Si和Cu元素對鋁-鍍鋅鋼GTAW接頭性能的影響

本文以ai-5si焊絲為填充材料，研究了采用gmaw焊實現(xiàn)q235鋼和5a02鋁合金熔一釬焊連接的可行性，分析了接頭區(qū)顯微組織和缺陷。結(jié)果表明，采用gmaw焊可以實現(xiàn)q235鋼和5a02鋁合金的良好連接，并在鋼與釬料連接界面處產(chǎn)生了5um左右的金屬間化合物層，鋼與釬料連接界面處顯微硬度可達192．6mpa。當選擇工藝參數(shù)不當時，在熔一釬焊接頭內(nèi)發(fā)現(xiàn)了氣孔、未釬透及熱裂紋等缺陷，未釬透和熱裂紋主要分布在焊接接頭根部，焊接接頭根部成為鋼鋁熔－釬焊連接的一個薄弱區(qū)。

采用冷金屬過渡方法(cmt)對鋁和鍍鋅鋼板異種材料進行了熔釬焊連接。使用掃描電鏡(sem)、能譜分析(edax)和拉伸試驗對焊接接頭界面區(qū)顯微組織及接頭性能進行研究。試驗結(jié)果表明,鋁和鍍鋅鋼能得到成形良好的搭接接頭。在cmt熔釬焊的方法下,形成了中間厚兩邊薄的界面區(qū),并且在熔化區(qū)一側(cè)邊緣形成了富鋅區(qū),界面區(qū)組織成分也由致密的feal3金屬間化合物層變?yōu)棣凉倘荏w和feal3化合物混合層,而富鋅區(qū)是由富鋁的α固溶體和殘留的鋁組成。在進行拉伸試驗時,斷裂發(fā)生在鋁母材的熱影響區(qū),接頭強度為72.09mpa。

以在普通熱鍍鋅線生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼深沖熱鍍鋅板為目標,根據(jù)cq、dq級熱鍍鋅板生產(chǎn)線的工藝特點,設(shè)計了以前罩式退火和后罩式退火生產(chǎn)深沖熱鍍鋅板的工藝方案,分別研究了2種工藝對低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼熱鍍鋅板性能的影響。結(jié)果表明:由于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼在前罩式退火時會形成強的{111}織構(gòu),可以生產(chǎn)性能良好的深沖熱鍍鋅板;后罩式退火也可以改善低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼熱鍍鋅板的性能,但其沖壓性能主要取決于后罩式退火前的各工序。

送絲位置對鋁/鍍鋅板cmt搭接接頭組織與 性能的影響 王志平，靳朋禮，賈鵬，楊斯楠 (中國民航大學天津市民用航空器適航與維修重點實驗室，天津300300) 摘要：采用cmt搭接方法研究不同送絲位置對6082鋁合金/鍍鋅板搭接接頭質(zhì)量的影響.使用金相顯微鏡、掃 描電鏡(sem)、能譜儀(eds)分析焊接接頭的形貌，微觀組織及元素分布；通過拉伸試驗檢測接頭的力學性能.結(jié) 果表明，1和2位置時，焊縫成形不飽滿，鋅層蒸發(fā)嚴重，界面處形成feal2，feal及feal3的金屬間化合物，承載力 達到6kn；當3，4和5位置時送絲位置指向鋁板，焊縫成形飽滿，界面處形成fe6.6al3zn0.2和fe2al3si0.3，厚度約 為2μm，承載力達到7.5kn，綜上所述，cmt焊接鋁合金/鍍鋅板時送絲位置應(yīng)偏向鋁板，

采用電阻點焊的方法對建筑鍍鋅鋼板進行了焊接處理,研究了不同焊接電流條件下焊接接頭力學性能和熔核區(qū)顯微形貌,并分析了電流強度對鍍鋅鋼板組織與性能的影響。結(jié)果表明,鍍鋅鋼板基材由亮白色的馬氏體和灰色的鐵素體組成,島狀馬氏體均勻分布在鐵素體基體上；當焊接電流從8.5ka增加至12.0ka時,鍍鋅鋼板焊接接頭熔核區(qū)中未見焊接缺陷的存在,但是焊接電流的增加使得熔核中的柱狀晶有逐漸變粗的趨勢,熔核中心區(qū)域的晶粒在一定程度上得到粗化；隨著焊接電流的增加,鍍鋅鋼板的拉剪力和熔核直徑呈現(xiàn)先增加而后降低的趨勢,在焊接電流為10.5ka時取得最大值。

鋅疤對鍍鋅鋼絲拉拔的影響

對鋁/鍍鋅鋼復合熱源熔—釬連接過程中出現(xiàn)的局部"未釬合"缺陷的原因進行了研究,并制定了相應(yīng)的抑制和消除缺陷的措施。結(jié)果表明,焊接熱輸入不足是導致鋁母材熔合線根部位置產(chǎn)生局部"未釬合"缺陷的根本原因,而鋁母材熔合線根部位置的熔池金屬和鋼板達不到al-si釬料與鋼所需要的釬焊溫度是產(chǎn)生局部"未釬合"缺陷的直接原因。局部"未釬合"缺陷的產(chǎn)生還與熔池的流動及母材金屬的散熱等因素有間接的關(guān)系。鋁/鋼熔—釬焊縫熔合線根部局部"未釬合"缺陷可以通過適當?shù)卦龃蠛附訜彷斎爰案淖兗す馀c電弧的空間位置以提高激光對鋼母材的加熱效果來抑制和消除。

研究了熱鍍鋅工藝中試驗鋼絲浸鋅時間工藝參數(shù)對其機械性能的影響,采取減少現(xiàn)有的熱鍍鋅工藝浸鋅時間參數(shù)的方法。結(jié)果表明:提高收線速度,減少浸鋅時間,鍍后強度損失減小,彎扭值提高,生產(chǎn)效率提高。

利用掃描電鏡、金相顯微鏡手段對相同原材料的鋼絲在不同浸鋅時間下的微觀組織進行分析;研究了浸鋅時間對熱鍍鋅鋼絲微觀組織的影響;對不同浸鋅時間的鋼絲進行力學性能測試,并結(jié)合鋼絲組織探討了不同組織對鋼絲性能的影響。研究結(jié)果表明:適當減小浸鋅時間,可縮小鍍層中脆性相的厚度;但過低的浸鋅時間會導致鍍層不均勻、合金層開裂等問題,從而降低鋼絲的扭轉(zhuǎn)性能。

影響鍍鋅鋼絲扭轉(zhuǎn)性能的原因分析

從鋼絲的表面質(zhì)量、內(nèi)部應(yīng)力分布狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、鍍鋅溫度及鋅-鐵合金層等方面分析影響大橋纜索用鍍鋅鋼絲扭轉(zhuǎn)性能的主要原因,并提出相應(yīng)措施。通過優(yōu)化控冷工藝,線材組織更均勻,扭轉(zhuǎn)指標大為改善。采用增加拉拔道次、濕法拉拔等措施,避免內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻,提高扭轉(zhuǎn)性能。

鍍鋅表面需涂漆時，必須采用一些措施以保證取得滿意的效果。

對異種材料dp600鍍鋅雙相鋼板和1060工業(yè)純鋁進行了攪拌摩擦焊搭接試驗(鋁板在上,鋼板在下).從接頭橫截面的金相形貌可以發(fā)現(xiàn),在前進側(cè)和返回側(cè),鋼像兩個釘子一樣進入鋁中.在微觀上,鋼和鋁以河流狀的形式充分地混合在一起.在焊核區(qū)和熱力影響區(qū),鋼和鋁之間形成了一層有一定寬度的由兩種材料呈帶狀交錯分布組成的過渡層.力學性能測試表明,過渡層的顯微硬度較高,接頭抗剪強度達到母材77%,形成了力學性能較好的焊縫.xrd物相分析發(fā)現(xiàn)在斷面產(chǎn)生了金屬間化合物al13fe4.

鍍鋅鋼板脈沖電弧釬焊接頭界面組織及性能研究

采用脈沖鎢極氬弧釬焊使用cusi3釬料對鍍鋅鋼板進行了連接。主要研究脈沖頻率變化對接頭界面組織和力學性能的影響。結(jié)果表明,當電弧脈沖頻率由100hz增加到2000hz時,電弧釬焊熔池的攪拌和沖刷作用效果逐漸增強,促進了界面須狀金屬間化合物的破碎行為和熔池成分過冷區(qū)域的增加,使得釬料區(qū)域內(nèi)部fe5si3(cu)強化相數(shù)量不斷增多,彌散寬度變寬,由40μm增加到120μm,接頭顯微硬度最大值也相應(yīng)增加,由175mpa增加到204mpa。

分別在現(xiàn)場和試驗條件下對試驗用鍍鋅鋼板進行了連續(xù)點焊工藝試驗,并對電極不同狀態(tài)下焊接接頭進行了組織性能對比分析。結(jié)果表明:電極狀態(tài)的變化會引起焊接過程動態(tài)電阻的突變,在動態(tài)電阻突變前,點焊接頭均為合格,而在動態(tài)電阻突變后,點焊接頭均為不合格,因此動態(tài)電阻的突變可作為判定焊接接頭質(zhì)量的主要依據(jù)。

鋁質(zhì)和鍍鋅鋼材涂裝前的預處理

采用鎢極氬弧熔釬焊進行了鋁合金和鍍鋅鋼的異種金屬焊接,研究了焊接參數(shù)對接頭性能的影響,并通過填加不同焊絲,探討了合金元素的加入對焊縫的影響.結(jié)果表明,異種接頭抗拉強度可達到130mpa,并通過x射線衍射分析,獲得了填加不同合金元素的焊縫界面層相組成.

為研究耐蝕性更高但生產(chǎn)成本與傳統(tǒng)熱鍍鋅成本相當?shù)男洛儗?制備了添加微量鈦元素的熱浸鍍鋅層,分別從表觀質(zhì)量、鍍層厚度、電化學測試、鹽霧腐蝕試驗和全浸實驗考察了添加微量鈦元素對熱浸鍍鋅層性能的影響,掃描電鏡觀察鹽霧試驗后鍍層表面形貌。結(jié)果表明,添加微量鈦以后鍍層表觀質(zhì)量有所提高,鍍層厚度明顯減薄,鍍層在海水中耐蝕性能提高。微量鈦添加量為0.03%~0.04%時耐蝕效果最佳。

通過對熱鍍純鋅、電鍍純鋅、預磷化電鍍純鋅和熱鍍鋅鐵4種鋼板去鋅前后力學性能的對比研究,定量分析了鋅層對鍍鋅鋼板力學性能指標的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上探討了鍍鋅鋼板沖壓成形的變形機理,結(jié)果顯示:與電鍍純鋅、預磷化電鍍純鋅和熱鍍純鋅鍍層相比,鋅鐵合金鍍層的延展性較差,變形過程中鍍層和基板之間的不協(xié)調(diào)顯著降低了鋼板的整體成形性能。

鋼制燃煤熱鍍鋅鍋采用側(cè)壁上23部位為主加熱區(qū),鋅鍋受熱面積大,鋅液溫度波動小,減少鋅渣生成和避免鍋底部鋅渣泛起,同時采取內(nèi)外涂層等技術(shù)措施,可達到鍍鋅鋼絲質(zhì)量好、成本低的效果。如采用鋅鍋底部為主加熱區(qū),盡管有一些優(yōu)點,卻會生產(chǎn)出低質(zhì)量的鍍鋅鋼絲。

工藝參數(shù)對熱鍍鋅鋼板拉深成形性能的影響