1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 山东 青岛261111
2 西南交通大学材料科学与工程学院, 四川 成都610031
3 西南交通大学牵引动力国家重点实验室, 四川 成都610031
基于优化的SUS301L-HT不锈钢激光-MAG复合焊接工艺施焊,获得了质量等级优异的接头。采用光学显微镜对接头组织进分析,分析结果表明:焊缝的软化最为严重,其组织为奥氏体柱状晶和铁素体;热影响区发生不同程度的回复和再结晶,其硬度高于焊缝。针对接头强度薄弱的焊缝区进行裂纹扩展测试,研究不同阶段的裂纹扩展特性及断口特征,讨论焊缝组织对裂纹扩展过程的影响,结果表明:铁素体是疲劳裂纹的起源位置,并成为裂纹的优先扩展通道。对工艺进行进一步优化可以改善焊缝的裂纹扩展抗力。
激光技术 焊接技术 激光-MAG复合焊 组织特征 裂纹行为 断口形貌 铁素体连通性
为了获得综合性能优良的含氮奥氏体不锈钢激光熔覆层,以经过超高纯氮气处理的固溶渗氮AISI304粉末为原料,采用激光熔覆技术制备了不同氮含量的奥氏体不锈钢熔覆层,并对熔覆层的组织和性能进行了研究。研究结果表明:在激光熔覆过程中存在氮的析出,熔覆层中存在气孔;随着粉末中的氮含量增加,熔覆层中的氮含量逐渐增加,孔隙率先增大后减小,强度明显提高,但断后伸长率逐渐下降。对于采用氮质量分数为0.41%的粉末制备的熔覆层,其氮的质量分数为0.25%,抗拉强度为(856±20) MPa,屈服强度为(747±15) MPa,断后伸长率为(22±3)%,平均显微硬度为280.68 HV0.2;对于采用氮质量分数为0.16%的粉末制备的熔覆层,其自腐蚀电位为0.0777 V,腐蚀速率为1.6198×10 -5 g/(m 2·h),均远优于AISI304熔覆层。
激光技术 激光熔覆 含氮奥氏体不锈钢 固溶渗氮 组织 性能
采用铝硅焊丝(ER4043)对6061铝合金和SUS304不锈钢试样进行激光填丝熔钎焊,焊接接头采用对接方式。使用响应曲面法建立了焊接工艺参数与抗拉强度的数学模型。然后使用抗拉强度作为优化目标,采用数值优化方法确定了焊接最佳工艺参数,并使用优化后的工艺参数进行焊接试验。结果表明,基于响应曲面法建立的数学模型具有较好的准确性,各焊接参数对抗拉强度的交互作用明显,使用优化后的工艺参数焊接获得的最大抗拉强度可达180 MPa,金属间化合物厚度约为2.85 μm。
激光技术 铝/钢异种金属 激光填丝 熔钎焊 响应曲面法 工艺参数优化 中国激光
2015, 42(s1): s103004