镁合金熔焊接头弯曲变形行为研究

给出了两种材料、两种焊接方法、两种接头形式的变截面接头在四点弯曲载荷下的疲劳曲线;进行了相应的公称应力幅计算(定义)式、数据分散性等有关分析;还与某些国外规范做了比较。

采用德国进口3gnp400st交流缝焊机对镁合金az31b进行焊接试验,分析了不同焊接电流下熔核区和热影响区微观组织变化情况,得出镁合金缝焊焊接接头组织变化的一般规律及性能变化情况;观察和分析了母材和焊接接头的断口形貌。

对活性化焊接(a-tig)方法在镁合金焊接中的应用进行了初步的探讨。选取tio2作为活性剂,研究了单一活性剂tio2对镁合金焊接后微观组织的影响。试验结果表明,涂敷单一活性剂tio2可以使焊缝熔深比常规的tig焊增加2倍。与未涂敷活性剂的焊缝相比,涂敷tio2活性剂可以增大焊接的熔深,减小熔宽。

铝合金平板对接焊接接头变形及损伤行为研究

应用tig焊获得焊缝质量良好的6061铝合金对接焊接接头,进行静态拉伸试验;试验结果表明,试样大多断裂在距焊缝熔合线边缘7~9mm处的软化区;应用双孔微剪切试验与有限元结合获得焊接接头各微区的力学性能及损失参数,提供给有限元计算,建立静态拉伸试验的有限元模型,并与实际试验结果对比验证模型的正确性,在此基础上研究高匹配和低匹配焊接接头及试样相对宽度对焊接接头失效行为的影响,结果表明,对于低匹配焊接接头,接头越窄越容易失效,所以应尽量选择较宽的焊接接头;对于高匹配焊接接头,接头越窄,越不容易失效,所以建议应尽量选择较窄的焊接接头.

对大厚度钛合金电子束焊接接头的显微组织、相组成和冷隔缺陷进行研究。结果表明，焊缝区组织为马氏体α′相；热影响区由细晶区和粗晶区两部分组成，细晶区组织为初生α相＋β相＋等轴α相，粗晶区组织为少量的初生α相＋针状α′相；母材区组织基本上都是长条状和块状的初生α相，其间分布着少量残余β相。对冷隔的形成原因进行了分析，并提出了预防措施。

SMT软钎焊接头热循环力学行为研究

含zn-sn钎料的铜铝过渡线夹在服役过程中易发生腐蚀失效。应用扫描电镜、能谱和xrd系统分析了不同工艺制备的钎焊接头在盐雾暴露环境下的腐蚀行为,并以拉剪试验评价其残余抗剪强度,初步揭示了腐蚀发生的规律及其对抗剪强度的影响。研究表明,在盐雾环境下钎料层首先被腐蚀,其次铝基体被腐蚀,而铜的腐蚀较少。盐雾暴露环境下接头的残余抗剪强度腐蚀时间延长逐渐降低。总体而言,线夹整体耐腐蚀性能的高低主要取决于钎料耐腐蚀性能,而工艺参数对腐蚀行为的影响不大。钎焊电流为12a、时间为10s的工艺制备的接头经腐蚀试验残余强度最高。

AZ31B镁合金点焊接头的断口特征和耐蚀性分析

以al基钎料对变形镁合金az31b进行了高频感应钎焊,研究了变形镁合金az31b钎焊接头的钎缝物相和力学性能。采用扫描电镜、x射线衍射仪、x射线能谱分析仪等分析了接头的界面组织及钎缝生成相,测试了接头的抗拉强度及界面生成相的显微硬度。结果表明:钎缝中钎料与母材发生界面反应生成α-mg,-βmg17(al,zn)12相。钎焊搭接接头平均剪切强度为27mpa,对接接头平均抗拉强度为42mpa。对接接头断口的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂主要产生在-βmg17(al,zn)12硬脆相处。

采用交流和直流两种方法对az31b镁合金进行了电阻点焊,分析了接头的组织形态。结果显示,焊点熔核中心为细小的等轴晶,结晶后的组织为非平衡凝固产生的远离平衡态的组织,在先共晶α-mg相上析出β-mg17al12离异共晶体;直流点焊中加大电极压力使得焊点热影响区组织形态由等轴晶转换为树枝晶;交流点焊规范的改变不引起焊点组织形态的变化,只是影响析出相的数量

规范参数对AZ31B镁合金点焊接头组织和性能的影响

采用无氦多元气体保护大电流mag焊接技术焊接了a572接头,对接头进行了弯曲性能试验,用光学显微镜、扫描电镜和edax分析了接头侧弯脆性断口。结果表明,弯曲试验时产生的脆断与焊缝金属中有非金属夹杂物、焊缝金属中c、ti含量较高以及焊缝金属中有马氏体组织等因素密切相关。在弯曲时,焊缝金属中存在的非金属夹杂物形成裂源,在小线能量焊接时焊道间热影响区组织中存在的大量粗大马氏体组织,使焊缝金属在裂纹萌生区和开始扩展阶段为解理断裂。在大电流mag焊时,适当增大线能量以利于非金属夹杂物的逸出并避免马氏体的形成,降低焊缝金属中的c、ti含量,从而改善接头韧性。

采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计等测量方法,观察分析了铝锂合金钎焊前后母材和钎焊接头的显微组织变化,通过分析测试钎焊接头的显微硬度和断口微区的化学成分,研究分析了钎焊接头强度的变化规律。结果表明,焊后母材中的强化相由质点转变为板条状;氮气保护条件下,钎焊接头未见气孔、夹杂、裂纹等缺陷,钎焊接头存在一定的扩散区,从而有效地提高了钎焊接头的强度;无氮气保护的条件下,钎焊接头有大量的缺陷存在,这些缺陷的存在严重影响了钎焊接头的强度。

GB7032-86T型角焊接头弯曲试验方法

太原理工大学 硕士学位论文 az31b镁合金焊接接头疲劳性能改善方法研究 姓名：张兰 申请学位级别：硕士 专业：材料加工工程 指导教师：王文先 20100501 太原理工大学硕士研究生学位论文 i az31b镁合金焊接接头疲劳性能改善方法研究 摘要 镁合金具有轻质高强，资源丰富，易于回收等一系列优点，被誉为“21 世纪绿色金属结构材料”。发展复杂的大型镁合金结构，焊接技术是最为重 要、快捷的加工方法之一，也是突破镁合金广泛应用瓶颈的重要手段。然 而，统计资料表明，70%~90%的焊接结构失效是由于焊接接头的疲劳断裂 造成。因此，研究镁合金焊接接头的疲劳性能及改善方法具有重要的理论 意义和实际价值。 本文对az31b镁合金对接和十字两种接头型式的焊接试件的疲劳性能 进行了研究。az31b镁合金对接接头的试验中值s-n曲线为 lgn=

AZ31B镁合金TIG焊焊接接头的疲劳性能

通过剪切拉伸疲劳试验测定车用结构胶接接头、胶焊接头和点焊接头在不同应力水平下的疲劳寿命.基于载荷-寿命曲线在单对数坐标下为指数曲线段这一假设,利用疲劳试验数据拟合出载荷-寿命曲线,以此表征三种接头的疲劳性能.同时,对胶接接头、胶焊接头和点焊接头的疲劳行为进行对比分析.研究表明:三种连接方式的疲劳试验数据具有较好的规律性;拟合结果证实了三种接头载荷-寿命曲线在单对数坐标下为指数曲线段这一假设的正确性;胶接接头的疲劳强度最高,而点焊接头最低;胶焊接头的疲劳断裂行为比胶接接头更为安全;通过胶焊工艺可以有效提高车身接头的疲劳寿命等.研究结论为车用结构胶胶接技术的应用提供了参考依据.

为了研究az31镁合金的焊接性,对az31镁合金板进行交流钨极氩弧(tig)焊.试验采用x-射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学金相显微镜对试样的焊缝显微组织进行分析,并对不同焊接电流下的试样进行抗拉强度和硬度测试.研究发现:随焊接电流的增加,焊缝成形变差,晶粒逐渐粗化,同时易产生气孔和裂纹等缺陷,使接头性能降低;焊缝区由基体α-mg和附集于晶界的β-al12mg17两相组成.结果表明:焊接电流对az31镁合金接头的熔池形状及焊接质量有显著的影响.

采用光纤激光焊接amca403镁合金。分析了焊接接头的微观组织、硬度变化及不同焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律及机理。结果表明:光纤激光焊接amca403镁合金,能够得到无明显缺陷的焊接接头。试验中出现了热导焊和深熔焊两种焊接模式。在一定参数范围内热输入是影响焊接模式和焊缝形状的主要因素。焊缝区晶粒比母材细化,显微硬度明显提高。同一功率下,随焊接速度提高,焊缝晶粒减小,硬度增大。

采用热补偿电阻点焊方法进行焊接镁合金板试验,并分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对生成熔核的尺度与接头抗剪强度的影响。试验结果表明,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金,能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核及较高抗剪强度的点焊接头。因而,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金是有效的。

采用真空钎焊方法对3a21铝合金进行了试验,针对固态高纯镁在真空下加热挥发的特性,试验研究了炉膛中放置不同质量的活性元素镁对铝合金真空钎焊接头性能的影响。采用材料万能试验机和金相显微镜获得并分析了接头力学性能和显微组织。结果表明,比较炉膛内放置三种不同质量镁的钎缝抗剪强度,当单位体积镁质量达到235g/m3时其强度最高,达到78mpa;金相组织显示,真空钎焊接头中主要强化相为mg2si,单位体积镁质量达到235g/m3时钎缝区宽度最小,约0.06mm;通过获取不同产品在325℃以上的停留时间,可定量掌握炉膛预置固态镁质量。