热输入对金属基复合涂层中(Nb,Ti)C颗粒分布及性能的影响

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作者 潘琳琳 曾邦兴 +3 位作者 易江龙 邹晓东 郭春富 彭琳 《精密成形工程》 北大核心 2023年第4期228-236,共9页

目的热输入对复合碳化物的析出、分布及耐磨性能具有重要影响。然而,目前热输入对碳化物增强金属基复合堆焊层组织结构与性能方面影响的研究较少。因此,需要探究焊接热输入对(Nb,Ti)C增强金属基复合堆焊层组织及耐磨性的影响,明确(Nb,T... 目的热输入对复合碳化物的析出、分布及耐磨性能具有重要影响。然而,目前热输入对碳化物增强金属基复合堆焊层组织结构与性能方面影响的研究较少。因此,需要探究焊接热输入对(Nb,Ti)C增强金属基复合堆焊层组织及耐磨性的影响,明确(Nb,Ti)C复合颗粒在堆焊层的作用机制。方法采用Ar保护气体进行堆焊涂层的制备,通过调节堆焊电流和电压,研究不同热输入下堆焊层的形貌、组织及耐磨性能。结果堆焊层中Ti元素与C元素优先发生了原位反应,生成了以TiC为形核中心的(Nb,Ti)C复合碳化物,弥散分布在马氏体基体组织上。随着热输入的增大,析出的(Nb,Ti)C颗粒数量逐渐减少,块状(Nb,Ti)C尺寸也逐渐变小。采用较低的热输入时,堆焊层硬度达到最高,为734.88HV0.5;随着堆焊热输入的增大,堆焊层的显微硬度呈降低趋势。具有较多(Nb,Ti)C的低热输入试样耐磨性能最佳,磨损量为0.80 mg;而具有较少(Nb,Ti)C的高热输入试样产生了严重的黏着磨损,磨损量较低热输入试样增大了约144%。结论在摩擦磨损过程中,高硬度的(Nb,Ti)C颗粒会对基体起保护作用,可以提升其耐磨性能,且耐磨损性能随着堆焊热输入的增大而降低。 展开更多

关键词 Fe基复合涂层 堆焊 热输入 硬度 耐磨性能

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搅拌摩擦增材制造的研究进展

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作者 马婷 杨浩坤 赵运强 《材料研究与应用》 CAS 2023年第4期667-675,共9页

介绍了基于搅拌摩擦焊原理开发的固相增材制造技术,根据制备工艺差异,搅拌摩擦增材制造技术可分为3类,分别为基于薄板逐层堆积的搅拌摩擦增材制造技术、消耗金属粉材的固相搅拌摩擦增材制造技术及消耗金属棒材的摩擦表面增材制造技术。... 介绍了基于搅拌摩擦焊原理开发的固相增材制造技术,根据制备工艺差异,搅拌摩擦增材制造技术可分为3类,分别为基于薄板逐层堆积的搅拌摩擦增材制造技术、消耗金属粉材的固相搅拌摩擦增材制造技术及消耗金属棒材的摩擦表面增材制造技术。对上述3类搅拌摩擦增材技术的国内外研究现状进行了介绍和分析,并对基于搅拌摩擦的固相增材制造技术未来的发展进行了展望。 展开更多

关键词 固相增材制造 搅拌摩擦 制备工艺 力学性能 组织结构

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制备方法对氟铝酸钾成分和性能的影响

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作者 刘宏江 曾燕 +1 位作者 李鹏 李石敬敏 《材料研究与应用》 CAS 2022年第6期1030-1034,共5页

为研究制备方法对氟铝酸钾成分及性能的影响,分别采用干磨法、水磨法、烧结法、熔融法和氢氟酸化合法制备氟铝酸钾,并运用XRD和DSC-TGA对5种不同方法制备的氟铝酸钾样品进行了分析。结果表明:熔融法和氢氟酸化合法相比于干磨法、水磨法... 为研究制备方法对氟铝酸钾成分及性能的影响,分别采用干磨法、水磨法、烧结法、熔融法和氢氟酸化合法制备氟铝酸钾,并运用XRD和DSC-TGA对5种不同方法制备的氟铝酸钾样品进行了分析。结果表明:熔融法和氢氟酸化合法相比于干磨法、水磨法和烧结法,他们的反应更完全、熔点最低,制备的氟铝酸钾高温组成相相同、品质相当;氢氟酸化合法相比于熔融法,生产原料价廉易得、生产工艺简单、生产成本较低,该法更适合在大规模生产中使用。 展开更多

关键词 钎焊 铝钎剂 氟铝酸钾 熔融法 氢氟酸化合法

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大厚度TA17钛合金磁控窄间隙TIG焊接头组织和力学性能 被引量：3

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作者 胡金亮 胡永俊 +2 位作者 曾才有 张宇鹏 董春林 《热加工工艺》 北大核心 2023年第9期42-46,50,共6页

对120 mm厚的TA17钛合金板进行了磁控窄间隙TIG焊接试验,系统表征了该焊接接头不同区域的显微组织和力学性能,并阐明接头显微组织演变过程及其对力学性能的影响。结果表明沿接头横向存在显著的组织不均匀性:靠近焊缝的母材区主要由拉长... 对120 mm厚的TA17钛合金板进行了磁控窄间隙TIG焊接试验,系统表征了该焊接接头不同区域的显微组织和力学性能,并阐明接头显微组织演变过程及其对力学性能的影响。结果表明沿接头横向存在显著的组织不均匀性:靠近焊缝的母材区主要由拉长的α晶粒和沿晶界分布的β相构成,接头热影响区组织为粗大α集束构成的魏氏组织,熔合区为细小α片层交错组成的网篮组织。沿接头厚度方向,显微组织差异较小,接头上层熔合区观察到少量马氏体片层组织。接头熔合区硬度显著低于母材区的,拉伸过程中熔合区优先发生屈服,随后成为塑性变形集中区域,导致接头强度和塑性较母材降低。 展开更多

关键词 TA17钛合金 窄间隙TIG焊接 显微组织 力学性能

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扫描路径对DP780双相钢激光点焊成形特征及组织性能的影响

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作者 黄佳欣 韩善果 +1 位作者 于振涛 任香会 《热加工工艺》 北大核心 2024年第11期14-20,共7页

为了探究激光焊接DP780双相钢的工艺特性,开展了不同扫描路径下激光点焊DP780双相钢的实验,对比不同摆动路径对焊缝成形、组织及剪切性能的影响。结果表明:不同扫描路径下激光点焊的焊缝组织相似:焊缝区组织为板条马氏体、贝氏体以及少... 为了探究激光焊接DP780双相钢的工艺特性,开展了不同扫描路径下激光点焊DP780双相钢的实验,对比不同摆动路径对焊缝成形、组织及剪切性能的影响。结果表明:不同扫描路径下激光点焊的焊缝组织相似:焊缝区组织为板条马氏体、贝氏体以及少量铁素体,热影响区组织为尺寸不均匀的块状铁素体、贝氏体以及少量马氏体。施加不同形式的扫描方式,使焊缝内铁素体和贝氏体在一定程度上有所增加,马氏体尺寸减小。扫描激光焊接头焊缝区的平均硬度有所降低,但软化区内最小硬度明显升高;扫描激光焊在一定程度上增大焊缝熔宽,降低焊缝熔深,可抑止气孔的形成;扫描激光焊接头的断口形貌主要由光滑界面和韧窝组成。 展开更多

关键词 激光扫描焊接 DP780双相钢 焊缝成形 剪切性能

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固溶处理对电弧增材制造超级双相不锈钢微观组织及摩擦磨损性能的影响

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作者 李科 林义民 +4 位作者 王飞 易江龙 邹晓东 潘琳琳 牛犇 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期893-902,共10页

采用直径为1.2 mm的ER2594-超级双相不锈钢焊丝进行了多层单道墙体电弧增材试验,对增材件分别进行1050、1150和1250℃的固溶处理,并在固溶处理后对各试样进行了往复式摩擦磨损试验.试验结果表明:随着固溶温度的升高,双相比中的铁素体含... 采用直径为1.2 mm的ER2594-超级双相不锈钢焊丝进行了多层单道墙体电弧增材试验,对增材件分别进行1050、1150和1250℃的固溶处理,并在固溶处理后对各试样进行了往复式摩擦磨损试验.试验结果表明:随着固溶温度的升高,双相比中的铁素体含量增加,其显微硬度也相应提高.此外,固溶处理可降低增材件的内应力,最终基于较高硬度和较低内应力的协同作用,在1250℃时获得耐磨性能较优的试样,有效地提升了热处理后增材件试样的摩擦磨损性能. 展开更多

关键词 超级双相不锈钢 增材制造 固溶处理 内应力 摩擦磨损

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铝-钢异种材料回填式搅拌摩擦点焊接头界面连接机制与力学性能研究

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作者 李聪 尤佳庆 +2 位作者 张悦 杨浩坤 赵运强 《热加工工艺》 北大核心 2024年第11期53-59,65,共8页

以5754铝合金与DC04钢为研究对象,进行了铝板在上的回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌套下扎深度对铝-钢界面微观组织特征与接头力学性能的影响。结果表明,当搅拌套未扎入下层钢板时,冶金结合为铝-钢界面的主要连接机制。当搅拌套扎入... 以5754铝合金与DC04钢为研究对象,进行了铝板在上的回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌套下扎深度对铝-钢界面微观组织特征与接头力学性能的影响。结果表明,当搅拌套未扎入下层钢板时,冶金结合为铝-钢界面的主要连接机制。当搅拌套扎入下层钢板时,铝-钢界面同时发生机械咬合与冶金结合,其中,机械咬合主要发生在搅拌套作用区。通过工艺优化得出最优工艺参数为:转速2000 r/min、焊速0.5 mm/s,搅拌套下扎深度1.45 mm,此时接头最大拉剪失效载荷达5105 N。 展开更多

关键词 异种材料 回填式搅拌摩擦点焊 拉剪载荷 连接机制

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光丝位置对铝合金激光填丝焊接过程的影响 被引量：3

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作者 韩善果 杨永强 +2 位作者 蔡得涛 罗子艺 薛亚飞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期481-485,共5页

为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律,采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法,对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证,得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数... 为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律,采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法,对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证,得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数据。结果表明,光丝位置由相交(-5mm)向相离(+5mm)变化时,熔滴过渡经历“液滴→液滴+液桥→液桥→液滴+液桥”阶段;相同光丝距离时,单光束激光模式、双光束激光串行模式和双光束并行模式的焊缝熔深依次降低,甚至出现焊缝偏移和无熔深现象;单光束模式和双光束串行模式对焊丝熔化和熔池的影响规律近似,但双光束并行模式下具有特殊性;单光束激光焊接时,随着离焦量的增加,焊缝的熔深由最大值409.8μm迅速减小到282.6μm;双光束激光串行模式时,焊缝的最大熔深仅为328.4μm,随着离焦量降低而减小,但正离焦量为焊缝截面呈现不对称状态;双光束激光并行焊接模式时,焊丝偏向小功率激光束时,焊缝无熔深;随着焊丝向大功率激光束移动,形成仅有226.5μm小熔深焊缝。该研究为铝合金激光增材和焊接提供了参考。 展开更多

关键词 材料 焊接稳定性 光丝距离 熔滴过渡 光束模式 铝合金激光填丝焊接

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汽轮机转轴表面CMT修复层微观组织及力学性能对比研究

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作者 邵光辉 杨克 +2 位作者 邹晓东 易江龙 刘俊建 《精密成形工程》 北大核心 2023年第9期99-107,共9页

目的针对汽轮机Cr12NiWMoV转轴在高温环境下的磨损失效问题,对失效部位进行堆焊修复。方法选用Inconel625合金和316L不锈钢2种材料,利用冷金属过渡(CMT)技术在汽轮机转轴表面进行堆焊修复再制造。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏... 目的针对汽轮机Cr12NiWMoV转轴在高温环境下的磨损失效问题,对失效部位进行堆焊修复。方法选用Inconel625合金和316L不锈钢2种材料,利用冷金属过渡(CMT)技术在汽轮机转轴表面进行堆焊修复再制造。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和万能试验机等手段,对2种堆焊修复材料和母材的结合情况进行测试和分析,探究其微观组织和力学性能的差异。结果光学显微镜结果表明,Inconel625合金和316L不锈钢的熔覆层与基体具有良好的冶金结合,修复试样无缺陷。316L不锈钢修复层组织为奥氏体+δ-铁素体,而δ-铁素体的形成会导致修复层硬度降低、塑性下降;Inconel 625合金修复层的微观组织以奥氏体为基体,具有典型的柱状晶结构,且在枝晶间区域观察到Nb、Mo元素的大量偏聚,这会导致不规则形状的Laves相和细小的MC碳化物在枝晶间区域大量析出。Laves相为脆性相,在室温拉伸过程中易成为裂纹的主要形核点,造成裂纹的产生与扩展,使修复层的延伸率降低。结论与316L不锈钢相比,Inconel625合金修复层具有更高的强度和硬度,更适合成为汽轮机转轴表面的堆焊修复材料。 展开更多

关键词 Inconel625 316L不锈钢 汽轮机转轴 修复再制造 CMT

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搅拌头转速对2507双相不锈钢搅拌摩擦加工组织及性能的影响 被引量：3

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作者 陈果 王新波 +4 位作者 张仁晓 马成悦 杨海峰 周利 赵运强 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期725-735,共11页

通过对5 mm厚2507双相不锈钢进行搅拌摩擦加工,研究了在加工速率为100 mm/min时搅拌头转速对加工区域组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,随着搅拌头转速的增大,搅拌区晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势。加工热循环和应力变形对... 通过对5 mm厚2507双相不锈钢进行搅拌摩擦加工,研究了在加工速率为100 mm/min时搅拌头转速对加工区域组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,随着搅拌头转速的增大,搅拌区晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势。加工热循环和应力变形对加工区铁素体与奥氏体组织比例的变化影响不大,其铁素体含量仍保持在标准规范40%~60%之间。仅在搅拌头转速为200 r/min时,在加工区底部发现σ相析出。加工区显微硬度分布呈现“盆状”,其硬度最高值出现在搅拌区前进侧的底部,对应搅拌区晶粒尺寸最细小处。随着搅拌头转速的增加,搅拌区纵向拉伸强度呈现先增大后减小的趋势,而塑性则呈现先减小后增大的趋势。搅拌头转速为400 r/min时,搅拌区具有最优腐蚀性能。 展开更多

关键词 双相不锈钢 搅拌摩擦加工 析出相 力学性能 腐蚀性能

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激光摆动路径对钢/铝点焊接头组织与性能的影响 被引量：2

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作者 巴一 韩善果 +2 位作者 杨永强 郑世达 师文庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期214-223,共10页

钢、铝两种材料因为物理性能和化学成分上存在较大差异,导致钢铝焊接成为难点。为了得到高质量的钢/铝接头,采用7种激光扫描路径对DP780双相钢和5083铝合金两种金属进行搭接点焊试验。研究激光扫描路径对钢/铝接头宏观形貌、金相组织、... 钢、铝两种材料因为物理性能和化学成分上存在较大差异,导致钢铝焊接成为难点。为了得到高质量的钢/铝接头,采用7种激光扫描路径对DP780双相钢和5083铝合金两种金属进行搭接点焊试验。研究激光扫描路径对钢/铝接头宏观形貌、金相组织、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明:扫描路径的变化对接头的影响较大,相比于常规焊接,摆动焊接的接头具备更好的连接质量,焊缝表面成形效果更好;钢/铝接头主要由马氏体和铁素体组成,使用激光摆动点焊的接头晶界明显,在马氏体和铁素体交界处有少量的片状珠光体,且焊缝各处的晶粒种类无较大差异,因此焊缝各处力学性能相同,减少受力后,出现应力集中的现象;摆动点焊钢/铝接头的力学性能得到提升,钢侧接头的最大显微硬度可达450 HV,是常规的1.06倍,剪切强度为83 N/mm,是常规焊接的2.12倍。 展开更多

关键词 激光摆动焊接 焊缝成型 金相组织 显微硬度 剪切强度

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机器人搅拌摩擦焊力位混合控制系统集成

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作者 叶子平 王春桂 +1 位作者 赵运强 温林秀 《机电工程技术》 2022年第1期101-103,134,共4页

针对机器人搅拌摩擦焊设备在焊接过程中因工件冷加工变形与焊接热变形造成的工件综合变形,以及因焊接轴向力及搅拌头旋转扭矩造成的机器人关节与本体变形而导致的焊接轨迹偏移问题,同时为了提高系统集成的集成度及满足焊接过程中工艺参... 针对机器人搅拌摩擦焊设备在焊接过程中因工件冷加工变形与焊接热变形造成的工件综合变形,以及因焊接轴向力及搅拌头旋转扭矩造成的机器人关节与本体变形而导致的焊接轨迹偏移问题,同时为了提高系统集成的集成度及满足焊接过程中工艺参数如焊接下压力控制值需要在焊接过程中调整的需要,在KUKA机器人搅拌摩擦焊设备上采用基于机器人内部扩展总线RSI控制方式通过EtherCAT协议集成了下压力控制系统,同时通过机器人以太网KRL并参照ModbusTCP协议集成了激光式焊缝跟踪控制系统,搭建了一套无需上位工控机及外部PLC控制装置的高集成度机器人搅拌摩擦焊设备,具备焊接轨迹实时修正功能,同时解决了使用外部PLC控制器在焊接过程中不易调节焊接工艺参数的问题,满足机器人搅拌摩擦焊生产工艺的要求。 展开更多

关键词 工业机器人 搅拌摩擦焊 下压力控制系统 焊缝跟踪控制系统

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