王希靖
,
柴廷玺
,
刘骁
,
肖军
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.02.002
试验采用等离子弧焊设备对工业纯镍N6板材进行填充焊丝等离子焊接工艺试验.借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等手段分析了焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明:采用合理的焊接工艺参数可以得到成形良好的焊缝,填丝焊接接头抗拉强度为333 MPa,其抗拉强度达到母材强度的97.6％,不填丝焊接接头抗拉强度为240 MPa,达到母材强度的70.5％;母材为均匀细小的等轴晶,填丝接头焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;填丝接头基体为γ-Ni组织,同时存在γ'(Ni3(Al,Ti)C)强化相,填丝接头拉伸断口表现为韧-脆混合断裂,焊接接头硬度最低值出现在热影响区;与母材相比,不填丝接头焊缝区与热影响区晶粒粗大,其基体组织为单相奥氏体,不填丝接头拉伸断口表现为脆性断裂,硬度最低值出现在接头热影响区.
关键词:
工业纯镍N6
,
填丝等离子焊接
,
显微组织
,
力学性能
王希靖
,
达朝炳
,
李晶
,
张忠科
中国有色金属学报
针对H62黄铜进行搅拌摩擦焊实验研究,初步分析工艺参数对接头的组织及力学性能的影响.结果表明:当焊接速度与搅拌头旋转速度的比值保持在0.09～0.15之间,压入深度在0.1～0.2 mm之间时,可得到组织致密、无孔洞的搅拌摩擦焊接头;用搅拌摩擦焊得到的黄铜接头的力学性能比母材低,但比熔化焊得到的接头性能要高,其平均抗拉强度可达到母材的88%.
关键词:
黄铜
,
搅拌摩擦焊
,
焊接参数
,
动态再结晶
王希靖
,
柴廷玺
,
张东
,
赵青山
,
陈韩锋
,
段国武
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.18.015
以纯镍N6为主要研究对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)及电解萃取装置等手段分析了非金属夹杂物对纯镍N6焊接接头结构及性能的影响.结果表明:纯镍N6试样断裂与非金属夹杂物尺寸、形貌、数量等因素有直接的关系;非正常断裂试样的断口表现为沿晶断裂,断口上夹杂物主要由Al、Si、Ca、Mg、O、Fe等元素组成;对试样的金相组织与夹杂物进行分析发现非正常断裂试样中夹杂物数量及尺寸均大于正常试样,杂物数量大于50个/mm2且夹杂物尺寸大于10 μm的试样均发生断裂;夹杂物主要为氧化铝类(Al2O3、SiO2)、硅酸盐类、氮化物类(AlN、TiN、Ti(C,N))及复相夹杂物;原位拉伸试验表明,断裂的主要原因是在金属基体中存在的夹杂物诱发裂纹源,在应力的作用下裂纹扩展导致断裂.综合分析表明,纯镍N6焊接接头在生产中的断裂是由脆性夹杂物的存在而引起的.
关键词:
纯镍N6
,
焊接接头
,
断裂
,
非金属夹杂物
王希靖
,
张亚州
,
李经纬
,
孙学敏
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150218
为实现铝钢之间的优质连接，采用搅拌摩擦铆焊新方法对6061铝合金和DP600镀锌钢进行搭接点焊，利用扫描电子显微镜、能谱仪及拉伸试验对接头的微观组织及力学性能进行了研究．结果表明：接头成形平整美观，中心没有匙孔；接头包含铆接区和扩散区，其中在铆接区铝合金以铝柱的形式嵌入到钢板的圆孔中，形成了一个“铝铆钉”，底部有富铝的α固溶体偏聚，圆孔四周形成扩散区，铝和钢形成了冶金结合，依靠金属间化合物FeAl3连接在一起；接头有3种断裂形式，在最佳工艺参数下接头的抗剪力达到8．2 kN；铝柱上断口的微观形貌是被拉长的韧窝，扩散区的断口由灰色基体和白色颗粒组成．
关键词:
搅拌摩擦铆焊
,
铝合金
,
镀锌钢
,
微观组织
,
力学性能
王希靖
,
韩晓辉
,
李常锋
,
包孔
,
郭瑞杰
中国有色金属学报
通过在10mm厚LF2铝合金板的不同位置嵌入示踪Fe粉,进行搅拌摩擦焊对接实验,焊后截取不同深度的水平面试样,采用扫描电镜对试样进行能谱分析,通过观察Fe粉在焊缝金属中的水平分布,确定了10 mm厚LF2搅拌摩擦焊焊缝金属的二维水平流动状况.结果表明,塑性金属流动关于焊缝中心并不对称.焊缝下部金属受搅拌针作用,前进侧大部分金属与焊接方向相反向后流动,小部分金属向前流动,但都未进入返回侧;返回侧金属都向后流动,且有部分金属进入前进侧.焊缝上部金属主要受轴肩作用,前进侧大部分金属向前流动但未进入返回侧,小部分金属向后流动;返回侧金属沿旋转方向流入前进侧.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
流场
,
前进侧
,
返回侧
,
示踪粒子
金玉花
,
王希靖
,
李常锋
,
马宁宁
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.09.016
对板厚为5mm的2024,6082,7050-T7451三种铝合金进行搅拌摩擦焊接实验.结果表明:搅拌摩擦焊接铝合金2024时,接头部位很容易出现孔洞缺陷,但一定尺寸范围内的缺陷并未严重削弱接头的抗拉强度.铝合金6082可在很大的范围内选择工艺参数,接头成型性明显好于铝合金2024和7050-T7451,工艺参数的改变对接头的抗拉强度无大的改变.铝合金7050-T7451在设计的焊接参数范围内没有发现孔洞缺陷,但接头的抗拉强度系数比铝合金2024和6082接头都低.因为搅拌摩擦焊接接头的性能除与焊接工艺参数有关外,基体材料的屈服强度、延展性、基体硬度等也是不可忽视的影响因素.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
铝合金
,
基体组织
,
抗拉强度
王希靖
,
张忠科
中国有色金属学报
对异种变形镁合金AZ31B与AZ61A进行搅拌摩擦焊对接实验,研究了工艺参数对接头组织及力学性能的影响.结果表明:当采用凹面圆台形搅拌头,且将AZ31B置于后退侧进行施焊时较易得到成型良好、无焊接缺陷的对接接头,接头抗拉强度最高可达到母材AZ31B的90.5%.对焊缝的端面微观组织特征分析发现:接头各区域组织差异很大,前进侧热力影响区组织呈层状分布且较宽.当工艺参数不恰当时,该区域层间易产生氧化物和杂质物的富集.夹杂层的存在和应力集中是造成接头在前进侧热力影响区力学性能下降的主要原因.
关键词:
AZ31B镁合金
,
AZ61A镁合金
,
搅拌摩擦焊
,
力学性能
,
层状组织
金玉花
,
王希靖
,
李常锋
,
吴红林
,
陈兴发
机械工程材料
采用阳极氧化法在7050铝合金表面制备了两种厚度的氧化铝薄膜，再用搅拌摩擦焊对铝合金进行焊接，研究了表面氧化膜厚度对焊接接头性能的影响。结果表明，氧化膜厚度对焊接接头性能的影响与焊接参数密切相关，当氧化膜厚度为12．7μm，焊速为50mm·min^-1，搅拌针转速为600-800r·min^-1时，接头的抗拉强度十分接近表面为自然状态接头的，而当氧化膜厚度为44μm时，接头焊缝氧化物含量增多，接头强度与自然状态接头的强度相比大幅降低；氧化膜提高了焊核区的硬度，膜厚度为44um时焊核区硬度最高达265HV，最低约180HV．
关键词:
搅拌摩擦焊
,
氧化膜
,
抗拉强度
,
铝合金
