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纯锆R60702板材焊接接头的腐蚀性能研究

海敏娜 , 王快社 , 王文 , 郝亚鑫 , 徐瑞琦 , 李瑶

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.09.004

采用挂片失重法,研究了工业纯锆R60702板材钨极氩弧焊焊接接头分别在沸腾条件下的10％,30％,70％(质量分数)浓度的硫酸和醋酸+ 2％ KI+ 200 mg·kg-1 NaCl介质中的腐蚀性能,并分析了接头腐蚀后的表面形貌及腐蚀机制.实验结果表明,在相同浓度硫酸介质中,焊接接头的腐蚀速率均比母材腐蚀速率大;当硫酸腐蚀液浓度低于30％(包含30％)时,母材和焊接接头均具有优异的腐蚀性能;当硫酸腐蚀液浓度高于30％时,母材和焊接接头腐蚀速率显著增大,硫酸浓度对母材和焊接接头的腐蚀速率影响均较大;在相同浓度醋酸+2％KI+200 mg·kg-1NaCl混合介质中,接头的腐蚀速率均比母材腐蚀速率小;当醋酸浓度小于70％时,浓度对母材和接头的腐蚀性能影响较小,这是因为焊缝区域的粗大组织降低了Cl-和I-吸附晶界引起的氧化膜局部破坏效应;工业纯锆R60702母材和焊接接头在硫酸介质中腐蚀方式均为全面腐蚀,在醋酸+ 2％ KI+ 200 mg·kg-1NaCl混合介质中的腐蚀方式为点蚀.

关键词: 工业纯锆 , 醋酸 , 硫酸 , 腐蚀性能 , 腐蚀机制

焊后热处理对7A04铝合金水下搅拌摩擦焊接接头组织性能的影响

郝亚鑫 , 王文 , 徐瑞琦 , 乔柯 , 李天麒 , 王快社

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.011

对7A04铝合金板进行水下搅拌摩擦焊接(Submerged Friction Stir Welding, SFSW),并对焊接接头进行焊后热处理(Post Weld Heat Treatments, PWHT),研究焊后热处理对接头组织性能的影响。结果表明:焊后热处理接头呈现出弥散分布的细小析出相形貌,明显优于SFSW接头呈现出的少量析出相分散分布的特征。与SFSW接头相比,焊后热处理明显改善接头的力学性能。接头焊核区的平均硬度值提高了39.7HV,抗拉强度提高了67MPa,达到母材抗拉强度的96.1%,接头的应变硬化能力增强,拉伸断口呈现微孔聚合和解理混合断裂特征。

关键词: 焊后热处理 , 水下搅拌摩擦焊接 , 7A04铝合金 , 组织性能

强制冷却对TC4钛合金搅拌摩擦焊接接头组织性能影响

王文 , 李瑶 , 郝亚鑫 , 王庆娟 , 王快社 , 海敏娜

稀有金属材料与工程

分别在空气和强制冷却条件下对TC4钛合金板进行了搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW),对比研究了焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明,FSW接头分为搅拌区、热机械影响区和母材区.母材区为热轧退火后的初生α和β双相组织.空气条件下焊接,搅拌区为α+β片层结构,组织转变主要为β相转变为片层α+β两相,热机械影响区为等轴晶α+β片层的双态组织,组织转变受动态再结晶和相变共同作用.强制冷却条件下焊接,搅拌区为针状马氏体,组织转变主要为马氏体相变.与空气条件下接头相比,强制冷却条件下的FSW接头显微硬度明显提高,但抗拉强度略微降低.

关键词: 搅拌摩擦焊接 , TC4钛合金 , 微观组织 , 力学性能 , 强制冷却

搅拌摩擦加工超细晶2024铝合金热稳定性研究

孙美娜 , 王快社 , 徐瑞琦 , 王文 , 郝亚鑫 , 李瑶

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.007

采用搅拌摩擦加工技术(friction stir processing,FSP)成功制备出平均晶粒尺寸为600 nm的超细晶2024铝合金,观察和测量了超细晶材料不同温度退火后的显微组织及室温力学性能,对超细晶材料的热稳定性进行研究,研究发现:当温度为150 ～200℃时,超细晶铝合金呈现退火强化现象,力学性能较退火前略有提高;当温度为250 ～350℃时,晶粒及析出相长大导致细晶强化及第二相强化作用减弱,超细晶材料的热稳定性较差.随着温度的升高,超细晶铝合金的晶粒和析出相逐渐粗化,呈现明显的软化现象.当温度为400℃时,细晶铝合金的晶粒尺寸已经超过2 μm,受到高温固溶强化效应作用,材料的抗拉强度比350℃加热试样的抗拉强度提高了54 MPa.结果表明:退火温度为200℃时,超细晶材料的热稳定性最佳,超细晶材料的平均晶粒尺寸为0.807 μm,硬度为HV110.7,抗拉强度为359 MPa.

关键词: 搅拌摩擦加工 , 超细晶 , 热稳定性 , 显微组织

7A04-T6铝合金水下搅拌摩擦焊接接头的组织和性能

徐瑞琦 , 王文 , 郝亚鑫 , 乔柯 , 李天麒 , 王快社

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.4.003

在循环水冷和空气条件下对7A04-T6铝合金进行搅拌摩擦焊接(FSW),分析强制冷却对7A04-T6铝合金FSW接头组织性能的影响.结果表明:循环水冷具有明显的瞬时快冷作用,显著抑制再结晶晶粒和析出相的长大,焊核区的平均晶粒尺寸为0.8μm,析出相尺寸为30 ～ 150nm,均小于空气条件下接头的晶粒尺寸(2.81μm)及析出相尺寸(80 ～ 400nm).与空气条件下相比,强制水冷条件明显改善接头的力学性能.焊核区的平均硬度值提高11.9HV,接头抗拉强度提高43.2MPa,达到母材抗拉强度的87.6％;接头的应变硬化能力增强,拉伸断口呈现出微孔聚合型断裂特征.

关键词: 水下搅拌摩擦焊接接头 , 7A04-T6铝合金 , 微观组织 , 力学性能

焊后热处理对7A04铝合金水下搅拌摩擦焊接接头组织性能的影响

郝亚鑫 , 王文 , 徐瑞琦 , 乔柯 , 李天麒 , 王快社

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.011

对7A04铝合金板进行水下搅拌摩擦焊接(Submerged Friction Stir Welding,SFSW),并对焊接接头进行焊后热处理(Post Weld Heat Treatments,PWHT),研究焊后热处理对接头组织性能的影响.结果表明:焊后热处理接头呈现出弥散分布的细小析出相形貌,明显优于SFSW接头呈现出的少量析出相分散分布的特征.与SFSW接头相比,焊后热处理明显改善接头的力学性能.接头焊核区的平均硬度值提高了39.7HV,抗拉强度提高了67MPa,达到母材抗拉强度的96.1％,接头的应变硬化能力增强,拉伸断口呈现微孔聚合和解理混合断裂特征.

关键词: 焊后热处理 , 水下搅拌摩擦焊接 , 7A04铝合金 , 组织性能

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