【摘 要】
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采用10 kW激光器对10mm厚低碳贝氏体钢进行激光-电弧复合焊接,探究激光功率、送丝速度、焊接速度对成型的影响规律,优化焊接工艺,分析研究激光-电弧复合焊接接头各微区组织、硬度、拉伸、冲击性能.结果 表明,优化的工艺参数区间为:激光功率4.0～4.3 kW,送丝速度13～13.5 m/min,焊接速度14～15 mm/s;焊缝组织主要为板条贝氏体、针状铁素体和少量马氏体,热影响区组织以板条和粒状贝氏体为主,还有较少M-A组元、铁素体、马氏体;由于焊接热循环作用,硬度存在明显差异,热影响区硬度最高,其次是
【机 构】
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西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都610031;中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266111
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采用10 kW激光器对10mm厚低碳贝氏体钢进行激光-电弧复合焊接,探究激光功率、送丝速度、焊接速度对成型的影响规律,优化焊接工艺,分析研究激光-电弧复合焊接接头各微区组织、硬度、拉伸、冲击性能.结果 表明,优化的工艺参数区间为:激光功率4.0～4.3 kW,送丝速度13～13.5 m/min,焊接速度14～15 mm/s;焊缝组织主要为板条贝氏体、针状铁素体和少量马氏体,热影响区组织以板条和粒状贝氏体为主,还有较少M-A组元、铁素体、马氏体;由于焊接热循环作用,硬度存在明显差异,热影响区硬度最高,其次是焊缝,两者均高于母材;焊接接头拉伸破坏都发生在远离焊缝的母材,断裂位置出现明显的颈缩现象,焊接接头拉伸性能好;相对于母材,各微区冲击韧性明显降低,热影响区较好,焊缝最低.总体而言,焊缝区强度高、韧性低,热影响区强度低、韧性高.
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采用自行熔炼的4种焊丝(钒元素质量分数分别为0、0.2％、0.4％和0.6％),使用钨极氩弧焊(TIG)对316L奥氏体不锈钢和T91马氏体不锈钢进行了焊接,探究了钒元素对焊接接头组织和性能的影响.研究结果表明,4种焊丝所得的焊缝组织都是由奥氏体加δ铁素体组成,随着焊丝中钒元素含量的增加,焊接接头的焊缝组织变得更加细小均匀;焊缝抗拉强度有一定程度提升;冲击吸收功数值变化不大,从冲击断口图中可看出,韧窝尺寸有所增加,说明钒对冲击韧性有改善作用,但效果有限.未添加钒时,T91侧熔合线附近硬度明显高于其他区域的
铝合金和镀锌钢板异质接头中氢气孔的形成机理尚不明确,研究了镀锌钢板表面上AlMg5焊丝熔敷金属中氢气孔的溢出规律.采用不同的基板厚度控制熔敷金属的冷却速度,揭示了熔敷金属中的Al3Fe金属间化合物和液相停留时间对气孔溢出行为的影响.结果 表明,熔敷金属中的片状Al3Fe金属间化合物阻碍了气孔的溢出,导致不规则气孔的形成,过高的冷却速度缩短了熔敷金属的液相停留时间,也限制了气孔的溢出.
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将电阻点焊技术引入到双金属带锯条制备过程中齿材与背材的焊接工序,采用剪切测试研究了焊接电流对M51粉末冶金高速钢和RM80高强度钢异种钢焊接接头强度的影响,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了不同焊接电流下焊接接头界面组织及剪切断裂行为.结果表明:随着焊接电流增大,焊接接头强度先升高后降低.焊接电流低于800 A时,接头剪切断裂主要发生在焊缝界面位置;焊接电流高于800 A时,接头剪切断裂主要发生在RM80钢侧热影响区;当电流为800A时,剪切强度达到最大值,为420.8MPa.通过拟合界面强度及软化区
采用ProCAST软件计算和实验对钴铬镍合金真空吸铸充型-凝固转变过程进行了研究.拟合分析了钴铬镍合金浇铸件的温度场和冷却速度规律,利用胞枝晶生长理论对实验结果进行了分析.结果 表明,采用阶梯状铸件较好地拟合了合金铸件的温度分布及冷却速度规律.随着铸件厚度减小和铸件冷却速率增加,过冷度和晶胞生长速度增大,尖端半径减小,胞晶间距减小.
研究了不同时效处理的T91-12Cr1MoV异质钢接头微观组织的变化规律.结果 表明,时效过程中12Cr1MoV钢发生明显的劣化现象,晶界结合力降低;T91钢侧材料时效10000h后马氏体板条有回复现象,且晶界处碳化物聚集析出;在熔合线附近硬度变化规律与碳迁移规律保持一致,母材区域硬度也会随着时效时间变化而变化.
针对增材制造薄壁件采用传统轮廓填充算法易导致内部缺陷的问题,研究了增材制造薄壁件分层轮廓直骨架填充算法.该算法首先对截面分层轮廓进行简化、平滑等预处理,然后对预处理之后的多边形轮廓进行直骨架计算,并提取直骨架半边数据结构中由所有内等分线构成的直骨架主线串.在对直骨架主线串进行膨胀操作和多边形合并操作之后,最后应用轮廓平行偏置算法获得薄壁件分层轮廓直骨架偏置填充轨迹.提出的算法较好解决了薄壁零件增材制造由于轨迹填充不合理导致的内部缺陷.
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