使得接头整体伸长率显著恶化。 展开更多
关键词 磁控窄间隙焊接 钛合金厚板 显微组织 力学性能
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TC4钛合金/N4纯镍激光高熵化填粉焊接组织性能研究 被引量：1
10
作者 刘喆 王伟雄 +3 位作者 贺琼瑶 郭瑞 赵运强 刘德佳 《精密成形工程》 北大核心 2022年第8期118-126,共9页
目的解决TC4/N4异种金属的焊接问题,拓展钛/镍异种金属复合结构的应用范围。方法选用Cu_(x)CoCrMnAl_(0.8)Si_(0.2)高熵填充粉末,采用激光填充粉末焊接的方式实现TC4钛合金和N4纯镍异种金属的连接,对焊缝的表面形貌、显微组织、相成分... 目的解决TC4/N4异种金属的焊接问题,拓展钛/镍异种金属复合结构的应用范围。方法选用Cu_(x)CoCrMnAl_(0.8)Si_(0.2)高熵填充粉末,采用激光填充粉末焊接的方式实现TC4钛合金和N4纯镍异种金属的连接,对焊缝的表面形貌、显微组织、相成分等微观特征进行表征,测试焊接接头的显微硬度和拉伸性能。结果激光高熵化填粉焊接接头成形良好,无明显缺陷。通过微观组织表征发现,近钛侧存在以β-Ti+Ti_(2)Ni共晶相为主、宽度为50μm的化合物区,焊缝内部由等轴枝晶、少量雪花状组织和富Cr的沉淀相组成。焊接接头强度远低于母材强度,焊缝硬度高于母材硬度,近钛侧焊缝区硬度高于近镍侧焊缝区硬度。结论激光高熵化填粉焊接可实现钛/镍异种金属的连接,改善高熵填充粉末成分,调控焊缝金属的微观结构与接头性能。 展开更多
关键词 激光填粉焊接 钛/镍焊接 焊缝高熵化 微观组织 力学性能
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焊接模式对电弧增材制造316不锈钢组织及力学性能的影响 被引量：3
11
作者 任香会 梁文奇 +2 位作者 王瑞超 韩善果 武威 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期79-85,92,I0007,I0008,共10页
基于冷金属过渡、冷金属过渡-脉冲以及直流脉冲三种焊接模式,开展了316不锈钢单道多层薄壁试样的电弧增材制造,并对试样进行了组织与性能的对比分析.结果表明,三种模式下成形构件均无塌陷和宏观气孔现象,凝固组织以柱状树枝晶为主,并伴... 基于冷金属过渡、冷金属过渡-脉冲以及直流脉冲三种焊接模式,开展了316不锈钢单道多层薄壁试样的电弧增材制造,并对试样进行了组织与性能的对比分析.结果表明,三种模式下成形构件均无塌陷和宏观气孔现象,凝固组织以柱状树枝晶为主,并伴随有大量的二次枝晶、胞状晶,通过金相观察和背散射电子衍射技术发现,组织表现出强<001>//z织构,构件中段稳态区的平均枝晶间距随不同焊接模式下的热输入变化而变化:由小到大依次为CMT—CMT-P—DC-P.通过X射线衍射和扫描电镜-能谱分析确定基体组织为γ-Fe(Cr0.19Fe0.7Ni0.11),基体间网状组织为残余δ-Fe.CMT-P模式下的构件强度最高,屈服强度达237 MPa,抗拉强度达555 MPa,平均硬度值达209 HV0.3,DC-P模式构件的断后伸长率最高达52%. 展开更多
关键词 电弧增材制造 冷金属过渡焊 不锈钢 力学性能 显微组织
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焊接工艺参数对TA15/304不锈钢真空扩散焊接头组织与抗剪强度影响 被引量：2
12
作者 余曦 李琪 +4 位作者 常荣辉 秦彬皓 张宇鹏 尹立孟 王海燕 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期64-73,共10页
针对TA15钛合金与304不锈钢的异种金属连接及其接头进行了研究.结果表明,在850~950℃的焊接温度下,接头扩散区(β-Ti区)和(α+β)-Ti双相区的宽度随温度的升高而增加,元素扩散更充分,接头孔洞逐渐减少,观察到逐渐增加的分层产物.分层产... 针对TA15钛合金与304不锈钢的异种金属连接及其接头进行了研究.结果表明,在850~950℃的焊接温度下,接头扩散区(β-Ti区)和(α+β)-Ti双相区的宽度随温度的升高而增加,元素扩散更充分,接头孔洞逐渐减少,观察到逐渐增加的分层产物.分层产物主要为金属间化合物组成的界面层,即σ-Fe(第1层),FeTi+Fe_(2)Ti(第2层),FeTi+β-Ti(第3层)和β-Ti(第4层).当焊接温度为900℃时,焊接接头达到最大抗剪强度为108 MPa,随着焊接时间的提升,焊接接头的微观形貌,元素成分和物相组织与焊接温度参数接头类似,但焊接时间对接头的抗剪强度影响较小,当焊接时间为80 min时,抗剪强度达到最大,断口出现以韧性为主的脆-韧性混合断裂特征. 展开更多
关键词 TA15/304SS 异种金属焊接 真空扩散焊接 工艺参数 微观组织 力学性能
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TC11钛合金表面TiN颗粒强化层组织与性能分析 被引量：1
13
作者 梁忠伟 林子顺 +3 位作者 唐荟 李天羿 张宇鹏 BALIGASIMA Patrick 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期41-49,共9页
提升TC11钛合金的耐磨损性能对航空发动机关键零部件的安全性能至关重要。基于表面机械研磨处理工艺,通过将研磨球和TiN粉末混合研磨的方式,在TC11钛合金表面实现了晶粒细化和弥散强化,成功制备了基于TiN颗粒增强的强化层,对表面形貌和... 提升TC11钛合金的耐磨损性能对航空发动机关键零部件的安全性能至关重要。基于表面机械研磨处理工艺,通过将研磨球和TiN粉末混合研磨的方式,在TC11钛合金表面实现了晶粒细化和弥散强化,成功制备了基于TiN颗粒增强的强化层,对表面形貌和微观组织特征进行研究,并评估其耐磨损性能。结果表明,处理后的TC11钛合金样品表面粗糙度显著降低,表面硬度和耐磨损性能显著提升。与未处理和仅作普通研磨处理的样品相比,TiN颗粒增强的样品表面粗糙度分别降低了43.29%和23.14%,表面硬度分别提高了9.48%和1.8%,磨痕宽度分别降低了36.18%和33.18%。本文为改善TC11及其他钛合金材料的耐磨损性能提供了一种新的解决方法,对提高航空发动机关键零部件的服役性能具有参考意义。 展开更多
关键词 TC11钛合金 表面机械研磨处理 TiN颗粒 强化层 微观组织与性能
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光丝位置对铝合金激光填丝焊接过程的影响 被引量：5
14
作者 韩善果 杨永强 +2 位作者 蔡得涛 罗子艺 薛亚飞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期481-485,共5页
为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律,采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法,对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证,得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数... 为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律,采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法,对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证,得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数据。结果表明,光丝位置由相交(-5mm)向相离(+5mm)变化时,熔滴过渡经历“液滴→液滴+液桥→液桥→液滴+液桥”阶段;相同光丝距离时,单光束激光模式、双光束激光串行模式和双光束并行模式的焊缝熔深依次降低,甚至出现焊缝偏移和无熔深现象;单光束模式和双光束串行模式对焊丝熔化和熔池的影响规律近似,但双光束并行模式下具有特殊性;单光束激光焊接时,随着离焦量的增加,焊缝的熔深由最大值409.8μm迅速减小到282.6μm;双光束激光串行模式时,焊缝的最大熔深仅为328.4μm,随着离焦量降低而减小,但正离焦量为焊缝截面呈现不对称状态;双光束激光并行焊接模式时,焊丝偏向小功率激光束时,焊缝无熔深;随着焊丝向大功率激光束移动,形成仅有226.5μm小熔深焊缝。该研究为铝合金激光增材和焊接提供了参考。 展开更多
关键词 材料 焊接稳定性 光丝距离 熔滴过渡 光束模式 铝合金激光填丝焊接
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TC4钛合金厚板窄间隙TIG焊接接头的高周疲劳性能 被引量：3
15
作者 陈立佳 宁浩楠 +2 位作者 张志鹏 张宇鹏 周舸 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期397-402,共6页
为了确定厚板TC4钛合金窄间隙TIG焊接接头的疲劳性能,对焊接接头三层位置的样品分别进行了室温高周疲劳(HCF)试验,利用扫描电镜与透射电镜对疲劳断口形貌及断口附近的微观组织进行观察与分析.结果表明:三层焊接接头的疲劳极限依次为420... 为了确定厚板TC4钛合金窄间隙TIG焊接接头的疲劳性能,对焊接接头三层位置的样品分别进行了室温高周疲劳(HCF)试验,利用扫描电镜与透射电镜对疲劳断口形貌及断口附近的微观组织进行观察与分析.结果表明:三层焊接接头的疲劳极限依次为420、390和400 MPa;第一层焊接接头的疲劳裂纹萌生于样品表面,位错组态以位错网络和位错阵列为主;第二层焊接接头的疲劳裂纹萌生于样品表面与焊接缺陷处,位错组态主要为位错缠结;第三层焊接接头的疲劳裂纹萌生于样品表面与近表面焊接气孔位置,位错组态主要为位错阵列及位错缠结. 展开更多
关键词 TC4钛合金 高周疲劳 S-N曲线 疲劳极限 窄间隙TIG焊 断口形貌 疲劳裂纹 位错组态
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BaF对2507超级双相不锈钢电弧增材制造组织和力学性能的影响 被引量：2
16
作者 谈珂威 缪康 郭春富 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期103-107,共5页
采用直径为1.2 mm的ER2594超级双相不锈钢焊丝进行了多层单道墙体电弧增材试验,并在增材过程中以涂覆的方式引入了BaF作为活性剂,对增材件在构筑方向和沉积方向的显微组织及力学性能进行了分析。结果表明:通过在电弧增材过程中添加BaF... 采用直径为1.2 mm的ER2594超级双相不锈钢焊丝进行了多层单道墙体电弧增材试验,并在增材过程中以涂覆的方式引入了BaF作为活性剂,对增材件在构筑方向和沉积方向的显微组织及力学性能进行了分析。结果表明:通过在电弧增材过程中添加BaF活性剂,可消除微观组织中的柱状晶,从而降低构筑方向和沉积方向上组织分布的差异性,实现了电弧增材超级双相不锈钢微观组织的均匀化。该方法还显著降低了材料硬度和拉伸性能的各向异性。 展开更多
关键词 超级双相不锈钢 BaF活性剂 各向异性
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稀土Ce和Y对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织和电导率的影响
17
作者 张家辉 刘香君 +2 位作者 郭文涛 白庆伟 金永丽 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期111-119,共9页
为提升Cu-Cr-Zr合金力学性能和电导率,满足新基建对材料的要求,本文研究了单一稀土Ce、Y含量和混合稀土Ce/Y质量比对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织、力学性能、电导率和物相组成的影响。结果表明,添加单一稀土时,随着稀土Ce或Y含量的增加... 为提升Cu-Cr-Zr合金力学性能和电导率,满足新基建对材料的要求,本文研究了单一稀土Ce、Y含量和混合稀土Ce/Y质量比对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织、力学性能、电导率和物相组成的影响。结果表明,添加单一稀土时,随着稀土Ce或Y含量的增加,铸态合金组织呈现先细化后粗化的趋势,硬度和电导率呈现先提高后降低的趋势,且Y的细化合金组织、提升合金硬度及电导率的效果优于Ce;添加混合稀土后,铸态合金组织的细化效果优于添加单一稀土,但硬度和电导率低于单一稀土合金,且当Ce/Y质量比稍高时合金电导率较高,当Ce/Y质量比稍低时合金的组织细化效果和硬度较好;与铸态合金相比,轧制热处理使得合金组织进一步细化,电导率和力学性能进一步改善;经轧制热处理后,含0.5%Y合金的硬度和抗拉强度最优,分别为132.38 HV和485.33 MPa,含0.25%Ce和0.25%Y合金的电导率最优,为81.08%IACS。本研究有利于促进白云鄂博矿的高效平衡利用,并为Cu-Cr-Zr合金的工业生产及性能优化提供思路。 展开更多
关键词 CU-CR-ZR合金 电导率 微观组织 稀土 CE Y 轧制热处理
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LaB_(6)颗粒对等离子堆焊Inconel625合金涂层显微组织和高温抗氧化性能的影响
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作者 李景奎 王瑞超 +2 位作者 潘琳琳 邹晓东 杨克 《表面技术》 北大核心 2025年第6期98-107,142,共11页
目的为保证垃圾焚烧炉换热管在高温环境下的正常服役,常在换热管表面制备一层耐高温Inconel625(IN625)合金涂层,然而,随着换热管服役温度的不断增加,有必要提高IN625涂层的高温抗氧化性能,以提升换热管的使用寿命。方法在IN625合金中引... 目的为保证垃圾焚烧炉换热管在高温环境下的正常服役,常在换热管表面制备一层耐高温Inconel625(IN625)合金涂层,然而,随着换热管服役温度的不断增加,有必要提高IN625涂层的高温抗氧化性能,以提升换热管的使用寿命。方法在IN625合金中引入了1%(质量分数)平均粒径为5μm的LaB_(6)颗粒,并采用等离子堆焊技术制备了添加与未添加LaB_(6)颗粒的IN625和IN625/LaB_(6)涂层,随后对2种涂层取样,分别评价其微观组织、硬度以及在1000℃下的高温抗氧化性能。结果IN625样品为典型的柱状晶结构,随着La B_(6)颗粒的添加,IN625/LaB_(6)样品转变为柱状晶和等轴晶的混合结构,并且IN625/LaB_(6)样品中析出相明显增多,主要包括树枝状的Laves相和La-Ti-O复合氧化物等,细小弥散分布的La-Ti-O复合氧化物可以起到高温下阻碍晶粒生长的作用,从而细化晶粒,其显微硬度明显提升,从225.7HV0.3增加到268.92HV0.3。此外,在1000℃高温抗氧化实验条件下,晶粒的细化使IN625/LaB_(6)样品在氧化时有更多的Cr通过晶界运输到氧化界面形成致密的氧化膜,并且由于氧化界面附近Cr的大量消耗提高了Nb的活度梯度,促进了Nb向外扩散,在氧化膜/基体界面处形成了连续均匀的δ-Ni_3Nb层,并在氧化膜表面形成了更多的CrNbO_4,二者可以作为高温氧化期间阳离子和阴离子的扩散屏障。除此之外,一些在晶界析出的La-Ti-O复合氧化物会阻碍Ni、Fe和Nb等阳离子向外输运,从而避免了多种氧化物形成的生长应力使氧化层剥落,其氧化常数由(72±4)×10^(-2)mg^(2)/(cm^(4)·h)降低到(26±3)×10^(-2)mg^(2)/(cm^(4)·h)。结论LaB_(6)颗粒的添加促进了等离子堆焊IN625合金中部分柱状晶向等轴晶组织的转变与晶粒细化,提升了涂层的硬度,大幅改善了IN625合金在1000℃下的高温抗氧化性能。 展开更多
关键词 等离子堆焊 INCONEL625合金 LaB_(6) 高温抗氧化性能 La-Ti-O复合氧化物 晶粒细化
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重稀土Gd对AZ91D镁合金凝固组织及熔体流动性的影响
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作者 韩静飞 刘香君 +2 位作者 郭文涛 张家辉 白庆伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第3期84-92,150,共10页
为探究重稀土对镁合金凝固组织及熔体流动性的影响,分别制备了添加0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%(质量分数)Gd的AZ91D镁合金。采用XRD、SEM-EDS对该合金凝固组织进行物相鉴定和形貌成分分析,双热电偶法对凝固区间及枝晶搭接温度进行测定... 为探究重稀土对镁合金凝固组织及熔体流动性的影响,分别制备了添加0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%(质量分数)Gd的AZ91D镁合金。采用XRD、SEM-EDS对该合金凝固组织进行物相鉴定和形貌成分分析,双热电偶法对凝固区间及枝晶搭接温度进行测定,螺旋试样模具对熔体流动性进行评估,并采用洛氏硬度计对合金硬度进行测试。结果表明,稀土Gd可明显细化α-Mg晶粒及β-Mg_(17)Al_(12)相的尺寸,当Gd含量为0.9%时,α-Mg平均晶粒尺寸最小,为135.87μm。稀土相Al_(2)Gd主要分布在晶界处且成块状析出。添加适量稀土Gd减小了合金凝固区间,并降低了枝晶搭接温度,使得熔体流动性得到大幅提高。随着Gd含量的增加,合金硬度先提高后降低,当Gd含量为0.9%时,达到最大值75.1 HRB。本研究可为拓展镁合金应用和实现稀土资源综合利用提供理论依据。 展开更多
关键词 镁合金 AZ91D 重稀土 GD 凝固区间 枝晶搭接点 熔体流动性 硬度
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纳米改性7075铝合金激光-MIG复合焊组织及力学性能
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作者 刘伟清 陈楠 +4 位作者 刘俊 田瑞 蔡得涛 罗子艺 池元清 《焊接学报》 北大核心 2025年第10期113-123,共11页
热裂和接头软化是制约7075铝合金实现高性能熔焊连接的关键因素,文中使用低热输入的激光-熔化极惰性气体保护焊(melt inert gas welding,MIG)复合焊方法对7075铝合金进行对接焊接,在焊缝中引入纳米颗粒,获得了无热裂接头.焊缝组织由平... 热裂和接头软化是制约7075铝合金实现高性能熔焊连接的关键因素,文中使用低热输入的激光-熔化极惰性气体保护焊(melt inert gas welding,MIG)复合焊方法对7075铝合金进行对接焊接,在焊缝中引入纳米颗粒,获得了无热裂接头.焊缝组织由平均尺寸为12.1μm±5.9μm的细小等轴枝晶组成,仅在熔合线附近存在一层宽度为20μm的柱状晶,表明纳米颗粒的加入促进了焊缝中柱状晶向等轴晶的转变,并显著细化晶粒尺寸.此外,纳米颗粒细化了焊缝中的共晶相,细化的晶粒和共晶相共同促进了无裂纹焊缝的形成.焊态接头抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为404 MPa±2.8 MPa,360.5 MPa±0.7 MPa和1.5%±0.14%.对接头进行焊后热处理,进一步提高力学性能.经过固溶处理和时效处理后,接头抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别达到529.5 MPa±20.5 MPa,462.5 MPa±3.5 MPa和5.1%±2.5%. 展开更多
关键词 7075铝合金 纳米颗粒 激光-熔化极惰性气体保护焊复合焊 等轴晶 焊后热处理
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