无电焊接中厚度钢板焊接接头的组织结构与性能研究

采用无电焊接方法对12mm厚度钢板进行了焊接。分析了满足中厚度钢板焊接能量要求的技术途径;利用SEM,EDS,XRD等手段观察、分析了焊缝的组织成分与显微结构;测试了焊接接头的拉伸强度、弯曲强度、显微硬度等力学性能。结果表明:在选择高放热体系基础上,通过增大焊接笔直径、减小反应物料粒径、提高压坯密度等方法,可以有效增大焊接热效率,从而满足中厚度钢板焊接能量需求;焊缝组织分为热影响区、熔合区与合金区,焊缝合金与母材间通过熔合区形成了冶金结合;焊接接头因固溶强化和析晶强化的作用,具有良好的力学性能,拉伸强度、平均显微硬度与弯曲强度分别为357MPa、186HV0.2与644MPa,达到了野战应急抢修技术要求。     

自反应电弧喷涂复相陶瓷涂层工艺研究

以Ti-B4C-C为粉芯、金属Al为外皮材料制备了粉芯丝材,利用自反应电弧喷涂技术在钢基体表面制备了Ti(C,N)-TiB2-Al2O3复相陶瓷涂层.研究了喷涂电压、电流、气压及喷涂距离等工艺参数对涂层的影响,并以涂层孔隙率为评价指标,优化了喷涂工艺.结果表明:对涂层质量影响因素由大到小依次为喷涂距离、气压、电流、电压;优化工艺为喷涂电流120 A、电压36 V、气压0.7 MPa、距离160 mm,在该工艺条件下制备的复合涂层由TiB2、TiC0.3N0.7、TiN、Al2O3、AlN等多相组成,孔隙率约为2.11％,力学性能好.     

无电焊接热循环测试研究

利用热电偶测试了无电焊接过程中同一厚度钢板不同位置、不同厚度钢板同一位置处的焊接热循环曲线,探讨了无电焊接热循环规律及焊接母材厚度对无电焊接热循环的影响。研究表明：无电焊接时,焊件上不同位置点的热循环曲线与电弧焊基本相似。但相较而言,无电焊接在加热阶段的升温速度与冷却阶段的降温速度均显著小于电弧焊。无电焊接过程中,焊件上离焊缝中心线越近,其升温速度越大,峰值温度越高,冷却速度也越大,这一变化规律与电弧焊时完全一致。无电焊接时,焊接热量沿横向的传热速度远大于其沿纵向的传热速度,这使得焊件厚度对无电焊接的影响较为显著,也是焊件厚度增加将导致焊接难度显著增大的根本原因。     

添加剂对无电焊接脱渣性及焊缝成形的影响

针对焊接熔渣严重影响无电焊接焊缝成形的问题,通过添加造渣剂组分,研究了添加剂对无电焊接熔渣脱渣性及焊缝成形的影响。测试结果表明:添加剂的加入,使得无电焊接熔渣体系中形成多种多元化合物,并均匀、弥散地分布在Al2O3基体之中,形成规则的片层状组织,具有较好的相容性,而且通过形成多种多元化合物,使得无电焊接熔渣中的Al2O3相含量明显降低,从而显著地改善了无电焊接的脱渣性和焊缝成形性能,焊接接头的拉伸强度得到明显提高。