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高强韧Fe_(1_(5))Co_(30)Cr_(1_(5))Ni_(30)Al_(5)Ti_(5)高熵合金强韧化机理研究
1
作者 徐国富 黄珊珊 +4 位作者 刘亮 黄少旭 季霖锋 刘路 唐磊 《材料研究与应用》 2026年第2期149-155,共7页
FeCoCrNi系高熵合金具备优异的力学性能,在化学成分设计方面具有极高的自由度,有望通过协同引入多种强化机制,突破强度与塑性倒置关系。但是,目前FeCoCrNi系高熵合金的屈服强度仍然较低,而传统的单一强化机制难以在强度与塑性之间实现... FeCoCrNi系高熵合金具备优异的力学性能,在化学成分设计方面具有极高的自由度,有望通过协同引入多种强化机制,突破强度与塑性倒置关系。但是,目前FeCoCrNi系高熵合金的屈服强度仍然较低,而传统的单一强化机制难以在强度与塑性之间实现有效协同,这严重限制了其实际应用。为解决该问题,在FeCoCrNi高熵合金中引入微量的Al、Ti元素,通过析出强化机制保证其高屈服强度,同时调整FeCoCrNi合金中各元素比例(如增加低层错能Co等元素比例)以保持合金的低层错能,从而确保基体能够激发位错增殖及孪生诱发塑性(Twinning induced plasticity,TWIP)等多重强化效应。本文在FeCoCrNi高熵合金引入Al、Ti元素,制备出Fe_(1_(5))Co_(30)Cr_(1_(5))Ni_(30)Al_(5)Ti_(5)高熵合金,针对该高熵合金的成分特点,设计了相应的变形及退火热处理工艺,并对其退火及变形后的组织进行了微观结构表征,同时探究了其塑性变形行为及强化机理。结果表明,Fe_(1_(5))Co_(30)Cr_(1_(5))Ni_(30)Al_(5)Ti_(5)高熵合金经热力学加工后,实现了高强度和高塑性的协同结合,退火后其屈服强度为768 MPa、抗拉强度为1164 MPa,而延伸率依然维持在较高的水平(37%)。该高熵合金较高的屈服强度主要来源于严重的晶格畸变,以及与基体共格且弥散分布的L12相粒子。另外,具有单相面心立方结构(Face centered cubic,FCC)的FeCoCrNi基高熵合金,在塑性变形阶段同时激发了多重的强化机制(如位错强化、L-C lock强化和TWIP效应),这不仅可以直接阻碍位错运动,而且提升了位错容量,这是其保持较高的加工硬化效应和优异的强塑性的原因。本研究在高熵合金中协同引入了多重强化效应,为突破高熵合金的强度-塑性倒置关系提供了实验和理论指导。 展开更多
关键词 高熵合金 强韧化 力学性能 微观结构表征 晶格畸变 析出强化 强化机理 TWIP效应
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异种金属铝/镍片微连接及接头可靠性分析
2
作者 郑亚杰 吴集思 +3 位作者 叶钫 王文华 杨成刚 杨平 《热加工工艺》 北大核心 2026年第1期172-178,共7页
采用微电阻点焊方法实现厚度均为0.1 mm的铝片和镍片的连接,研究了焊接电流对焊缝显微组织、力学性能及电性能的影响,最后采用加速通电试验对接头的可靠性进行了测试。采用扫描电镜、X射线衍射、四探针检测和拉伸试验等方法,研究了接头... 采用微电阻点焊方法实现厚度均为0.1 mm的铝片和镍片的连接,研究了焊接电流对焊缝显微组织、力学性能及电性能的影响,最后采用加速通电试验对接头的可靠性进行了测试。采用扫描电镜、X射线衍射、四探针检测和拉伸试验等方法,研究了接头的微观结构、相组成、电性能和力学性能。结果表明,随着微电阻点焊电流在1.20~1.40 kA范围内增加,焊缝晶粒尺寸逐渐减小,接头电阻率增加。因焊缝区与环境间温差较大,更易形核,晶粒细小;这加剧了电子在晶界处的散射,导致电阻率升高。在可靠性测试中,随通电时间增加,焊缝晶粒尺寸减小,接头电阻率增大,而接头拉剪力减小。这是由于连续电流焦耳热效应和接头组织的差异,导致每个区域的热失配,加快了微裂纹的萌生,并沿晶界扩展。 展开更多
关键词 Al/Ni异种金属 微电阻点焊 可靠性 电阻率 拉剪力
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1000 MPa级富铜纳米相强化钢焊接接头冷裂纹敏感性
3
作者 郑佳强 刘玉双 +4 位作者 张亚平 吴宇新 赵刚 龚腾龙 张中武 《焊接学报》 北大核心 2026年第2期29-36,共8页
为评价超低碳1000 MPa级富铜纳米相强化钢焊接接头的冷裂纹敏感性,通过理论计算和斜Y形坡口焊接裂纹试验进行系统研究.考查了现有冷裂纹敏感性公式的成分适用范围,根据纳米相强化钢的特性、成分范围和斜Y试验结果,提出了新的冷裂纹敏感... 为评价超低碳1000 MPa级富铜纳米相强化钢焊接接头的冷裂纹敏感性,通过理论计算和斜Y形坡口焊接裂纹试验进行系统研究.考查了现有冷裂纹敏感性公式的成分适用范围,根据纳米相强化钢的特性、成分范围和斜Y试验结果,提出了新的冷裂纹敏感性公式,评估了超低碳纳米相强化钢的冷裂倾向,研究了预热温度对焊接接头冷裂纹的影响,并给出了焊接预热温度.结果表明,超低碳1000 MPa级富铜纳米相强化钢的冷裂纹敏感指数为0.252.在不预热焊接的条件下,母材及热影响区均无裂纹,钢板具有优异的焊接性能;随着焊前预热温度的升高,焊接接头冷裂纹敏感性显著下降;当预热温度为105℃时,试验焊缝和热影响区的裂纹率均为0. 展开更多
关键词 富铜纳米相强化钢 冷裂纹敏感性 预热温度 斜Y形坡口焊接裂纹试验
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水电用1000 MPa级高强钢焊接冷裂纹敏感性
4
作者 姚亮 强林林 +3 位作者 刘华青 姜英龙 郭枭 徐玉君 《焊接》 2026年第2期66-71,共6页
【目的】该文以国产水电用1 000 MPa级高强钢为研究对象,对其焊接冷裂纹敏感性开展研究。【方法】以碳当量、板厚、熔敷金属扩散氢含量和焊接热输入为影响因素,进行了预热温度的理论计算;通过铁研试验确定了打底焊预热温度;通过插销试... 【目的】该文以国产水电用1 000 MPa级高强钢为研究对象,对其焊接冷裂纹敏感性开展研究。【方法】以碳当量、板厚、熔敷金属扩散氢含量和焊接热输入为影响因素,进行了预热温度的理论计算;通过铁研试验确定了打底焊预热温度;通过插销试验确定了不同预热温度下的临界断裂应力。【结果】结果表明,钢板理论预热温度为133℃;采用热输入为7.4 kJ/cm的打底焊时,预热温度不应低于125℃;在不预热条件下,钢板的临界断裂应力为550 MPa;预热80℃时,钢板的临界断裂应力为850 MPa;预热温度超过100℃时,钢板的临界断裂应力为1 025 MPa。【结论】厚度为80 mm的水电用1 000 MPa级高强钢具有一定的冷裂纹倾向,结合实际工程应用,建议焊前预热125℃以上,道间温度不低于125℃,以避免根部和热影响区产生冷裂纹。 展开更多
关键词 1000 MPa级高强钢 焊接冷裂纹敏感性 铁研试验 插销试验 预热温度
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薄壁不锈钢压力容器制造质量控制的关键技术措施
5
作者 安天佑 秦文海 席耀帮 《热处理技术与装备》 2026年第1期9-12,17,共5页
针对薄壁不锈钢压力容器制造过程中的关键技术难题,从焊接质量控制、变形控制及射线检测与返修3个方面进行了系统分析。通过引入热膨胀衬环装配法、双面氩弧焊工艺和智能化射线检测等先进技术,提出了有效的控制措施。实践表明,这些技术... 针对薄壁不锈钢压力容器制造过程中的关键技术难题,从焊接质量控制、变形控制及射线检测与返修3个方面进行了系统分析。通过引入热膨胀衬环装配法、双面氩弧焊工艺和智能化射线检测等先进技术,提出了有效的控制措施。实践表明,这些技术措施可使焊接一次合格率提高到100%,变形量减少80%以上,并显著提升检测效率和准确性,为高端压力容器的制造提供了可靠的技术保障。 展开更多
关键词 热膨胀衬环装配法 双面氩弧焊工艺 智能化射线检测 变形量
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薄覆层6082/AZ31/6082复合板FSW接头组织与性能研究
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作者 张辰宇 王天国 +2 位作者 周楠 冯波 冯晓伟 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2026年第2期203-210,共8页
针对薄覆层6082/AZ31/6082复合板开展搅拌摩擦焊(FSW)工艺优化,通过固定搅拌头前进速度为60 mm/min,调整搅拌头转速的试验方法,探究焊接工艺参数对组织性能的影响。结果表明,当转速提升至1000 r/min时,焊缝形成完整三层复合结构,镁合金... 针对薄覆层6082/AZ31/6082复合板开展搅拌摩擦焊(FSW)工艺优化,通过固定搅拌头前进速度为60 mm/min,调整搅拌头转速的试验方法,探究焊接工艺参数对组织性能的影响。结果表明,当转速提升至1000 r/min时,焊缝形成完整三层复合结构,镁合金焊核区晶粒细化至3.007μm,动态再占比比例达90%且大角度晶界占比为81%。揭示了FSW工艺参数与Al_(3)Mg_(2)和Al_(12)Mg1_(7)金属间化合物(IMC)扩散层分布的影响规律。当转速提升至1000 r/min、IMC层厚度呈现3∶2的优化比例时,接头抗拉强度为174 MPa(母材66.15%)。采用减薄30%的铝合金覆层复合板实现优质焊接,阐明了复合板层状结构中IMC分布与力学性能的定量关系。 展开更多
关键词 薄覆层 三层复合板 金属间化合物 力学性能
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退火炉露点对热镀锌烘烤硬化钢质量影响的研究
7
作者 王硕 段晓溪 +2 位作者 任起 李靖 刘锦 《金属材料与冶金工程》 2025年第3期30-35,共6页
通过调整退火炉露点、分析漏镀缺陷成因及BH值变化机理,研究分析了退火炉露点对热镀锌烘烤硬化钢质量的影响。结果发现:退火炉露点升高,促进Mn元素内氧化减少外氧化,进而降低漏镀缺陷比例,但同时导致BH值下降。这是因为退火炉露点升高... 通过调整退火炉露点、分析漏镀缺陷成因及BH值变化机理,研究分析了退火炉露点对热镀锌烘烤硬化钢质量的影响。结果发现:退火炉露点升高,促进Mn元素内氧化减少外氧化,进而降低漏镀缺陷比例,但同时导致BH值下降。这是因为退火炉露点升高导致氧分压增加,促进了钢板表面C元素氧化,减少了过剩碳数量。为平衡烘烤硬化性能与降低漏镀缺陷风险,构建了基于机器学习算法的退火炉露点工艺设计推荐模型,该模型能有效满足烘烤硬化钢性能要求,降低漏镀缺陷发生概率。 展开更多
关键词 热镀锌 烘烤硬化钢 漏镀 随机森林 神经网络
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单调载荷下Q345B晶粒与晶界强度协调数值模拟研究
8
作者 胡广旭 丁人杰 +2 位作者 刘洋 席慧智 巩庆涛 《电焊机》 2025年第5期55-62,共8页
由于金属材料晶粒与晶界的微观力学性能存在差异,导致其在低应力循环载荷下首先易在晶粒内产生塑性累积滑移,直至扩展至晶界附近,最终形成初始裂纹。为了深入理解其微观力学行为,采用晶体塑性有限元方法,构建了考虑微观晶粒与晶界强度... 由于金属材料晶粒与晶界的微观力学性能存在差异,导致其在低应力循环载荷下首先易在晶粒内产生塑性累积滑移,直至扩展至晶界附近,最终形成初始裂纹。为了深入理解其微观力学行为,采用晶体塑性有限元方法,构建了考虑微观晶粒与晶界强度差异的微观组织模型,并开展了单调载荷下的数值模拟研究。研究基于微观组织结构电镜照片,通过拓扑几何建立了微观组织有限元模型,并利用晶粒与晶界差异强度比例构建了晶粒与晶界的协调本构关系。晶粒强度为宏观强度90%左右时,晶界与晶粒协调强度下数值模拟的结果与实际拉伸试验结果更为接近。研究揭示了晶粒与晶界强度协调机制对材料力学性能的影响,为后续循环载荷下材料的疲劳性能研究奠定了基础。本研究将晶粒与晶界强度差异引入数值模型,并通过模拟结果与试验数据的对比验证了模型的准确性,为深入理解材料微观结构与宏观性能之间的关系提供了新的视角。 展开更多
关键词 疲劳 微观机制 数值模拟 晶粒晶界 强度协调
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不同焊接特征对管线钢与法兰焊接接头疲劳寿命影响
9
作者 刘鑫 刘紫微 《焊接》 2025年第4期91-96,共6页
【目的】旨在研究满焊、不满焊和延伸焊3种焊接特征对管线钢和法兰等效T形接头疲劳寿命的影响。【方法】建立3种焊接特征有限元模型,并采用高频疲劳试验机,验证仿真结果的准确性。【结果】结果表明,管线钢和法兰等效T形接头焊缝处的整... 【目的】旨在研究满焊、不满焊和延伸焊3种焊接特征对管线钢和法兰等效T形接头疲劳寿命的影响。【方法】建立3种焊接特征有限元模型,并采用高频疲劳试验机,验证仿真结果的准确性。【结果】结果表明,管线钢和法兰等效T形接头焊缝处的整体应变能密度变化趋势为先减小,达到峰谷后,再逐渐增大,最小网格尺寸选用峰谷位置,为5.5 mm。随外应力的增加,疲劳次数逐渐减小,断裂现象均发生在收弧位置,试验结果和仿真结果疲劳S-N曲线一致。在应力为60 kN时,最大误差控制在13.3%。采用仿真手段可有效减少试验样本数量,预测疲劳循环次数。【结论】在存活率50%的S-N曲线和循环周次为2×106的疲劳强度时,未满焊焊接接头疲劳强度比满焊焊接特征高1.3%,比延伸焊焊接特征高5.6%;未满焊焊接接头的疲劳寿命比满焊和延伸焊接头的疲劳寿命都高。 展开更多
关键词 焊接特征 疲劳寿命 T形接头 S-N曲线
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二次热循环对深海管线钢粗晶区组织与韧性的影响 被引量：1
10
作者 刘治文 韩鹏彪 +5 位作者 张亮 杨浩 贾书君 李拔 李子健 王蕾 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期104-108,共5页
采用热模拟机模拟深海管线钢的粗晶区,并通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和夏比冲击试验表征了其组织和韧性,研究了二次热循环中不同峰值温度对深海管线钢粗晶区组织和韧性的影响。结果表明:当二次热循环峰值温度为800℃时,... 采用热模拟机模拟深海管线钢的粗晶区,并通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和夏比冲击试验表征了其组织和韧性,研究了二次热循环中不同峰值温度对深海管线钢粗晶区组织和韧性的影响。结果表明:当二次热循环峰值温度为800℃时,管线钢粗晶区的组织主要为粒状贝氏体,块状M-A组元在原奥氏体晶界呈现断续的链状结构,大角度晶界比例较低,冲击吸收功为37.8 J,表现出明显的脆化现象。当峰值温度为900℃时,组织主要为多边形铁素体和准多边形铁素体,大角度晶界比例较高,韧性最优。 展开更多
关键词 深海管线钢 热影响区 M-A组元 晶界 韧性
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涟钢Q1100E高强钢冷裂纹敏感性研究 被引量：1
11
作者 温俊霞 林博 +4 位作者 石玗 马蓉 邓颖章 廖国锋 李旭娇 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期580-584,共5页
工程机械用高强钢的强度级别越来越高,最高已经达到1 100 MPa。本工作通过进行斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,对涟钢Q1100E高强钢的裂纹敏感性、金相组织、显微硬度进行了分析。实验结果表明,涟钢Q1100E高强钢焊接接头显微组织呈现以下特征:... 工程机械用高强钢的强度级别越来越高,最高已经达到1 100 MPa。本工作通过进行斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,对涟钢Q1100E高强钢的裂纹敏感性、金相组织、显微硬度进行了分析。实验结果表明,涟钢Q1100E高强钢焊接接头显微组织呈现以下特征:焊缝区域主要由针状铁素体和贝氏体组成,而热影响区粗晶区则形成粗大的板条马氏体组织并伴有少量残余奥氏体。研究证实,增大焊接热输入可有效降低焊缝冷裂纹敏感性。在预热温度参数研究中发现,当预热温度低于130℃时,焊缝均出现不同程度的裂纹缺陷;而将预热温度提升至150℃后,焊缝完全避免了裂纹产生,这表明适当提高预热温度是控制高强钢焊接冷裂纹的有效工艺措施。值得注意的是,最高硬度值出现在预热150℃条件下的热影响区。不同预热温度和热输入参数下的焊缝及热影响区显微组织差异不显著,由此可以推断,热影响区马氏体含量并非影响冷裂纹形成的主要控制因素。 展开更多
关键词 Q1100E 超高强钢 冷裂纹敏感性 显微组织 氢致裂纹
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800 MPa级光伏支架用钢冲击韧性影响规律及焊接性分析 被引量：1
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作者 张永林 成会朝 +2 位作者 杨海锋 刘宁 梁远栋 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期138-144,共7页
通过焊接热模拟试验,模拟不同冷却速度下800 MPa级光伏支架用钢粗晶热影响区(coarse grain heat affected zone,CGHAZ)的焊接热循环过程,在光学显微镜(optical microscope,OM)下观察热模拟试样的显微组织,分析冷却速度对CGHAZ显微组织... 通过焊接热模拟试验,模拟不同冷却速度下800 MPa级光伏支架用钢粗晶热影响区(coarse grain heat affected zone,CGHAZ)的焊接热循环过程,在光学显微镜(optical microscope,OM)下观察热模拟试样的显微组织,分析冷却速度对CGHAZ显微组织的影响规律;并且,通过对热模拟试样进行冲击试验,结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM),分析冷却速度对CGHAZ韧性的影响规律.结果表明,随着冷却速度的增大,CGHAZ显微组织由粒状贝氏体(granular bainite,GB)+晶界处存在的先共析铁素体(proeutectoid ferrite,PF),逐渐转变为GB+少量板条贝氏体(lamellar bainite,LB),最后转变为全部LB.并且,随着冷却速度的提高,冲击韧性逐渐改善,-20℃冲击吸收能量均值从14.33 J逐渐提高到58 J,冲击断口从典型的脆性断裂形貌逐渐转变为韧性+解理混合断裂,最后转变为明显的韧性断裂特征.除此之外,考虑到800 MPa级光伏支架用钢强度较高,通过碳当量法和Graville图法间接评价焊接性,并通过冷裂纹敏感性指数评估了其冷裂纹倾向,分析结果表明,焊接性良好,焊接冷裂纹倾向较小. 展开更多
关键词 光伏支架用钢 粗晶热影响区 冷却速度 冲击韧性 焊接性分析
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254SMO超级奥氏体不锈钢焊接接头点蚀机理 被引量：1
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作者 柳阳 谷孝满 +2 位作者 孙铭山 王志斌 陈颉 《焊接》 2025年第7期25-29,38,共6页
【目的】旨在研究254SMO超级奥氏体不锈钢焊接接头的耐点蚀性能及机理。【方法】使用直径φ1.2 mm的ERNiCrMo-3实心焊丝进行254SMO超级奥氏体不锈钢板MIG焊接,评价焊接接头的耐点蚀性能,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(... 【目的】旨在研究254SMO超级奥氏体不锈钢焊接接头的耐点蚀性能及机理。【方法】使用直径φ1.2 mm的ERNiCrMo-3实心焊丝进行254SMO超级奥氏体不锈钢板MIG焊接,评价焊接接头的耐点蚀性能,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)及电子探针(EPMA)等方法分析焊接接头组织及腐蚀机理。【结果】结果表明,254SMO焊接接头的耐点蚀性能严重劣于母材。254SMO超级奥氏体不锈钢MIG焊缝中存在50μm左右的未混合区。未混合区的成分与母材相同,但经历了熔化和重新凝固,Mo元素偏析严重,含量最低为4%,远低于母材的6%,导致未混合区的耐点蚀性能显著下降。【结论】254SMO焊接接头的未混合区先于母材和焊缝发生点蚀,形成腐蚀沟。 展开更多
关键词 超级奥氏体不锈钢 点蚀 未混合区 偏析 腐蚀沟
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超高强钢分步冷却激光焊接头强韧性分析 被引量：1
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作者 张志勇 李若愚 +4 位作者 郭轩铭 石如星 禹兴胜 徐济进 李志敏 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期112-119,共8页
为解决超高强钢焊后接头强韧性失配的问题,文中研究借鉴淬火配分工艺(quenchingandpartitioning,Q&P)原理提出一种分步冷却工艺,研究分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响.基于焊接数值模拟的方法设计了分步冷却系统,并与现有... 为解决超高强钢焊后接头强韧性失配的问题,文中研究借鉴淬火配分工艺(quenchingandpartitioning,Q&P)原理提出一种分步冷却工艺,研究分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响.基于焊接数值模拟的方法设计了分步冷却系统,并与现有激光焊系统集成,开展了超高强钢分步冷却焊接试验,对比分析了分步冷却焊接工艺对焊接接头力学性能的影响,探讨了分步冷却激光焊接头强韧化机理.结果表明,相较于激光焊,分步冷却激光焊使得焊接接头各区域的宽度均有所下降,焊接接头的屈服强度提高5.8%,抗拉强度提高4.9%,韧性值提高约6.8%.这是由于分步冷却导致冷却速率较高,原奥晶粒尺寸减小,从而形成更细、更窄的板条马氏体,提升了接头的强度;同时由于自配分的作用,残余奥氏体含量增加,引发相变诱导塑性效应(transformation-inducedplasticity,TRIP)导致韧性提高.创新点:(1)基于焊接数值模拟,设计了分步冷却激光焊系统.(2)分步冷却激光焊解决了超高强钢焊接接头强韧性失配问题. 展开更多
关键词 超高强钢 分布冷却 强韧性 激光焊
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长期服役15Cr1Mo1V钢补焊热影响区组织及力学性能研究
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作者 王艳松 刘福广 +5 位作者 米紫昊 杨二娟 韩天鹏 李霄 张磊 陈亚攀 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期60-64,共5页
以某电厂运行约1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V再热蒸汽管道为研究对象,通过焊接热模拟试验制备了焊条电弧焊补焊热影响区试样,焊接热循环的峰值温度分别为720、820、890、1300℃,分别对应接头的回火区、不完全相变区、完全相变区、粗晶区... 以某电厂运行约1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V再热蒸汽管道为研究对象,通过焊接热模拟试验制备了焊条电弧焊补焊热影响区试样,焊接热循环的峰值温度分别为720、820、890、1300℃,分别对应接头的回火区、不完全相变区、完全相变区、粗晶区,并对其微观组织、硬度、冲击韧性进行了分析。结果表明:服役1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V钢的母材微观组织为粒状贝氏体+少量多边形铁素体,晶内、晶界存在颗粒状碳化物。经焊接热循环后,回火区的组织与母材基本一致,不完全相变区出现珠光体转变,完全相变区组织为珠光体+铁素体+晶界碳化物,粗晶区为粗大的板条贝氏体。服役1.3×10^(5)h的15Cr1Mo1V钢母材、回火区、不完全相变区的硬度低于DL/T 438-2016的规定值,而粗晶区的硬度高于规定值。服役1.3×10^(5)h对15Cr1Mo1V钢冲击韧性影响不明显,回火区、粗晶区的冲击韧性高于供货态母材,但不完全相变区、完全相变区的韧性显著低于供货态母材。 展开更多
关键词 15Cr1Mo1V 长期服役 热影响区 微观组织 力学性能
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TA2薄钛板搅拌摩擦焊接头的显微组织与力学性能分析 被引量：1
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作者 张乐 陈元园 +1 位作者 冯庆 李耀辉 《材料研究与应用》 2025年第1期196-200,共5页
为了探究搅拌头转速、焊接速度、轴向压力等工艺参数对薄钛材焊接质量的影响规律,采用搅拌摩擦焊技术对厚度为3 mm的TA2方形薄钛板进行焊接,并对搅拌摩擦焊件接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:当搅拌摩擦焊工艺参数为焊接... 为了探究搅拌头转速、焊接速度、轴向压力等工艺参数对薄钛材焊接质量的影响规律,采用搅拌摩擦焊技术对厚度为3 mm的TA2方形薄钛板进行焊接,并对搅拌摩擦焊件接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:当搅拌摩擦焊工艺参数为焊接速度60 mm·min^(-1)、转速300 r·min^(-1)、焊头倾角1°—3°、焊接压力20—25 kN和氩气流量16 L·min^(-1)时,焊缝区域结构完好,未出现小孔、夹杂物和裂纹等常见的焊接缺陷。通过对焊接接头显微组织分析发现,该区域的显微组织主要为2.5—32μm细小等轴晶,晶粒尺寸沿焊缝中心呈现倒V型对称分布,并从焊缝中心向母材方向逐渐增大。表明,焊接过程中温度和应力的分布对晶粒的生长有显著影响。焊缝区域的显微硬度为131.9—138.1HV,随离焊缝中心距离的增大而降低,焊缝区域的平均晶粒尺寸和平均显微硬度分别是12.8μm和135.4 HV,均显著优于母材区域的57μm和125.1 HV。相较于母材,焊缝区域的晶粒尺寸和硬度表现出显著的优越性,表明焊接过程有效细化了晶粒及提高了材料的局部硬度。导电率方面,焊缝区域为3.65%IACS,低于母材区域的3.82%IACS。通过残余应力测试发现,焊缝中心区域的最大残余应力为420 MPa(横向)和180 MPa(纵向),在距焊缝中心15—20 mm处出现压应力。拉伸测试结果显示,搅拌摩擦焊件及母材的抗拉强度分别为415和297 MPa、屈服强度为325和258 MPa、延伸率为32%和62%,焊接接头的强度得到提高,但塑性性能有所下降,这是因焊接过程中产生的显微组织细化和残余应力所致。通过研究确定了搅拌摩擦焊焊接薄钛材最优的工艺参数组合,提高了焊接效率和质量的稳定性。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 TA2方形薄钛板 显微硬度 金相组织 抗拉强度 延伸率 导电率 残余应力
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Nb和Ti含量对Inconel718板材焊接接头组织性能影响
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作者 安军靖 陈嘉诚 +4 位作者 王惠生 刘德壮 杨亚倩 梁田 马颖澈 《核科学与工程》 北大核心 2025年第3期527-538,共12页
Inconel718焊接接头组织直接影响焊接部件的服役性能,然而Nb、Ti含量对焊接接头组织、性能的影响研究并不深入。对不同Nb和Ti含量的固溶态Inconel718热轧板材进行直流脉冲钨极氩弧焊焊接,并将焊接接头进行固溶及时效处理后开展室温拉伸... Inconel718焊接接头组织直接影响焊接部件的服役性能,然而Nb、Ti含量对焊接接头组织、性能的影响研究并不深入。对不同Nb和Ti含量的固溶态Inconel718热轧板材进行直流脉冲钨极氩弧焊焊接,并将焊接接头进行固溶及时效处理后开展室温拉伸实验,研究Nb、Ti含量对焊接接头微观组织及时效态力学性能影响规律。结果表明,5种不同Nb和Ti含量原始态焊接接头组织中只存在Laves析出相,没有δ相析出,且Nb、Ti含量变化未对焊缝组织产生明显影响。焊缝组织经过固溶处理后,部分Laves相回溶,同时析出δ相。随着Nb含量的提升,残留Laves相及δ相数量增多,分布更加密集。当Nb含量保持在5.10%时,随Ti含量的降低,焊缝处析出的δ相数量增多。与时效态母材拉伸性能相比,焊接接头拉伸强度和伸长率有所降低。1号(Nb 4.8%,Ti 1.0%)成分接头强度系数最高,达到97.2%,2号(Nb 5.45%,Ti 1.0%)成分接头强度系数最差,仅为88.3%。综合分析母材和焊接接头的力学性能,建议Nb含量控制在4.8%~5.1%,Ti含量控制在0.9%~1.1%。 展开更多
关键词 INCONEL718合金 NB含量 TI含量 LAVES相 焊接性能
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铝制容器厚板的焊接工艺研究 被引量：3
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作者 吴星 张世文 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期147-150,共4页
针对铝制Ⅱ、Ⅲ类容器涉及的40 mm厚5083铝合金、3003与5083铝合金焊接,分别采用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊进行了焊接试验,并进行了拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等。结果表明,铝合金厚板焊接接头弯曲时容易出现横裂现象。提出通过循环... 针对铝制Ⅱ、Ⅲ类容器涉及的40 mm厚5083铝合金、3003与5083铝合金焊接,分别采用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊进行了焊接试验,并进行了拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等。结果表明,铝合金厚板焊接接头弯曲时容易出现横裂现象。提出通过循环水冷却,控制层间温度,增大坡口角度,减小熔合比调整焊缝金属中Mg含量的方法,以保证厚板焊接的塑性。采用上述措施后,铝合金焊接接头的弯曲性能合格,抗拉强度和室温冲击韧性均较好。 展开更多
关键词 铝合金 厚板焊接 拉伸试验 弯曲试验 冲击试验
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