工艺参数对碳钢摩擦焊接头塑性金属流动的影响

对t2紫铜的搅拌摩擦焊技术进行了实验研究,对其基本工艺、接头组织和性能等进行了初步分析。实验结果表明,用搅拌摩擦焊方法焊接6mm厚的t2紫铜板,当焊接规范合适时,可得到成形美观、内部无缺陷、几乎不变形的平板对接接头;搅拌摩擦焊接头的抗拉强度可达母材的90%;搅拌摩擦焊接头的电阻率与母材基本相同。

以搅拌摩擦焊接头疲劳寿命为研究对象,使用概率统计的方法,研究2024搅拌摩擦焊接头疲劳寿命统计分布特征,其具有代表性的统计参量为形状参数b和特征寿命n_a,通过分析证实了2024铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳寿命符合双参数威布尔分布。

在钎焊时间120～1500s、钎焊温度1093～1223k的条件下,采用ag-cu共晶钎料对铜和1cr18ni9ti进行钎焊,利用扫描电镜及能谱仪对其接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为cu/cu(s.s)/ag(s.s)+cu(s.s)/1cr18ni9ti。以抗剪强度评价其接头的力学性能,发现当钎焊温度为1173k、保温时间为300s时,接头抗剪强度最高,为214mpa。

对铝合金a6061与低碳钢q235进行了电阻点焊点焊,观察分析了接合界面区反应层形貌特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响。

根据线性摩擦焊振动系统的简化模型,推导了焊接过程热输入数学模型,并通过热过程分析,建立了线性摩擦焊三维热分析有限元计算模型;利用有限元软件ansys计算获得了45钢线性摩擦焊接头温度场的分布特征,并与用金相组织法测定的接头温度场进行比较,验证了模拟结果。

研究了搅拌摩擦焊工艺参数对3mm的纯铜板材焊接接头组织和力学性能的影响.结果表明,在搅拌头旋转频率固定为800r/min,焊接速度在60~300mm/min范围内均得到了外表面美观、内部无缺陷的接头.焊接接头由两边向中间依次由母材区、热影响区、热力影响区和搅拌区组成.搅拌区组织由于动态再结晶作用使得该部分区域得到了明显的细化,硬度曲线呈近似"u"形,搅拌区硬度低于母材.搅拌区晶粒尺寸随着焊接速度的增大不断减小.在焊接速度为100mm/min时,接头综合力学性能达到最佳,抗拉强度达到282.5mpa,断后伸长率达到21.7%,分别为母材的93.8%和79.2%.拉伸断口sem图像显示焊接速度为300mm/min条件下得到的接头为脆性断裂,而其它参数下得到的接头断裂形式和母材类似,断口处存在韧窝和撕裂棱,为韧性断裂.

采用不同的工艺参数对建筑结构钢q345b进行了搅拌摩擦焊-激光复合焊接试验,并进行了显微组织、力学性能和疲劳性能的检测。结果表明,随激光功率或搅拌头旋转速度增大,接头焊核区平均晶粒尺寸先减小后增大,接头的抗拉强度、断后伸长率、接头系数、疲劳寿命则先增大后减小;采用激光功率2w、搅拌头旋转速度1200r/min时,接头焊核区平均晶粒尺寸低至8.4μm,接头系数、疲劳寿命分别高达95.6%、28622次。

对铜/钢异种材料摩擦焊接头的强度无损评价方法进行了研究,利用小波包分析的方法对铜/钢摩擦焊接头的超声a扫描信号进行处理,计算出各频带上的能量值,找出了频带能量与微剪切强度之间的联系。研究表明,对超声a扫描信号进行小波包分析后,通过研究各频带上的能量值可判断接头局部区域的剪切强度情况,从而判断接头的结合质量。

通过搅拌摩擦焊接头硬度测试,确定了焊缝两侧软化区分布区域;在软化区埋设热电偶,进行搅拌摩擦焊接实验,检测不同测温点的热循环曲线。将焊后接头进行硬度测试,确定硬度最低点位置,对应测温孔分布位置,获得软化区硬度最低点热循环曲线。

对于双金属摩擦焊接气门,通过采取合理的摩擦焊接的工艺流程和合理摩擦焊接参数,使产品的质量最优,生产成本降到最低。

在优化焊接工艺参数下实现了45钢径向环与37crmnmo钢管的径向摩擦焊接.试验结果表明,径向环发生了强烈地塑性变形,焊缝表面有明显的氧化色,管体上具有很窄的热影响区.焊缝抗剪强度平均达401mpa,略高于径向环母材.硬度从焊缝结合界面向两侧的径向环和管体母材逐渐降低.焊缝剪切断口平滑,呈现明显的剪切韧窝断裂特征,表明焊缝具有较好的塑韧性.接头金相组织分析结果表明,焊缝具有很窄的结合面,45钢径向环和37crmnmo钢管体侧热影响区组织分别为铁素体+珠光体+贝氏体和贝氏体+少量马氏体,相比较母材产生了少量的马氏体组织,但焊缝中心及热影区的组织得到了细化.

对t2紫铜的搅拌摩擦焊工艺进行了试验研究,并分析了焊接工艺参数对接头成形和力学性能的影响。结果表明,搅拌头形状和焊接速度、搅拌头转速、搅拌头偏转角度等工艺参数对焊缝成形有重要的影响。当焊接规范合适时,可以得到成形美观、内部无缺陷、力学性能良好的接头。焊接接头的硬度分布沿焊缝中心基本对称,焊核区硬度较高,热影响区硬度最低。

采用4种规格的搅拌头进行了2a70-t6铝合金t型接头搅拌摩擦焊试验,并对焊缝横截面进行了观察以及焊缝抗拉强度的测试。结果表明:焊缝中前进侧熔合过渡区的金属变形比返回侧剧烈,焊缝断裂往往发生在前进侧;在相同的焊接参数下,单道焊缝的焊核宽度与抗拉强度随着搅拌针直径的增大而增大,但增大的幅度较小,并列焊的焊缝抗拉强度仅为单道焊缝的93%左右;为了获取相同宽度的焊核,采用加粗搅拌针单道焊比并列焊更具有优势。

研究了紫铜和黄铜搅拌摩擦焊接的可行性,对焊接接头的金相组织进行了分析,并通过拉伸实验、硬度分析、弯曲实验,对接头的性能进行了验证。结果表明紫铜黄铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能,可获得与母材等强度的搅拌摩擦焊接接头。焊合区在热力偶合作用下获得动态再结晶组织,接头黄铜一侧热影响区沿厚度方向上下不同,下侧可分为再结晶区、不完全再结晶区、动态回复区;上侧出现明显的偏析现象;接头紫铜一侧热影响区出现明显的须状组织,并有晶粒微溶的迹象。

本文对t2紫铜的搅拌摩擦焊工艺进行了试验研究,对接头组织和性能等进行了初步分析。试验结果表明,当焊接规范合适时,用搅拌摩擦焊方法焊接6mm厚的t2紫铜板,可得到成形美观、内部无缺陷、几乎不变形的平板对接接头。接头的力学性能试验表明,搅拌摩擦焊接头的抗拉强度可达母材的90%;电学性能试验表明,搅拌摩擦焊接头的电阻率与母材基本相当。

t2纯铜大载荷超低速搅拌摩擦焊接头强韧化机理 许楠，梁庆津，周璐，包晔峰 (河海大学机电工程学院，常州213022) 摘要：采用大载荷超低速搅拌摩擦焊工艺对2mm厚的t2纯铜进行焊接，利用光学显微镜、扫描/透射电子显微 镜、电子背散射衍射、硬度测试以及静拉伸试验对焊接接头的微观组织和力学性能进行研究.结果表明，焊接热循 环得到显著改善，有效抑制了由焊后余热带来的退火软化作用，彻底消除热影响区.搅拌区由含有大量孪晶组织的 超细晶构成，搅拌区抗拉强度和断后伸长率分别较母材提高了94%和69%.文中提供了一种简单有效的方法，可 同时提高纯铜搅拌摩擦焊搅拌区的强度和韧性. 关键词：纯铜；搅拌摩擦焊；再结晶；微观组织；力学性能 中图分类号：tg457.1文献标识码：adoi：10.12073/j.

搅拌摩擦焊及氩弧焊接头的组织形貌——对1060铝合金进行了搅拌摩擦焊和氩孤焊，对比分析了2种工艺方法对铝合金焊接接头组织演变行为的影响，结果表明：双面氩弧焊接头组织表现出明显的铸态组织，并且靠近熔池的柱状晶沿母材向对接中心线显著增大，所产生的内应...

将聚丙烯树脂pp(api-2208hfp2b-s0219)在一定注塑工艺条件下制备成用于焊接用的拉伸制件,经过振动摩擦焊接形成拉伸样条,通过万能试验机和二次元影像,研究摩擦焊接工艺条件对pp焊接缝结构和力学性能的影响.结果表明,摩擦焊接时的振幅、压力、深度、时间、保持时间与保持压力对焊接缝结构和力学性能有着明显的影响.在适当的焊接条件下,焊接振幅大于0.9mm,压力在3.5～4.5mpa,深度为1.2mm,保持压力4～6s,保持压力3.0mpa,得到的焊接样条焊缝质量较好,焊接样的拉伸强度可达16.1mpa,为母体材料的53.7％(母体拉伸强度为30mpa).

选用yg8硬质合金作为摩擦头材料进行低碳钢的搅拌摩擦焊试验。采用游标卡尺测量工具、x射线衍射仪和能谱仪等分析摩擦头在焊接过程中的主要失效形式。结果表明,yg8硬质合金摩擦头在低碳钢的搅拌摩擦焊过程中的主要失效形式为机械磨损、氧化剥落、搅拌针脆性断裂和轴肩变形失效等。引起失效的主要原因是摩擦头长时间的高温高压摩擦,导致粘结相co分布不均匀或部分扩散流失,严重破坏了硬质合金的骨架模型;失效后摩擦头组织中出现了游离碳和硬脆相co6w6c,减弱粘结相co对基体相碳化钨的固溶强化作用,最终导致摩擦头的硬度、强度和耐磨性等下降。

通过镀铝锌钢板点焊实验,对十二组不同工艺参数下获得的点焊接头进行抗剪力实验和金相分析,研究表明:当采用较小的焊接电流和较短的焊接时间,接头熔合不良;焊接电流太大,焊接过程中飞溅很大,焊点表面压痕深度超标,同时形成方向性很强的粗大柱状晶;适当增加电极压力,可使柱状晶发生倾斜,方向性减弱。研究确定了0.8mm厚镀铝锌钢板较佳的工艺参数为i=8.5～9.0ka,t=14cyc,fw=2400n,用这组工艺参数焊接,点焊接头抗剪力、熔核直径均超过了《点焊焊接区的检验方法》标准中规定的a级要求,熔透率、焊点表面压痕深度均能满足质量要求。

选用yg30硬质合金与45钢进行电子束对接焊复合试验,用扫描电镜、波长分散x射线谱仪对焊接接头显微组织进行了分析。结果表明:当电子束电流小、焊接速度慢时,焊接接头易形成有害的η相,η相分布于yg30/焊缝界面区域,并聚集长大,η相层厚度约10μm;焊接过程中硬质合金脱碳和铁向硬质合金迁移是η相形成的主要原因。

采用ｖ＋ｃｕ复合夹层，对钛合金ｔｃ４与不锈钢１ｃｒ１８ｎｉ９ｔｉ扩散焊接头的性能进行了试验研究，结果表明：ｖ＋ｃｕ复合夹层可以有效地防止ｔｉ与不锈钢中ｆｅ，ｃｒ，ｎｉ，ｃ的相互扩散和迁移，消除了ｔｉ－不锈钢接头中的脆性金属间化合物和碳化物。接头的性能与软质中间层ｃｉ的相对厚度有关。