2019年, 第40卷, 第9期　
刊出日期：2019-09-25

  

• 全选
  |

• Select
  基于温度函数法的铝合金电弧增材制造残余应力与变形数值模拟

  贾金龙, 赵玥, 董明晔, 吴爱萍, 李权

  焊接学报. 2019, 40(9): 1-6. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400226

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  电弧增材制造是制造大型复杂铝合金部件的新方法，但残余应力和变形对制造件的性能有重要影响. 建立了铝合金电弧增材制造件残余应力和变形的顺序热-力耦合有限元模型，采用移动热源法计算了增材过程的温度场，根据峰值温度的分布和演变特征确定了温度函数的提取方案，并分别采用移动热源法和温度函数法进行了残余应力和变形计算.结果表明，1段，3段，5段温度函数法分别将力学分析时间缩短91%，79%，63%，残余应力和基板变形误差均在20%以内，在满足计算精度的前提下显著提高了计算效率，为大型铝合金电弧增材制造件残余应力与变形的预测提供了途径.
• Select
  TiZrNiCu钎焊(C_f-SiC_f)/SiBCN与Nb的界面产物及机理分析

  林盼盼, 杨佳, 步澜斌, 林铁松, 龙伟民

  焊接学报. 2019, 40(9): 7-13. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400227

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用TiZrNiCu钎料来实现改良的超高温陶瓷（C_f-SiC_f）/SiBCN与金属Nb的钎焊连接，研究了温度、时间对界面组织及力学性能的影响规律，对连接机理进行了分析. 结果表明，在900 ℃/20 min的工艺参数下，（C_f-SiC_f）/SiBCN-Nb接头室温抗剪强度最高达到36 MPa，接头典型的界面结构为Nb/Ti-Nb固溶体/（Ti， Zr）₂（Cu， Ni）/Zr₅Si₃ + Ti₅Si₃/TiC + ZrC/（C_f-SiC_f）/SiBCN. Cu元素在钎焊过程中逐渐从钎料扩散陶瓷母材中，通过与SiC反应生成Cu-Si脆性化合物进一步促进（C_f-SiC_f）/SiBCN陶瓷的分解，同时Cu-Si相是接头断裂路径由钎料层扩展到陶瓷侧的主要原因；保温时间过高时，陶瓷的分解程度增加，接头断裂在陶瓷内部；而温度过高时，固溶体前端与钎料层物相差异增大而引起了贯穿钎料层的裂纹.
• Select
  纯钛TA2薄板双钨极氩弧焊焊接工艺

  黄九龄, 孔谅, 王敏, 吴东升, 李芳

  焊接学报. 2019, 40(9): 14-18. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400228

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对1.24 mm厚纯钛TA2薄板进行双钨极氩弧焊堆焊，研究焊枪倾斜角度和电极间距对电弧耦合、焊缝成形的影响，利用高速摄影和电信号采集系统分别对电弧形态、电流和电压波形进行分析，揭示纯钛TA2薄板高速焊焊接缺陷形成和抑制机理. 结果表明，电极间距在11 ~ 15 mm，电弧干扰小，焊缝成形良好；两个焊枪呈大致对称倾斜分布，液态金属后向流动被抑制，无明显咬边现象，焊缝成形良好. 采用合理的工艺参数进行TA2薄板双钨极氩弧对接焊，焊接速度可达3 m/min，接头抗拉强度为434 MPa，断后伸长率为31.4%，拉伸试样断裂于母材.
• Select
  补焊长度对P92补焊残余应力的影响

  卜凡辉, 徐连勇, 韩永典, 赵雷

  焊接学报. 2019, 40(9): 19-24. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400229

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于有限元模拟软件SYSWELD，通过建立P92钢板补焊过程的三维有限元模型，计算了补焊过程的温度场及应力场分布，讨论分析了不同补焊长度对残余应力分布的影响. 结果表明，无论是横向还是纵向残余应力，较大的拉应力水平都出现在焊缝和热影响区附近，同时在母材处应力值逐渐降低. 随着补焊长度的增加，横向残余应力在结构表面中心，热影响区和焊缝位置均存在下降趋势. 对于纵向残余应力来说，随着补焊长度的增加，应力值在焊缝位置呈下降趋势，而结构表面中心和热影响区变化较小.
• Select
  焊接残余应力对7N01铝合金疲劳裂纹扩展影响

  孟金奎, 王苹, 马健瀟, 方洪渊

  焊接学报. 2019, 40(9): 25-29. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400230

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  焊接残余应力作为平均应力影响裂纹扩展. 将残余应力与外载平均应力分离，通过构建典型焊接残余应力场，借助扩展有限元计算焊接残余应力场的应力强度因子. 开展了紧凑拉伸（CT）试样的疲劳扩展试验，基于Walker公式将裂纹尖端平均应力强度因子K_m（静态量）和应力强度因子幅值ΔK（动态量）分离，获得疲劳裂纹扩展速率da/dN与K_m及ΔK的非线性关系. 结果表明，不同外载荷下，应力比与裂纹长度为非线性关系；残余应力对裂纹扩展存在尺度效应：CT试样裂纹长度小于2 mm时，残余应力场明显影响疲劳裂纹扩展速率；当裂纹长度大于2 mm，外载荷为主导因素.
• Select
  耐腐蚀性镍基箔带钎料钎焊不锈钢接头性能

  李云月, 栗卓新, 李红, Jacek Senkara, 庄鸿寿

  焊接学报. 2019, 40(9): 30-38. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400231

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用新型耐腐蚀性镍基箔带钎料BNi685对316L不锈钢进行真空钎焊，研究了钎焊间隙对钎缝组织及力学性能的影响，对比了新型BNi685钎料钎焊接头与商用BNi2钎料，BNi685膏状钎焊接头的耐腐蚀性. 结果表明，随着钎焊间隙的增加，钎焊接头的抗拉强度逐渐降低，钎缝中心的显微硬度增加. 钎焊间隙为50 μm时，接头平均抗拉强度为244 MPa，钎缝组织主要由Ni_2.9Cr_0.7Fe_0.36，CrNiP，Cr₃P，Ni₅Cr₃Si相组成. 随着钎焊间隙增加，钎缝中心的CrNiP，Cr₃，Ni₅Cr₃Si相增多，Ni_2.9Cr_0.7Fe_0.36相减少. BNi685钎料钎焊接头的耐腐蚀性优于BNi2和BNi685膏状钎料钎焊接头，在EGR冷却器制造领域具有较大的应用潜力.
• Select
  FCBGA器件SnAgCu焊点的热冲击可靠性分析

  姜楠, 张亮, 刘志权, 熊明月, 龙伟民

  焊接学报. 2019, 40(9): 39-42. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400232

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用有限元法和Garofalo-Arrheninus稳态本构方程，在热冲击条件下对倒装芯片球栅阵列封装（FCBGA）器件SnAgCu焊点的可靠性进行分析. 结果表明，Sn3.9Ag0.6Cu焊点的可靠性相对较高. 通过分析SnAgCu焊点的力学本构行为，发现焊点应力的最大值出现在焊点与芯片接触的阵列拐角处. 随着时间的推移，SnAgCu焊点的应力呈周期性变化. Sn3.9Ag0.6Cu的焊点应力和蠕变最小，Sn3.8Ag0.7Cu焊点应力和蠕变次之，Sn3.0Ag0.5Cu焊点应力和蠕变最大，与实际的FCBGA器件试验结果一致. 基于蠕变应变疲劳寿命预测方程预测三种SnAgCu焊点的疲劳寿命，发现Sn3.9Ag0.6Cu焊点的疲劳寿命比Sn3.0Ag0.5Cu和Sn3.8Ag0.7Cu焊点的疲劳寿命高.
• Select
  不同退火条件下304L不锈钢埋弧焊接头组织及性能分析

  张建晓, 陈会子, 冯伟, 黄健康, 樊丁

  焊接学报. 2019, 40(9): 43-48. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400233

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用埋弧焊方法，进行了304L不锈钢厚板的对接试验研究.通过对焊接接头处的组织观察，并结合焊接接头的-196 ℃冲击韧性以及不同退火条件下残余应力测试，分析了埋弧焊304L不锈钢焊接接头组织和性能. 结果表明，热影响区组织为奥氏体，焊缝区则为奥氏体与少量的铁素体的复相组织；采用残余应力盲孔释放测量方法对焊接接头进行测试，随着退火温度的升高，焊缝及热影响区的残余应力得到进一步的释放；冲击试验中，热影响区-196 ℃冲击吸收能量随退火温度的升高急剧下降，焊缝区-196 ℃冲击吸收能量则呈平稳下降趋势.
• Select
  组织不均匀性对TA15钛合金电子束焊焊接接头热影响区应变集中的影响

  刘畅, 邓彩艳, 龚宝明, 张承泽

  焊接学报. 2019, 40(9): 49-52,81. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400234

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过对TA15钛合金电子束焊焊接接头热影响区进行纳米压痕试验和小试样拉伸试验，结合基于组织的有限元模拟，研究了热影响区中α相和α'相不均匀性对热影响区应变集中的影响. 结果表明，α'相的屈服强度和加工硬化系数均高于α相，α'相是热影响区中较“硬”的组织，α相是热影响区中较“软”的组织，两种组织具有不同的力学性能，因此热影响区组织具有不均匀性. 组织不均匀性导致其细观应力应变分布不均匀，α'相承受较高的应力而α相有较大的应变，从而引起局部塑性变形的不协调，最终形成沿α相的塑性应变集中带.
• Select
  真空室窗口领圈316L厚板电子束焊接接头不均匀性

  夏小维, 吴杰峰, 刘志宏, 沈旭

  焊接学报. 2019, 40(9): 53-58. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400235

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  真空室是未来聚变工程实验堆的核心部件，其组件窗口领圈采用能一次焊透50 mm以上不锈钢且变形较小的电子束焊进行拼焊. 为了深入探索厚板焊接接头不均匀性，在焊接过程中应用扫描偏转并对50 mm厚的316L奥氏体不锈钢焊接接头厚度方向的微观组织和硬度进行分析. 结果表明，焊缝组织由奥氏体和铁素体组成，从焊缝中心线附近，上层到下层焊缝组织由粗大的板条状/骨架状铁素体依次变为更加紧密排列的骨架状铁素体和等轴晶状铁素体；带有扫描偏转的焊接接头在焊缝厚度方向更早出现等轴晶；扫描偏转能改善焊缝表面成形质量；焊缝显微硬度从上层到下层逐渐增加.
• Select
  异种钛合金协同送丝等离子增材制造试验

  徐俊强, 彭勇, 周琦, 王克鸿, 朱军

  焊接学报. 2019, 40(9): 59-64. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400236

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用双丝协同等离子增材系统实现了TC4-TA2异种钛合金的增材成形，期望制备的增材构件具有良好的沉积形貌及优异的力学性能. 采用了体视显微镜、扫描电镜、EDS、XRD、拉伸及硬度等测试方法分析其组织及性能. 结果表明，增材构件中存在两种微观组织形态，即分布在沉积层交界处的α相集束组织和分布在沉积层中心的α + β相片层组织. 构件在竖直和水平方向上的抗拉强度分别为998和1 037 MPa，断后伸长率为9.2%和5.7%，断裂呈现为脆性解理断裂. 试验结果证明，等离子增材制造技术能够实现异种钛合金协同增材成形.
• Select
  激光介入不锈钢自保护药芯焊丝MAG电弧堆焊熔滴受力分析

  刘西洋, 杨淼森, 徐锴, 霍树斌, 刘满雨

  焊接学报. 2019, 40(9): 65-70. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400237

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以不锈钢自保护药芯焊丝为研究对象，借助高速摄像采集了激光介入MAG电弧堆焊的熔滴和电弧图像，研究了激光介入不锈钢自保护药芯焊丝MAG电弧堆焊的熔滴受力. 结果表明，激光的介入改变了焊丝端头熔化状态，焊丝端头发生局部熔化、半熔熔化、全熔熔化三种状态；增大了电磁收缩力、等离子流力在焊丝轴线上的分力，有利于熔滴过渡；减小了表面张力，有利于细化熔滴；增加了气体动力，在合适的激光参数下促进熔滴过渡；熔滴过渡轨迹出现了右偏轴过渡、左偏轴过渡、沿轴过渡三种模式.
• Select
  非对称角根焊中焊枪偏移与熔透形态的关系

  岳建锋, 许凯, 刘文吉, 沈振乾

  焊接学报. 2019, 40(9): 71-76. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400238

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  中厚板单侧开V形坡口角焊缝由于两侧结构不对称，根部焊接时散热差异大，易产生未熔合缺陷. 为保证根部打底焊良好熔透成形，提出根据正面熔池形貌变化实时调整焊枪角度的策略，提升焊接熔透质量. 结果表明，随着焊接角度变化，焊枪相对熔池发生了有规律位置偏移. 对采集到的正面熔池图像进行中值滤波等处理后获取焊枪中心的位置坐标，并研究了不同角度焊接的内部熔透形态，建立了熔池正面焊枪位置偏移量与内部熔透形态的定量关系，为利用正面熔池特征信息预测控制焊接内部熔透形态提供了一种新的方法.
• Select
  焊接裂纹磁场模拟及磁光成像检测

  马女杰, 高向东, 代欣欣, 张南峰

  焊接学报. 2019, 40(9): 77-81. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400239

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究交变磁场下的焊缝裂纹磁化规律，针对碳钢（Q235）焊缝裂纹，进行交变电磁场励磁下焊缝磁光成像无损检测的仿真和试验. 基于交变励磁下焊缝励磁规律的仿真模型，研究裂纹间隙分别为0.03，0.05，0.07和0.1 mm的焊缝表面磁通密度（磁感应强度）模曲线分布差异. 钢板对接间隙分别限定为0.03，0.05，0.07和0.1 mm后，通过激光焊接钢板两端来模拟仿真试验中的裂纹. 进行磁光成像无损检测试验，并将试验结果与仿真结果进行对比. 结果表明，在仿真试验与工艺试验中，焊接裂纹感应磁场的变化规律基本相同，磁感应强度不会因采样起始点不同出现较大的差异.
• Select
  局部干法环境下GMAW横向焊接熔滴过渡特性

  高延峰, 吴东, 黄林然

  焊接学报. 2019, 40(9): 82-86. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400240

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出了一种水下结构件局部干法横向焊接方法，该方法通过对排水罩结构进行设计，使高压气体在排水的同时在排水罩内部形成向上流动的风场，利用风场对熔池的吹袭作用来抑制熔池下淌. 采用高速摄像技术研究了在侧向风场作用下GMAW焊的熔滴过渡特性. 结果表明，在短路过渡状态下，由于受到侧向风场的影响，更容易发生B型短路过渡. 在滴状过渡时，由于熔滴体积较大，侧向风场的支托作用不明显，熔滴沿焊丝倾斜向下过渡到熔池中. 在射流过渡时，侧向风场对电弧的影响较小，使熔滴略微向上偏斜，有助于减小熔池下淌程度，获得较好的焊缝成形质量. 研究结果对于水下结构件横向焊接质量控制有一定的参考价值.
• Select
  TA2-1060-TA2复合板爆炸焊接试验及性能测试

  房中行, 史长根, 冯柯, 葛雨珩, 尤峻

  焊接学报. 2019, 40(9): 87-92. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400241

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决钛-铝在爆炸焊接过程中可焊性低并容易产生脆性金属间化合物等技术难题，选用低爆速粉状乳化炸药为试验用药，下限装药厚度和上限基复板间距为工艺参数，成功获得了100%复合的“1 + 14 + 1”TA2 - 1060 - TA2双面金属复合板. OM， SEM， EDS测试结果表明，复合板界面呈良好小波状结合；基复板流在波峰阻挡以及复板挤压作用下形成漩涡结构，其内部存在包覆熔融金属的铸锭组织；结合界面附件发生不同程度的元素扩散. 力学测试结果表明，复合板的弯曲强度为288 MPa、抗拉强度为165.5 MPa、界面处显微硬度峰值为227 HV，满足工业生产要求.
• Select
  导能筋形状对超声波焊接CF/PEEK接头组织和力学性能的影响

  张增焕, 苏轩, 李昊, 陶汪, 王玉华

  焊接学报. 2019, 40(9): 93-98. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400242

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过超声波焊接方法实现碳纤维增强聚醚醚酮（CF/PEEK）试件的连接，重点研究了导能筋形状对接头组织和力学性能的影响. 结果表明，当使用矩形和三角形导能筋时，由于导能筋的粘弹性变形大，界面的升温速率快，且界面温度高，接头的热影响区（HAZ）较大，在热影响区由于碳纤维和树脂界面有较大的热应力，容易产生裂纹等缺陷，液态树脂流动方式很容易造成气孔缺陷，接头的力学性能较差. 使用平面导能筋，当超声作用时间为0.9 s时，界面形成了良好的连接，液态树脂流动方式优于三角形和矩形导能筋，接头中不会出现气孔缺陷，接头的抗剪强度可以达到28 MPa.
• Select
  旁路分流电弧钎焊钛/钢异种金属接头特性分析

  苗玉刚, 林志成, 邹俊攀, 郭俊良, 韩端锋

  焊接学报. 2019, 40(9): 99-103. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400243

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以旁路分流电弧焊方法为技术手段，以S211铜合金为填充钎料，进行钛/钢异种金属电弧钎焊工艺试验. 利用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机等，对钎焊接头的宏观及微观组织、元素分布、抗拉强度进行分析，并利用显微硬度仪分析钎焊接头硬度的变化趋势. 结果表明，采用该方法可获得成形良好的钛/钢异种金属钎焊接头，未见明显的焊接缺陷；硬度测试发现钛/铜界面处的硬度明显升高，这与钛/铜区域易形成Ti-Cu金属间化合物有关；钎焊接头的断裂发生在铜/钛侧，断裂方式属于韧-脆混合断裂，抗拉强度为291.55 MPa，约为铜钎料强度的88%.
• Select
  高频逆变弧焊电源叠层母线的设计建模与验证

  何亚宁, 熊刚

  焊接学报. 2019, 40(9): 104-110. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400244

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  随着开关频率的提高，减小杂散电感成为设计高频逆变弧焊电源的关键要素之一. 针对50 kHz/20 kW逆变弧焊电源DPS-500的需求，设计了集成母线直流电容、软起动电路、IGBT模块、三相整流器模块的叠层母线. 运用ANSYS Q3D进行准静态电磁场的数值计算，提取寄生参数矩阵，建立了叠层母线的多端口电路模型. 基于阻抗谐振法和双脉冲测试法，分别对叠层母线的阻抗频率特性与开关特性进行实测和仿真，并用上述两种方法提取了杂散电感. 结果表明，叠层母线设计的有效性. 仿真与实测对比，从频域和时域证实叠层母线建模的准确性. 最后讨论了误差产生的原因.
• Select
  Mo元素含量对FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金组织结构及性能的影响

  苏允海, 邓越, 窦丽杰, 梁学伟

  焊接学报. 2019, 40(9): 111-115,160. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400245

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了研究Mo元素对FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金的组织结构及性能的影响，将FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金粉末制备成药芯焊丝，并用气体保护堆焊到45钢表面制备出FeAlCuCrNiMo_x系高熵合金，而后对堆焊层进行硬度、显微组织、物相组成及耐蚀性能分析. 结果表明，FeCuCrAlNiMo_x系堆焊高熵合金呈现单一的AlFe固溶体，晶格结构为体心立方. 当x = 0.8时，合金堆焊层的晶粒尺寸最为细小，晶界强化明显，硬度最高，平均硬度达到47.8 HRC，磨损量最小，为0.08 g. 加入一定量的Mo元素之后腐蚀电位降低，即耐腐蚀性能下降.
• Select
  Ta1与0Cr18Ni9薄板的储能焊试验

  杨全虎, 翟秋亚, 徐锦锋, 纪腾飞, 叶建林

  焊接学报. 2019, 40(9): 116-121. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400246

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用电容储能焊方法对Ta1与0Cr18Ni9薄板进行点焊连接，分析了直接点焊与添加高熵中间层的钽/钢接头组织与性能. 结果表明，溶质截流效应可有效抑制快速凝固熔核中脆性金属间化合物产生，实现钽/钢的储能焊接. Ta1/0Cr18Ni9的直接点焊接头中熔化区集中于钢板一侧，呈双曲回转形，熔核中心出现一直径约0.2 mm近圆形气孔，在钽与钢的结合界面处有少量Fe₅Ta₃与Cr₂Ta金属间化合物产生；添加高熵合金中间层的点焊接头，由比较规则的近半扁球状熔核及熔核向基体过渡的熔合区组成，熔核具有简单固溶体结构，组织均匀致密，主要由柱状晶组成. 在相同的参数条件下，钽/钢直接焊接头接头抗剪强度为239 MPa，添加高熵合金中间层的钽/钢接头抗剪强度可达374 MPa.
• Select
  陶瓷硬质相对铁基复合材料组织和性能的影响

  贾华, 刘政军, 李萌, 张琨

  焊接学报. 2019, 40(9): 122-127. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400247

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用明弧堆焊技术在Q235基体金属表面制备Fe-Cr-C-B-N-Ti系铁基复合材料. 借助金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和磨料磨损试验机对铁基复合材料的组织和性能进行分析与测试. 结果表明，铁基复合材料的基体组织由马氏体（M）和少量残余奥氏体（A）组成，硬质相由TiB₂，TiN，TiC，M₂₃（C，B）₆，M₃（C，B）和M₂B组成. 随着钛添加量的增多，初生陶瓷硬质相颗粒（TiB₂，TiN和TiC）和共晶硬质相（M₂₃（C，B）₆，M₃（C，B）和M₂B）增多，基体组织减少并细化. 当钛添加量为4%时，铁基复合材料的耐磨性达到最佳，此时硬度为66 HRC，磨损量为0.042 9 g.
• Select
  Co-Nb-Pd-Ni-V钎料真空钎焊C_f/SiC复合材料的接头组织与性能

  李文文, 熊华平, 吴欣, 陈波

  焊接学报. 2019, 40(9): 128-132. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400248

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用自行设计的Co-Nb-Pd-Ni-V高温活性钎料对碳纤维增强碳化硅（C_f/SiC）复合材料进行钎焊连接，钎焊温度为1 200 ~ 1 320 ℃，钎焊时间固定为10 min. 结果表明，钎料中的V和Nb元素同时发挥反应活性，与C_f/SiC复合材料发生界面反应，在陶瓷界面形成了VC和NbC双层界面反应层. 当钎焊参数为1 280 ℃/10 min，典型的接头组织为（VC/NbC）双界面反应层/（Co，Ni）₂Si + CoSi + NbC + Pd₂Si/（NbC/VC）双界面反应层. 在此参数下获得的接头性能最佳，其中室温三点弯曲强度为61.0 MPa，在900和1 000 ℃下测得的强度均高于其室温强度，分别为83.2和87.7 MPa. 接头中的NbC和Pd₂Si高熔点物相弥散分布在钎缝内部，大大提高了接头的高温性能.
• Select
  钛合金/Cu/不锈钢扩散焊界面化合物生长行为解析

  刘树英, 张冬冬, 刘亚洲, 孙艳艳

  焊接学报. 2019, 40(9): 133-138. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400249

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用拉伸、SEM扫描、能谱分析、XRD测试、热–动力学解析等手段，调查、研究了钛合金/Cu/304 扩散焊接头的力学性能、反应相种类、生成顺序及生长厚度. 结果表明，在焊接压力5.0 MPa下，接头的抗拉强度随焊接温度和时间的增加先增高后降低，在焊接温度1 223 K、时间3.6 ks时获得最高接头强度为163 MPa；过分提高温度和时间对接头性能不利. 用铜作中间层，在Cu/304界面侧基本未生成金属间化合物，而在钛合金/Cu界面间形成了由固溶体、金属间化合物Ti_xCu_y，Ti_xFe_y等组成的多层次过渡组织；由钛合金至不锈钢侧界面结构演化依次大致为Ti₂Cu，TiCu，TiCu₂，TiCu₃，TiCu₄，Ti₂Fe、FeTi，TiFe₂金属间化合物；生成的金属间化合物中Ti_xCu_y对接头强度的影响略显强于Ti_xFe_y化合物的趋势；根据推导的经验公式，通过调控温度及时间可以调控金属间化合物的层厚.
• Select
  钎料形态对半固态加压反应钎焊接头的影响

  李娟, 秦庆东, 龙琼, 张英哲

  焊接学报. 2019, 40(9): 139-144. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400250

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用自制不同形态的Al-Si-Mg-Cu-Ti钎料对70% SiC_p/Al复合材料进行了半固态加压反应钎焊，阐述了该焊接方法的内涵，分析了接头组织性能. 结果表明，填充粉末钎料时，钎缝组织为铝合金基体、深灰色环状和块状Ti₇Al₅Si₁₂和块状Ti；填充片状钎料时，钎缝组织为铝合金基体和短棒状Ti₇Al₅Si₁₂. 接头界面结合情况是影响接头性能的主要因素. 填充粉末钎料时，钎料与母材结合充分，原子扩散通道多，接头界面结合好，没有明显分界线，接头力学性能好，抗剪强度达92.1 MPa，断口属于韧脆混合断口；填充片状钎料时，界面处有明显分界线，接头力学性能差，抗剪强度为43.9 MPa，断口为脆性断口.
• Select
  异种铝合金摩擦塞补焊工艺与组织性能

  孙转平, 杨新岐, 刘凯旋, 杜波

  焊接学报. 2019, 40(9): 145-150. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400251

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用顶锻式摩擦塞补焊方法，以2219-T6铝合金为塞棒材料，分别对8 mm厚2024-T3和7075-T6两种铝合金FSW接头进行了摩擦塞补焊试验研究，深入探讨了不同焊接压力下塞补焊接头的微观组织、显微硬度、力学性能及断口形貌特征. 结果表明，塞棒和母材或FSW焊缝是由等轴晶进行过渡，获得了紧密结合的接头，热力影响区和热影响区晶粒发生长大. 整个塞补焊接头塞棒区软化最严重，硬度在85 ~ 95 HV之间. 2024铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的70%和65%以上，7075铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的62%和48%以上. 塞补焊接头断裂模式为韧性特征.
• Select
  纯铝1060/镀锌钢电阻点钎焊工艺及接头性能

  张昌青, 金鑫, 王维杰, 秦卓, 荣琛

  焊接学报. 2019, 40(9): 151-155. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400252

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用电阻点钎焊进行了纯铝1060与SGCC热镀锌钢板的搭接试验，研究了接头界面组织，并测试了接头力学性能. 结果表明，试验所用铝硅（Al-Si）合金钎料润湿良好，焊后接头焊缝界面处产生了具有双层结构且厚度不均的金属间化合物，厚度小于10 μm；焊接电流为7.8 kA时，接头抗拉剪载荷达到峰值，约为4.72 kN，在相同工艺参数下，电阻点钎焊接头的抗拉剪载荷明显高于点焊接头；接头断裂大都发生在铝板侧，且主要在热影响区处而不在焊点处，说明点钎焊接头质量良好，但由于焊缝铝侧界面局部存在“未钎合”缺陷，焊缝界面会产生拉应力且在金属间化合物的应力作用下易产生裂纹.
• Select
  TC17钛合金线性摩擦焊接头组织及性能

  季亚娟, 张田仓, 张连锋, 郭德伦

  焊接学报. 2019, 40(9): 156-160. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400253

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  文中针对航空发动机风扇及压气机盘TC17钛合金材料，开展了接头组织分析、拉伸性能测试及硬度测试，分析了接头不同部位组织特征及形成原因.结果表明，接头明显分为母材区（BM）、热力影响区（TMAZ）和焊合区（WZ），焊接接头中部热力影响区的组织表现为等轴晶粒，而靠近焊缝边缘处热力影响区的晶粒表现为沿着受力方向被拉长，焊合区发生了动态再结晶；接头的拉伸性能与母材相当；接头热力影响区的硬度高于母材和焊合区，平均硬度为486 HV.
• Select
  英文摘要

  焊接学报. 2019, 40(9): 161-168.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏