Al-Si合金熔体的氢含量及其对铍焊接气孔的影响

铍为脆性材料，在焊接时容易使焊缝开裂。为了防止焊缝开裂，途径之一是加延展性比较好的金属或合金(如Al-Si合金或银等)作填充材料进行钎接焊。但是，铍在非真空条件下焊接，在焊缝中出现的主要缺陷是焊接气孔和缩孔。人们早已知道，纯铝在焊接或铸造时的加热过程中会吸收环境中的氢，冷却时熔体要释放氢从而形成以氢为特征的氢气孔，进而影响铝加工的质量。这表明铝及铝合金焊接形成的气孔主要是与焊接时熔体的氢含量有关。那么，在加Al-Si合金焊接铍时，产生的气孔是否也与氢含量的关系，Al-Si合金熔体随温度升高氢含量有何变化趋势，Al-Si合金中的Si对铝熔体的吸氢起何作用。     

用磁搅拌技术减轻和消除铍的焊接缺陷

在焊接时利用电磁搅拌技术可以起到细化晶粒，减轻或消除各种焊接缺陷的作用，有利于焊接接头质量的提高。电磁搅拌是在交变磁场的作用下产生的电磁力迫使焊缝熔池的液态金属改变原有运动模式和结晶状态，从而达到控制焊缝凝固组织、减少焊接缺陷的目的。电磁场与焊缝金属的相互作用有2个显著特点：使枝晶破碎、游离，加速枝状晶向等轴晶转变，扩大等轴晶的形成，使晶粒细化；促使焊缝气泡的分离与浮出，对减轻和消除焊接气孔有利。铍的熔焊由于结晶组织粗大和焊缝的高应力状态将导致焊缝开裂。采用高能束（激光）焊接，并且在进行铍的熔焊时加Al-si合金填充材料，再辅以合适的焊接工艺措施可以改善铍的焊接性能和防止铍的开裂。采用磁搅拌技术减轻和消除铍的焊接缺陷，需要在技术上考虑3方面的问题：（1）铍和Al-si合金填充材料都是非磁性材料，非磁性材料对电磁搅拌产生何种效果和影响。（2）与TIG（氩弧焊）焊接相比，激光焊接为无焊接电弧柔性载流导体，电磁场能否对激光焊接实现搅拌。（3）磁场应加在焊缝区域的什么位置才能使搅拌获得良好的效果。对于非磁性材料又无焊接电弧柔性载流导体的激光焊接，交变磁场式电磁搅拌装置显然对熔池起不到搅拌作用，焊缝的原有液态金属的运动规律不能被打乱，起不到细化晶粒和消除焊接缺陷的目的。     

钛合金材料激光焊接试验

TC4钛合金材料具有比重轻、比强度高、耐蚀性等特点，但价格昂贵，仅用于些特殊工程构件上。目前，多采用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工，但这两种方法均需填充焊接材料，由于保护气氛、纯度及效果的限制，带来接头含氧量增加，强度下降，且焊后变形较大。本研究拟采用激光焊接方法，对TC4钛合金的焊接工艺性进行研究，以便实现该种材料的精密焊接，即焊接质量好，焊深波动和焊接变形小。     

铍材激光焊接热力响应问题

由于铍的室温塑性及焊接性差等本身具有的问题,加之铍材经机加损伤的工艺过程,使应力分布更加复杂,因此在焊接时常常产生裂纹。为进一步加深对铍激光焊接规律的认识,提高铍焊接接头的力学性能,开展了铍的激光焊接热输入特性、焊接温度场、应力场及焊接开裂机理等热力响应问题的研究。     

焊接热输入对高温熔池形态的影响

焊接熔池形态对焊接过程和焊接质量有着重要影响,熔池的形状不仅决定了焊缝的形状,而且对焊缝的组织、力学性能和焊接质量均有重要影响。本文使用ANSYS有限元软件,采用"生死单元"技术,对X80管线钢复合型坡口多层焊的焊接过程进行二维模拟,研究各填充焊层受后一焊层热影响后,其高温停留时间和熔深随焊接热输入的影响规律。结果表明,焊层的峰值温度随着热输入的增加而增大,填充焊层焊接热输入从13.25 kJ/cm增加到14.57 kJ/cm,高温停留时间的百分比增量是热输入从12.04 kJ/cm增加到13.25 kJ/cm的一半;而各焊层熔深的增加值不变,均为0.45 mm。     

超声辅助搅拌摩擦焊仿真分析及实验

为解决传统的搅拌摩擦焊工艺存在的轴向压力过大、搅拌头易磨损、焊接表面存在缺陷等问题,设计了一种集搅拌头与夹心式纵扭超声振动换能器为一体的超声辅助搅拌摩擦焊工具头。对超声辅助搅拌摩擦焊工具头进行了模态分析与谐响应分析,确保换能器结构满足要求。应用仿真软件对超声辅助搅拌摩擦焊进行了流体场、温度场和声场仿真分析,验证了在搅拌摩擦焊过程中加入纵扭超声振动能够增强材料的软化率,提高焊接材料的塑性流动。搭建实验平台,进行了6061铝合金的超声辅助搅拌摩擦焊焊接实验。结果表明,纵扭超声的引入能够提高焊接过程中材料流动性,减小搅拌头的前进阻力和轴向压力,改善焊接表面质量。在焊头转速900 r/min、焊接速度1.4 mm/s、轴向压力2.6 kN、超声功率100 W时,焊接效果最好,能较好地应在铝合金、镁合金等焊接熔点比较低的轻金属焊接之中。     

机械工业部哈尔滨焊接研究所

机械工业部哈尔滨焊接研究所成立于1956年。是焊接行业的综合性研究机构,主要从事金属的焊接行为、焊接材料、焊接工艺、焊接设备、焊接结构、热切割工艺及相应设备、焊接测试等综合性研究与开发。现有职工600多人,其中高级工程师、工程师等科技人员340多人。建筑面积2万多平方米,设有可焊性、焊接力学、低合金钢、高合金钢、电子束焊、等离子焊、气电焊、埋弧焊、水下焊、摩擦焊、堆焊、机器人焊、热切割、理化检验等93个不同试验室。专业齐全,技术力量雄厚,拥有现代化的测试仪器设备,具备焊接科学技术的综合研究与开发的能力。中国机械工程学会焊接学会秘书处,焊接技术标准委员会、国家焊接材料产品质量监督检验中心、机械工业部火焰切割检测中心、由德国援建的焊接技术培训中心等部门均设置于此;     

Inconel690镍基合金/SUS304不锈钢激光焊接接头组织与力学性能

Inconel690镍基合金具有良好的综合力学性能，其焊接结构已经被广泛应用于核电产业中，通过改变热输入与填丝可以改善其焊接接头的力学性能。对Inconel690镍基合金与SUS304不锈钢进行激光对接焊试验，分析接头显微组织和力学性能。研究发现，焊缝呈现激光焊接典型的高脚杯形状，焊缝区域弥散分布含钛相。当未填充焊丝时，低热输入(1.5 kJ/cm)接头与高热输入(2.6 kJ/cm)接头相比，焊缝晶粒尺寸减小约40%，接头抗拉强度提高约9.7%，焊缝平均硬度提高约7.7%。在填充焊丝后，焊缝中Ni元素含量提高，Fe元素含量下降，出现弥散分布的富铬相，结合X射线衍射(XRD)结果分析，推测其为Cr_0.19Fe_0.7Ni_0.11相。与高热输入接头相比，低热输入填丝焊的焊缝平均硬度与接头抗拉强度均有所提高，其中焊缝平均硬度提高约22.6%，抗拉强度提高约16.2%。     

等离子体电弧现象的高速摄影及分析研究

通常TIG（Tungsten Inert Gas）进行不锈钢焊接时，熔深一般为2-3mm，对于厚板材料的焊接就必须来用其它工艺方法，焊接效率低。其原因是TIL焊时电弘在空间上分散，电弧的热流密度和电弧电压强较低。目前国内外为提高TIG焊的熔深，正在研究在焊接工件表面涂数活性焊剂的ATIG（Actire Tungsten Inert Gas）这一全新焊接方法。对ATIG焊时增加熔深的机理，各研究报道多处于假设与猜想阶段，尚无实验证明。本实验中用表面涂敷SiO2、TiO2、氟化物单一纯净物及三者按一定比例混合的混合物，对不锈钢进行TIG焊，通过高速摄影技术及照片分析，对ATIG的等离子体电弧及焊缝熔深进行了实验研究。结果表明：表面涂敷活性焊剂后，TIG焊电弧形态发生显著变化。氟化物使电弧更加分散，而SiO2、TiO2及三者混合物促使电弧明显收缩，电弧内高温等离体流速增大，热量集中。与正常TIG焊相比熔深增加2-3倍，大大提高了焊接效率。     

利用声发射技术监测颗粒填充聚合物材料的裂纹扩展过程

 利用声发射技术监测了颗粒填充聚合物材料含单边缺口试样承受三点弯曲载荷时裂纹尖端形成损伤并断裂的全过程,明显地区分了裂纹尖端起裂和扩展的不同阶段,有效地识别了颗粒填充聚合物材料的破坏模式。研究表明,在承载状态下,裂纹尖端损伤起始和扩展分为3个阶段,且裂纹起裂至快速扩展存在一个演变过程;结合SEM观察结果,判定该材料的断裂模式以颗粒与基材的界面分离为主。     

YBa2Cu3Ox（123）超导体的微波焊接及其对微观结构的影响

对Ｙ－系（１２３）相超导材料的微波焊接进行了初步研究，结果表明微波快速焊接后的试样，经９６０℃空气中退火１５ｈ后炉冷，其Ｔｃ可恢复至８９．７Ｋ，比焊接前试样的Ｔｃ低１．６Ｋ。利用电子探针对焊接前后样品的显微结构进行了比较，发现焊区组织致密，但在后处理过程中超导相发生了再结晶，导致焊缝变宽，气孔因素聚集而变大。同时用电子微探针分析仪发现，焊接后焊区普遍存在Ｙ２ＢａＣｕＯｘ相、Ｂａ２－ｙＣｕｙＯｘ相和     

8400、8700型超声波塑料焊接机

上海超声波仪器厂与美国必能信超声公司合资经营的上海必能信超声有限公司，最新推出了一种先进的塑料焊接设备——8400、8700型超声波塑料焊接机．该机由超声源、控制器、指示器和立式工作台组成．它具有操作简便安全，焊接速度快，牢度高，表面光洁，密封性好，而且不用任何粘合剂等优点，该机能广泛地用于电子、汽车、玩具、家庭用品等各种使用热塑性材料的行业．主要特点1．具有多种焊接功能，能对热塑性材料进行拉焊、插焊、铆焊、点焊等，并对塑料薄膜能进行密封焊接．2．具有自动频率控制和自动幅度补偿功能．3．该机内设监控系统Z…     

线阵高能工业CT研制进展

从20世纪80年代末开始,我院在国内率先开始了工业CT技术调研及跟踪研究。1997年,成功引进了俄罗斯INDINTRO公司的BT-300型工业CT系统。应用该系统建立了铍焊缝质量的诊断方法,为铍材料焊接工艺研究提供了参考依据,并成功开发了小间隙专用测量软件,     

Bi系超导材料的微波焊接及其显微结构研究

微波焊接技术近年来发展较快,它有下列优点:1)能耗低;2)升温速度快;3)接头质量高等。本文研究了Bi系超导材料微波焊接的可行性。结果表明,经855℃60h热处理后,焊接试样的T_c可达107K,与焊接前试样的T_c一致,焊区强度已经高于基体。利用电子探针对焊接前后的显微结构进行了比较,发现焊区组织致密,但在后处理过程中发生再结晶,导致焊区晶粒较大,焊缝变宽且焊区内存在较多杂相。 关键词：     

YBa2Cu3Ox(123)超导体的微波焊接及其对微观结构的影响

对Ｙ－系（１２３）相超导材料的微波焊接进行了初步研究，结果表明微波快速焊接后的试样，经９６０℃空气中退火１５ｈ后炉冷，其Ｔ_c可恢复至８９．７Ｋ，比焊接前试样的Ｔ_c低１．６Ｋ。利用电子探针对焊接前后样品的显微结构进行了比较，发现焊区组织致密，但在后处理过程中超导相发生了再结晶，导致焊缝变宽，气孔因聚集而变大。同时用电子微探针分析仪发现，焊接后焊区普遍存在Ｙ₂ＢａＣｕＯ_x相、Ｂａ_2-yＣｕ_{y 关键词：}     

5083铝合金光纤激光-TIG复合焊接工艺研究

采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机,对4mm厚5083H116铝合金进行了复合焊接试验。研究了电源特性、电流大小和热源间距等工艺参数对光纤激光-钨极惰性气体保护焊(TIG)复合焊接焊缝成形的影响规律,并分析了焊接接头的缺陷、显微硬度及力学性能。结果表明,光纤激光-TIG复合焊接5083铝合金,能够明显改善焊缝成形,提高焊接过程稳定性,特别是与变极性TIG电弧复合效果更为显著;光纤激光与变极性TIG电弧复合焊接,采用激光在前的方式,电弧电流150A,且热源间距不大于4mm,可以得到具有明亮金属光泽和均匀鱼鳞纹的焊缝,焊缝无气孔和裂纹缺陷,其表面有少量的下凹;复合焊接接头抗拉强度为318MPa,达到母材强度的93%,延伸率为7.6%,高于单光纤激光焊接,断口分析为韧性断裂。     

光电系统中铍反射镜的发展与应用

综述了光电系统中铍反射镜常用材料的特性、加工方法、发展现状及最新应用。首先,介绍了目前国外铍反射镜常用材料的性能,铍反射镜基底制备、机械加工和光学加工等方面的发展现状。然后,以詹姆斯韦伯太空望远镜和F-9120航空远距离可见/红外双波段侦察相机为例,重点介绍了铍以及铍铝合金在空间和航空光电系统的反射镜及光机支撑结构上的最新应用。最后,对铍和铍铝合金在光电系统中的未来发展和应用前景提出了展望。     

一种新的光学材料——铍

<正> 一、铍的应用铍是一种轻型的结构材料和光学材料,比重仅有1.85g/cm_3。由于铍具有高的中子散射截面和低的中子俘获截面,所以四十年代它已成为核工程主要建造材料之一。近二十多年     

悬浮进样探针原子化石墨炉原子吸收法测定地质样品中铍的研究

本应用探针恒温原子化技术，系统研究了铍的分析性能，比较了不同类型石墨管和探针材料的测定效果。应用固体悬浮进样，直接测定了地质样品中的痕量铍，方法的ＲＳＤ为３．３￣５．２％，检测限为５．１×１０＾－１２ｇ铍。     

搅拌摩擦焊准稳态热力耦合过程数值模拟研究

搅拌摩擦焊接过程中的材料塑性变形流场与温度场对焊接接头的组织演化及最终的力学性能有着十分重要的影响,许多学者对此进行了大量的研究.近年来的研究结果表明,该过程是一个极其复杂的热力耦合过程,温度场与材料塑性变形流场之间具有相互耦合效应.运用流体力学和传热学原理对准稳态热力耦合过程进行了数值模拟研究,通过计算得到了焊件材料的流场和温度场分布,并设计了相关实验对温度场进行了验证,结果表明该计算结果可以较准确地描述搅拌摩擦焊准稳态热力耦合状态.