CuMnNiSi釬料釬焊不銹鋼接頭組織性能研究

采用bni-2,bni-5這2種鎳基釬料真空釬焊1cr18ni9ti不銹鋼。利用金相分析,x射線衍射物相分析方法對釬焊接頭組織特性、相組成和擴(kuò)散處理后組織進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在真空釬焊過程中,釬料和母材中元素產(chǎn)生明顯擴(kuò)散;擴(kuò)散處理能夠消除釬縫中化合物相,使接頭組織均勻化。

研究了釬焊溫度對ni-p系釬料鋪展性能及其真空釬焊0cr13不銹鋼接頭力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,ni-p系釬料鋪展面積隨釬焊溫度的升高而增大,并且相同溫度下不含cr的ni-p釬料鋪展面積大于ni-cr-p的鋪展面積;釬焊溫度從925℃升高到1000℃過程中,ni-p、ni-cr-p釬料釬焊不銹鋼接頭的室溫剪切強(qiáng)度均增大,并且在相同釬焊工藝下,不含cr的ni-p釬料釬焊不銹鋼接頭室溫剪切強(qiáng)度優(yōu)于ni-cr-p釬焊接頭強(qiáng)度30～40mpa;ni-p系釬料釬焊接頭高溫強(qiáng)度隨溫度升高而下降,測試溫度超過500℃時,相同溫度下含cr的釬料能夠提高釬焊接頭強(qiáng)度0～30mpa。

用金相試驗、ｘ射線衍射物相分析和電子探針分析方法，系統(tǒng)地研究了４種鎳基釬料釬焊１ｃｒ１８ｎｉ９ｔｉ的釬縫組織特征和相組成及其隨熱處理時間的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，用ｂｎｉ１ａ和ｂｎｉ２釬料釬焊（１１２０℃，１０ｍｉｎ）的縫寬為０．１０ｍｍ的釬縫由αｎｉ、ｎｉ５ｓｉ２，ｃｒｂ和ｆｅ４．５ｎｉ１８．５ｂ６組成，近縫區(qū)擴(kuò)散層由αｆｅ，γｆｅ和ｆｅ２ｂ組成。用ｂｎｉ５釬料釬焊（１１７５℃，１０ｍｉｎ）的縫寬為０．０５ｍｍ的釬縫由αｎｉ，ｎｉ５ｓｉ２和ｎｉ１６ｃｒ６ｓｉ７組成。用ｂｎｉ７釬料釬焊（１０５０℃，１０ｍｉｎ）的縫寬為０．０５ｍｍ的釬縫由αｎｉ，ｎｉ２ｐ和（ｆｅ，ｎｉ）３ｐ組成。

BNi-2+BNi-5復(fù)合釬料釬焊不銹鋼填縫能力及其組織性能研究

綜合性能很高的雙相不銹鋼,在其力學(xué)性能十分突出的同時也具備級高的耐腐蝕性,因此,被廣泛使用在各行各業(yè)中用于代替一般的不銹鋼,如生物工程、食品藥品等行業(yè),在實(shí)際使用中,為節(jié)約成本,提升經(jīng)濟(jì)效果,在很大程度上發(fā)揮多種材料性能,大多會用多相不銹鋼與其他合金相互焊接結(jié)合使用,很大程度上降低了材料的使用性能.但是,由于不同的合金元素比例都會存在很大的差別,使得不同種類的材料焊接在一起相對困難,假如技術(shù)不高,在焊接中可能會產(chǎn)生很大概率的焊縫稀釋率,且最大的缺點(diǎn)就是在焊縫處容易出現(xiàn)氣孔或者裂痕等情況.因此,本文使用2205雙相鋼和q345r低合金鋼為實(shí)驗材料來進(jìn)行焊接工藝及接頭組織性能研究.

鎳基釬料釬焊不銹鋼的釬縫組織及工藝的研究

BAg25CuZn釬料釬焊不銹鋼的釬縫組織研究

利用金相試驗和差熱分析方法，系統(tǒng)地研究了用鎳基釬料釬焊１ｃｒ１８ｎｉ９ｔｉ時釬縫的重熔溫度隨釬焊工藝變化的規(guī)律。研究結(jié)果表明，熔化釬料與母材間的相互擴(kuò)散是影響釬縫重熔溫度的主要因素。當(dāng)通過擴(kuò)散使釬縫組織變成純固溶體時，釬縫的重熔溫度將大幅度提高。ｂｎｉ１ａ、ｂｎｉ２和ｂｎｉ５釬縫的重熔溫度可分別提高到１２３５℃，１２３０℃和１３９７℃。ｂｎｉ７釬縫的重熔溫度提高幅度較小，在試驗條件下僅提高到９４５℃

采用znal15和alsi12藥芯焊絲成功實(shí)現(xiàn)了鋁合金/不銹鋼異種金屬間的熔釬焊.結(jié)果表明,焊態(tài)下采用znal15藥芯焊絲所得接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)121mpa;而alsi12藥芯焊絲所得接頭抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)162mpa.接頭經(jīng)280℃保溫30min焊后熱處理后,采用znal15藥芯焊絲所得接頭抗拉強(qiáng)度為180mpa,比焊態(tài)下接頭抗拉強(qiáng)度高出將近一倍;采用alsi12藥芯焊絲所得接頭強(qiáng)度可提高至166mpa.對焊縫與鋼之間的界面層進(jìn)行成分分析發(fā)現(xiàn),znal15藥芯焊絲所得接頭界面層主要由fe2al5和feal3等脆性化合物及鋅固溶體組成,而alsi12藥芯焊絲所得接頭界面層由τ5-al7.4fe2si三元相組成,兩種焊絲所得接頭界面層厚度均不超過10μm.

采用先在釬縫間隙中預(yù)填合金粉，然后在釬縫外置放釬料進(jìn)行釬焊的方法，解決不銹鋼接頭寬間隙的釬焊問題.當(dāng)釬縫內(nèi)預(yù)填３１６粉（或１ｃｒ１８ｎｉ９粉）及用ｂｎｉ－１ａ（或ｂｎｉ－２）釬料釬焊時，預(yù)填粉不熔化，焊后保持原來的形狀。釬料中的硼沿晶界向預(yù)填粉中擴(kuò)散，在晶界處與鐵結(jié)合形成ｆｅ２ｂ，釬料獲得固溶體組織。用ｂｎｉ－１ａ釬料釬焊釬縫內(nèi)預(yù)填３１６粉時，釬紺縫強(qiáng)度高達(dá)５０４．７ｍｐａ。用ｂｎｉ－５釬料釬焊針縫內(nèi)預(yù)填３１６粉時，針縫組織內(nèi)的固溶體相中夾帶少量的化合物相，釬縫的重熔溫度高達(dá)１３２５℃。對同一種釬料而言，寬間隙針縫的抗拉強(qiáng)度與重熔溫度有較好的對應(yīng)性，即重熔溫度高，抗拉強(qiáng)度也高。

使用質(zhì)量比為6:4的混合鎳基釬料bni-2與bni-5對316l不銹鋼進(jìn)行真空釬焊。由于釬縫間隙對釬焊接頭組織性能有重要影響,所以在釬焊溫度1140℃,保溫時間10min的釬焊參數(shù)下,分別對釬縫間隙為30,60和100μm進(jìn)行了釬焊實(shí)驗。主要通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、電子探針顯微分析儀以及顯微硬度計等對釬焊接頭界面組織特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明,分布于釬焊接頭中心連續(xù)共晶組織是導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展的主要通道。另外,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)行完整的等溫凝固過程時,只有γ-ni固溶體相存在于釬焊接頭中,但在釬縫與母材邊界的沿晶界區(qū)域仍存在第二相的金屬間化合物。

采用填加或不填加1cr18ni9ti焊絲,對1cr18ni9ti奧氏體不銹鋼和1cr13馬氏體不銹鋼進(jìn)行直流鎢極氬弧焊試驗。采用金相顯微鏡、萬能拉伸試驗機(jī)和顯微硬度儀、掃描電子顯微鏡等分析測試手段研究了焊接接頭各區(qū)域的顯微組織、接頭的力學(xué)性能、斷口形貌特征等。并通過對兩種材料所形成的同種組織焊接接頭組織和性能的對比,確定了不銹鋼板的焊接工藝。

采用20%co2+80%ar氣體保護(hù)mag焊和焊條電弧焊對316l不銹鋼進(jìn)行焊接,通過對焊接接頭進(jìn)行拉伸、彎曲、硬度試驗和顯微組織觀察,研究了焊接接頭組織性能。結(jié)果表明,焊條電弧焊接頭的抗拉強(qiáng)度和顯微硬度比mag焊接頭的抗拉強(qiáng)度和顯微硬度高;焊條電弧焊焊縫金屬中δ鐵素體含量比mag焊焊縫金屬中δ鐵素體含量高;mag焊焊縫金屬含有少量的mc型碳化物;拉伸時,焊條電弧焊接頭斷裂在熱影響區(qū),而mag焊接頭斷裂在焊縫中心位置;焊接接頭的彎曲試驗均合格。

對3mm厚304奧氏體不銹鋼板進(jìn)行了熔化極氣體保護(hù)焊接(mig)試驗。在焊接中發(fā)現(xiàn),在適當(dāng)范圍內(nèi)提高焊接速度有利于減小焊縫和熱影響區(qū)寬度,增加接頭強(qiáng)度的穩(wěn)定性;但是焊接速度過快會導(dǎo)致焊縫區(qū)氣孔的產(chǎn)生,從而降低接頭強(qiáng)度的穩(wěn)定性和耐蝕性。通過控制焊接速度可以保證304奧氏體不銹鋼焊接接頭具有良好的力學(xué)性能和良好的耐腐蝕性能。

以18-8不銹鋼為研究材料,采用tig焊方法,僅改變焊接速度來觀察接頭組織形態(tài)的變化。研究發(fā)現(xiàn):在固態(tài)相變區(qū)中,焊接速度越大,該區(qū)殘留的δ-鐵素體愈多且在晶內(nèi)按一定方向平行分布。在1150℃以下接近1150℃的熱影響區(qū)中,僅在晶界出現(xiàn)δ-鐵素體,焊接速度越大,該區(qū)晶粒越小,晶界δ-鐵素體數(shù)量愈多。焊接速度對焊縫中δ-鐵素體形態(tài)有影響,但不太明顯。

以高cr、ni合金粉為填加材料,采用nd∶yag脈沖激光對0.1mm+0.8mm+0.1mm雙面超薄不銹鋼復(fù)合板進(jìn)行對接焊,對焊接接頭的組織、抗拉強(qiáng)度、焊縫區(qū)顯微硬度以及焊縫表面耐腐蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,激光焊接的表面成形性好、變形小、無缺陷,焊縫金屬與覆層不銹鋼及基層碳鋼連接良好;焊縫中心為晶粒取向不規(guī)律的細(xì)小等軸晶,其他區(qū)域為柱狀晶,幾乎看不到熱影響區(qū),焊縫表面為奧氏體+少量鐵素體+少量馬氏體組織;焊接接頭的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了母材的92%,伸長率為母材的25%;焊縫區(qū)顯微硬度與母材相比有顯著提高;不銹鋼復(fù)合板焊縫表面和母材覆層抗電化學(xué)腐蝕性能接近。

本文采用微型脈沖激光實(shí)現(xiàn)了0．3mm厚321不銹鋼片的對接焊，通過正交優(yōu)化設(shè)計對工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，利用光學(xué)顯微鏡，電子精密拉伸機(jī)等分析測試手段，研究了工藝參數(shù)對焊接接頭微觀形貌及組織的影響。結(jié)果表明，焊接接頭獲得最大抗拉強(qiáng)度的最優(yōu)工藝參數(shù)是脈；中功率百分比為18、脈沖寬度為4ms、脈沖頻率為2hz，此時焊接接頭的承載能力達(dá)到母材的98％。分析了功率密度對焊縫成形和力學(xué)性能的影響。承載能力較高的焊接接頭其顯微組織是由焊縫中心區(qū)的等軸晶和焊縫邊緣粗大的柱狀晶組成，并且焊接接頭的顯微硬度高于母材。

以al-si共晶合金箔作為釬料擴(kuò)散釬焊連接6063鋁合金與1cr18ni9ti不銹鋼,首先在真空條件下加熱至al-si合金熔點(diǎn),待其熔化后迅速降到al-si合金共晶溫度以下進(jìn)行保溫,以期減少焊縫中fe-al金屬間化合物的含量。研究結(jié)果表明:低溫擴(kuò)散溫度越高,加熱時間越長,不銹鋼一側(cè)界面的fe-al金屬間化合物厚度明顯增厚,甚至沿fe-al金屬間化合物或不銹鋼與fe-al金屬間化合物界面產(chǎn)生裂紋。

不銹鋼軟釬焊用釬料和釬劑的研究 (2)

陶瓷與金屬直接釬接的關(guān)鍵問題是釬料的選擇,采用活性釬料進(jìn)行陶瓷與的直接釬接,并對接頭進(jìn)行了機(jī)械拉伸試驗和金相分析,結(jié)果表明,釬料的選擇是成功的,還介紹了釬料的冶煉工藝。

dp590鍍鋅雙相鋼cmt焊接工藝及接頭組織性能研究 隨著鍍鋅鋼在車身制造中的使用愈加廣泛,鍍鋅鋼的焊接性能也越來越受到 關(guān)注和重視。鍍鋅雙相鋼不但具備雙相高強(qiáng)鋼的所有良好性能,還具備過人的耐 腐蝕能力。 鋼板表面鍍鋅層的存在提高了焊接難度,如何提高dp590鍍鋅雙相鋼搭接接 頭質(zhì)量,是本文研究的重點(diǎn)。本文以dp590鍍鋅雙相鋼為研究對象,采用冷金屬過 渡焊(cmt)焊接方式,選用規(guī)格為1.0mmbhg-2m焊絲,對dp590鍍鋅鋼進(jìn)行搭接焊 實(shí)驗,并研究了搭接焊焊接接頭的微觀組織、力學(xué)性能和焊縫氣孔情況。 實(shí)驗結(jié)果表明,cmt搭接焊焊接dp590鍍鋅雙相鋼能夠得到宏觀成型良好、 焊縫連續(xù)、無焊接缺陷的焊接接頭。焊縫區(qū)主要由板條馬氏體組織構(gòu)成;粗晶區(qū) 由板條馬氏體和少量鐵素體組成;不完全相變區(qū)中的鐵素體含量增加。 在本文試驗條件下,焊接速度越快,焊

采用鎳基釬料bni2+40%bni5對316l不銹鋼進(jìn)行真空釬焊。主要通過光學(xué)顯微鏡、電子探針顯微分析儀、硬度計等研究了3種釬縫間隙下釬焊接頭的顯微組織、釬縫成分分布以及釬縫顯微硬度。結(jié)果表明316l不銹鋼的釬焊接頭主要由固溶體、共晶組織及網(wǎng)狀化合物組成,硼、硅是導(dǎo)致化合物相產(chǎn)生的主要合金元素;隨著釬縫間隙的減小,釬焊接頭中金屬間化合物相的含量逐漸減小,當(dāng)釬縫間隙為30μm時,接頭組織基本為固溶體。