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Ti2AlNb基合金超音频直流脉冲TIG焊

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.001

分别采用20,40,50,60 kHz不同频率的4组超音频直流脉冲TIG焊工艺焊接了厚度为1.5 mm的Ti2 AlNb基合金板材.并采用X射线探伤手段对焊缝中的气孔缺陷进行检测,比如气孔的数量、尺寸及分布的位置;对于无缺陷的接头,观察接头的宏观和显微组织,测试接头硬度分布规律和托伸性能.结果表明:采用脉冲频率为40,50,60 kHz的超音频直流脉冲TIG焊工艺对Ti2 AlNb基合金进行焊接时,焊缝中气孔数量明显减少,尺寸减小,分布也由接头的内部变为接近表面的位置,在50,60 kHz的频率下能够得到没有气孔缺陷的焊接接头;接头各区域相组成不同,除B2基体以外,随母材向热影响区(HAZ)和熔合区(FZ)过渡,O相含量逐渐减少;山于相组成的变化,焊接接头的硬度分布规律为热影响区的硬度最高,母材次之,熔合区最低;对于4种不同频率的焊接工艺,采用频率为50 kHz时焊接接头抗拉强度最高,可达到926.20 MPa,加焊丝后可以在一定程度上进一步优化焊接接头的抗拉性能,降低同一焊接工艺下试样的性能分散性.

关键词: 超音频直流脉冲TIG焊 , Ti2AlNb基合金 , 气孔率 , 组织 , 性能

GH4169合金惯性摩擦焊焊接接头疲劳裂纹扩展性能

黄嘉 , 季英萍 , 秦丽晔 , 吴素君

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.008

研究了高温合金GH4169惯性摩擦焊(IFW)焊接接头在室温(23℃)和高温(650℃)下的疲劳裂纹扩展规律.利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对合金的显微组织和断口形貌进行观察分析.结果表明:在相同温度下,焊缝的裂纹扩展速率低于母材的裂纹扩展速率,这是由于焊缝中的晶界及第二相对裂纹的阻碍效应较强所致.随着温度的升高,母材及焊缝的裂纹扩展速率明显加快,这是由于在高温下晶界弱化,且裂纹尖端加速氧化以及屈服强度和弹性模量降低的共同作用的结果.

关键词: GH4169高温合金 , 惯性摩擦焊 , 裂纹扩展速率 , 断口形貌

LD2合金中温钎焊接头组织与拉伸性能

马文利 , 吴素君 , 毛唯 , 郭万林 , 程耀永

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.04.007

采用制备的一种新型中温铝基钎料箔(熔点513~529℃),在530~550℃对LD2铝合金进行真空钎焊试验.测试钎焊接头的室温抗拉性能,采用扫描电镜(SEM)及能谱仪(DES)对钎焊接头组织和断口形貌进行观察分析.试验结果表明,制备的钎料可用于LD2铝合金的真空钎焊,在优化工艺规范下可获得致密的接头,焊后经热处理,钎焊接头平均室温抗拉强度可达300MPa,断口是以典型韧窝为特征的塑性断口.

关键词: 铝合金 , 中温钎料 , 接头性能

TC17合金焊接接头显微组织与疲劳裂纹扩展特性

于广娜 , 吴素君 , 何胜春 , 刘颖

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.06.020

研究了TC17钛合金惯性摩擦焊焊接接头的疲劳裂纹扩展规律,并利用光学显微镜、扫描电镜对材料的显微组织和断口形貌进行分析.结果表明:TC17钛合金母材为α+β网篮状组织,晶粒较大;焊缝区和热影响区内可以看到明显的原β相晶界,焊缝区的原β晶粒较细小,热影响区的原β晶粒较粗大,晶粒内部存在细小的α相.在室温下,当△K≤15 MPa·m1/2时,焊缝区疲劳裂纹扩展速率较小,而当△K≥15 MPa·m1/2时,焊缝区的扩展速率最大,其次是热影响区,母材的裂纹扩展速率最小;在高温下,焊接接头各部位的裂纹扩展速率相差不大,均小于室温.

关键词: TC17钛合金 , 惯性摩擦焊 , 焊接接头 , 疲劳裂纹扩展速率

热轧高Ni高强钢的表面晶界特征和电化学行为

张蕾 , 吴素君 , 孙国进 , 麻庆申

材料研究学报

采用EBSD技术和原子力显微镜(AFM)测试了10CrNi5Mo高强钢热轧态和热处理态试样的表面晶界分布特征和微观形貌,用模拟海水全浸实验方法及电化学阻抗谱技术测试了10CrNi5Mo高强钢在模拟海水中的腐蚀行为.结果表明:热轧态试样表面具有更高比例的小角度晶界,经硝酸酒精腐蚀后热处理态试样表面腐蚀更为均匀,粗糙度更小.进行模拟海水全浸实验时热轧态试样呈现出更好的耐腐蚀性能,浸泡中期阻抗值增大,表面腐蚀产物与基体结合更为紧密,能保护基体防止其与溶液发生电化学反应.

关键词: 材料失效与保护 , 高强钢 , 原子力显微镜 , 交流阻抗谱

GH625合金氩弧焊焊接接头的疲劳裂纹扩展性能

赵利利 , 邵玲 , 顾玉丽 , 刘颖 , 吴素君

材料热处理学报

研究了钨极氩弧焊GH625高温合金焊接接头的室温疲劳裂纹扩展行为.采用金相显微镜及扫描电镜对其焊接接头的显微组织和疲劳裂纹扩展断口形貌进行观察.结果表明,GH625高温合金的钨极氨弧焊焊接接头主要是由枝晶状焊缝组织和γ奥氏体等轴晶母材组成,焊缝区析出大量的白色针状δ-Ni3Nb相和块状颗粒状Laves相;其焊接接头的显微硬度高于母材;室温下,在低△K区间,GH625高温合金钨极氩弧焊焊接接头的疲劳裂纹扩展速率比母材低,这是由于焊缝处硬质的析出相、二次裂纹以及扩展路径的曲折多样使得其裂纹扩展时需要消耗更多的能量;在高△K区间内,焊接接头疲劳裂纹扩展速率高于母材.

关键词: GH625高温合金 , 钨极氩弧焊 , 微观组织 , 疲劳裂纹扩展速率

热处理对2A14铝合金组织和性能的影响

付佳 , 晋会锦 , 吴素君 , 张嘉振

材料热处理学报

研究了不同热处理条件下2A14铝合金火箭贮箱主要结构的显微组织、硬度和力学性能.结果表明:2A14铝合金火箭贮箱基材的显微组织均为变形组织,焊缝区为枝晶组织,部分区域存在一定数量的气孔缺陷,热影响区是整个焊接接头最薄弱的位置;贮箱箱底与箱体母材硬度几乎相同,远高于叉形环母材硬度;箱底的力学性能最好,箱体次之,叉形环最差;固溶时效前的退火处理可以促进第二相溶入基体,使2A14铝合金获得优良的综合性能.

关键词: 2A14铝合金 , 热处理 , 显微组织 , 硬度 , 力学性能

焊后时效处理对2219铝合金 VPTIG 接头微区组织和显微硬度的影响

苏頔瑶 , 吴素君 , 晋会锦

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.3.009

研究了不同温度焊后时效处理对2219铝合金变极性钨极氩弧焊（VPTIG）接头各微区显微组织的影响，采用显微硬度测试和透射电镜观察分析焊接接头各微区析出相的形貌和分布。结果表明，焊后时效处理温度不同，焊接接头各微区显微组织和硬度发生的变化不同。热影响区中的完全回复区对焊后时效最为敏感，低温处理时显微硬度就有明显增长，并在160℃处理时达到最大涨幅；焊缝区变化相对较小，其显微硬度的最高涨幅出现在210℃，且小于前者；热影响区中的过时效区最为稳定，显微硬度的最大增长同样出现在160℃，但涨幅很小。透射电镜观察表明，焊接接头各微区的显微硬度变化主要与时效强化相的析出行为有关。

关键词: 2219 铝合金 , 微观组织 , 显微硬度 , 焊后时效处理 , 透射电镜

动态应变时效处理对SA508-Ⅲ钢组织性能的影响

魏银苹 , 吴素君 , 罗帅

材料热处理学报

通过对SA508-Ⅲ钢进行动态应变时效处理,得到了不同应变和应变速率下的显微硬度值,并结合光学显微镜、扫描电镜及透射电镜进行微观组织结构的观察,研究了应变量及应变速率对SA508-Ⅲ钢性能和组织的影响,结果表明:在500℃时,不同应变速率下动态应变时效处理后试样的显微硬度均随应变量的增加而升高,且高应变速率试样的显微硬度均高于低应变速率试样;经过动态应变时效处理,材料的微观组织仍为典型的上贝氏体,未发生明显变化;位错密度随应变的增加而增加,加工硬化效果增强,使得硬度升高;析出的碳化物主要为MC和M23C6(M为Mo,Cr和Mn等)型,且数量随应变增加而增加,沉淀强化效果增加,对材料的显微硬度的变化产生了重要影响.

关键词: 核压力容器钢 , 动态应变时效 , 碳化物 , 硬度 , 位错 , 沉淀强化