程东海
,
黄继华
,
陈益平
,
胡德安
稀有金属材料与工程
研究了超塑性变形过程中TC4钛合金激光焊接接头各区域显微组织演变规律,并对相关参数进行表征.结果表明,随着超塑性变形的进行,接头内针状马氏体组织发生α’→α+β相变,同时针状组织长大为片层,接头各区域显微组织逐渐均匀化,促进超塑性变形的进行；随着变形的进行,等轴化率逐渐升高；随着变形温度的升高或初始应变速率的降低等轴化率逐渐上升,促进焊缝超塑性变形的进行.提出采用平均晶粒尺寸来表征热影响区组织的转变程度.随着变形的进行,平均晶粒尺寸逐渐增大,随变形温度的升高或初始应变速率的降低平均晶粒尺寸减小,这有利于接头组织的均匀化.
关键词:
参数表征
,
激光焊接
,
超塑变形
张华
,
程东海
,
黄继华
,
赵兴科
,
陈树海
材料科学与工艺
本文将超塑成形(SPF)和激光焊接技术(LW)相结合,开发激光焊接/超塑成形组合工艺(LW/SPF),研究TC4钛合金激光叠焊接头的超塑性变形行为,并对超塑性变形前后的显微组织进行分析.结果表明,TC4钛合金激光叠焊接头能够承受焊板的变形,试样在母材断裂,并通过四层板的模拟件研制验证了超塑成形/激光焊组合工艺工业应用的可行性.
关键词:
TC4钛合金
,
激光焊接/超塑成形
,
组合工艺
,
微观组织
,
叠焊接头
程东海
,
黄继华
,
林海凡
,
赵兴科
,
张华
中国有色金属学报
通过高温拉伸试验研究Ti-6Al-4V(TC4)合金激光焊缝的纵向超塑性变形行为,采用扫描电镜观察超塑性变形前后焊缝的显微组织.结果表明:TC4钛合金激光焊缝具有良好的超塑性变形能力,在900 ℃、10~(-3) s~(-1)工艺条件下伸长率达到最大值397%;在超塑性变形过程中,原始焊缝的针状马氏体首先转变为片层状的α+β组织,而后片层组织发生再结晶等轴化;随着变形温度升高或应变速率降低,等轴化程度增大.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
激光焊接
,
超塑变形
杨静
,
程东海
,
黄继华
,
张华
,
赵兴科
,
郭和平
稀有金属材料与工程
分析不同激光焊接工艺参数下焊缝的微观组织特征,并测试焊缝的力学性能.结果表明:TC4钛合金激光焊接焊缝为针状马氏体α'组成的网篮组织和少量α'相;随着焊接热输入量的增加,由于熔池搅拌、焊接应力、合金元素烧损等原因,马氏体的分布更加散乱和密集;焊接工艺参数对焊缝相组成和各相相对含量的影响均不显著.合理的焊接工艺参数下,接头的强度高于母材.
关键词:
TC4钛合金
,
激光焊
,
显微组织
,
性能
程东海
,
黄继华
,
杨静
,
赵兴科
,
郭和平
稀有金属材料与工程
研究TC4钛合金激光叠焊成形及焊缝显微组织特征,提出表征叠焊接头焊合程度的指标--焊合率ψ.研究结果表明:焊缝熔宽随着激光功率的升高和焊接速度的降低逐渐增加,上板焊缝熔宽大于下板焊缝,而连接焊缝处的熔宽最小;焊合率随着叠焊两板间间隙的增加或焊接线能量的升高而降低;焊缝组织为针状马氏体α'组成的"网篮"组织,上板焊缝中马氏体分布更密集;热影响区中存在少量细小马氏体组织,且呈梯度分布.由于马氏体的界面增强效应,使焊缝横向显微硬度沿焊缝中心向母材逐渐降低,且上板焊缝显微硬度略高于下板焊缝.
关键词:
激光叠焊
,
TC4钛合金
,
焊合率
彭迟
,
程东海
,
陈益平
,
胡德安
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150418
为实现铜／钢异种材料的优质连接，研究了铜／钢焊接接头的显微组织特点及其组成，试验采用LHM－200等离子弧焊系统对紫铜（ T2）与不锈钢（304）异种材料进行焊接，然后通过光学金相显微镜及能谱分析仪，观察分析接头显微组织，研究其接头组织结构及组成．研究结果表明：铜／钢异种材料的等离子弧焊焊缝在铜一侧为平直的，而在钢一侧则为半χ型，在铜侧界面形成漩涡状；在焊接接头的形成过程中铜元素的迁移和扩散主要依靠钢液的流动所带动；焊接接头显微组织主要为奥氏体组织，弥散分布着块状和粒状的铜和钢的固溶体组织，和黑色鱼骨状的α相铁素体组织；焊缝区组织主要是以α、γ富铁相和ε富铜相固溶体组织的形式存在．通过实现发现最佳的焊接参数为：保护气流量与离子气流量分别为0．25 L／min和0．75 L／min，焊接电流为65 A，焊接速度为4 mm／s，焊接后的接头抗拉强度能达到174 MPa．
关键词:
铜钢异种材料
,
等离子弧焊
,
显微组织
程东海
,
黄继华
,
杨静
,
张华
,
郭和平
稀有金属材料与工程
采用高温拉伸试验研究TC4钛合金激光焊接接头超塑性变形力学行为,引进变形不均匀系数K表征激光焊板超塑性变形过程中焊接接头与母材的变形不均匀性.结果表明:TC4钛合金激光焊接接头可承受高温超塑变形而不破坏,当初始应变速率低于10~(-2) s~(-1)时流变应力小于60 MPa;接头的变形率及试样的变形不均匀系数随变形温度及应变速率的升高均先升高再降低.在900 ℃、10~(-2) s~(-1)时,接头超塑性变形率和试样的变形不均匀系数K值同时达到最高值46%和0.18,说明焊接接头具有较高的超塑变形能力,应变速率敏感性指数m值大于0.5.
关键词:
钛合金
,
激光焊接
,
超塑成形
陈龙
,
程东海
,
陈益平
,
胡德安
材料热处理学报
采用高温拉伸试验法对5A90铝锂合金电子束对接板超塑性变形行为进行了研究,并用显微镜对焊缝变形前后的显微组织进行观察.结果表明,随温度升高和初始应变速率增大,焊板的伸长率先增大后减小,在450℃,5×10-3 s-1时达到最大为168％;焊板接头部分的塑性变形率随初始应变速率增大而增大,随温度升高先增大后减小,在变形参数为475℃,1×10-2 s-1时达到最大为92％.随变形进行,焊缝中共晶组织逐渐消失,枝状晶不断长大并“熔解”在粗大等轴晶内.元素扩散导致的晶界迁移参与协调了接头的变形,温度升高和应变速率增加都可提高晶界迁移速率.
关键词:
铝锂合金
,
电子束焊
,
超塑性成形
陈龙
,
程东海
,
陈益平
,
胡德安
,
郑森
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15052505
通过高温拉伸试验研究了5 A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形行为,并采用光学显微镜(0M)对接头变形前后的显微组织进行观察.研究结果表明,5 A90铝锂合金电子束焊接头具有良好的超塑性变形能力,接头的延伸率随温度的升高和应变速率的增大而先增大再减小,试样的最佳变形参数为450℃,5×10-3 s-1,在此参数下试样的延伸率达到最大171.1％.变形后焊缝的组织由细小的等轴枝晶转变为较为粗大的等轴晶,焊缝的变形由扩散导致的晶界迁移和动态再结晶共同协调;而接头热影响区(HAZ)的组织发生较为明显的细化,主要变形机制为动态再结晶.温度的升高和应变速率的降低都有利于增强晶界迁移对焊缝变形的协调作用,同时会造成晶粒的长大,所以温度过高和应变速率过低都会使试样的延伸率下降.
关键词:
铝锂合金
,
电子束焊
,
超塑性成形
,
显微组织
郑森
,
程东海
,
陈益平
,
胡德安
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15040203
镁合金具有质量轻、拉伸强度高和减振能力强的优点,钢一直在制造业中占主导地位.镁钢异种材料的连接,可以实现汽车构件的轻量化设计,对节能减排有着重要的积极意义.采用KDWJ-17型三相次级整流电阻焊机对2.0 mm厚的AZ31B镁合金和1.0 mm厚的SPHC镀锌钢板进行电阻点焊焊接试验,利用QUANTA200型扫描电子显微镜(SEM)分析接头各区域的组织结构和成分分布,并对接头化合物做热力学分析,研究AZ31B镁合金和SPHC镀锌钢点焊接头中心界面化合物的形成机制.研究结果表明:接头处Fe2 Al5化合物是形成高强度镁合金与镀锌钢板电阻点焊接头的主要原因;结合Fe-Al二元相图和热力学分析计算,在镁合金和镀锌钢板电阻点焊接头中,Fe2Al5在可直接生成的Fe-Al系化合物中为接头相结构的最有利生成相;Fe2 Al5的结构单元总成键能力在Fe-Al系化合物中其化合物保持自身结构稳定性的能力最强.
关键词:
电阻点焊
,
接头形成机制
,
热力学
