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汽轮机用铝/钢接头MAO层结构和腐蚀性能分析
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作者 胡高斌 钱勇武 +3 位作者 钟治琨 彭浩 薛泳泳 陆伟 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2023年第1期33-38,共6页
火电厂热能动力多是通过汽轮机来提供,但机体与叶片容易受到剥落腐蚀(Exfoliation corrosion,EXCO)溶液的腐蚀而发生破坏,进而引起部件寿命的缩短。为了提高汽轮机叶片连接区域的运行稳定性能,选择45钢和7075铝合金焊接接头作为测试材料... 火电厂热能动力多是通过汽轮机来提供,但机体与叶片容易受到剥落腐蚀(Exfoliation corrosion,EXCO)溶液的腐蚀而发生破坏,进而引起部件寿命的缩短。为了提高汽轮机叶片连接区域的运行稳定性能,选择45钢和7075铝合金焊接接头作为测试材料,在其表面生成微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)层,分析了EXCO液体对MAO层的腐蚀作用机理。研究结果表明:逐渐提高电流密度后,氧化层厚度增加,形成了更大的放电孔洞,孔洞数量明显增多。电流密度10 A/dm~2下制备的MAO层结构致密,主要存在γ-Al2O3与α-Al2O3两种组织相。此外,该条件下制备的MAO层形成了具有不同尺寸的腐蚀坑,只有少部分EXCO进入表层组织中,MAO层厚度与组织致密度对EXCO阻碍效果具有直接影响。 展开更多
关键词 电流密度 铝/钢接头 MAO层 微观组织 腐蚀性能
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铝/钢过渡接头搅拌摩擦增材制造成形与性能
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作者 王劲棋 李峻臣 +3 位作者 赵耀邦 谢聿铭 孟祥晨 黄永宪 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期18-24,共7页
为了解决铝/钢异种金属连接强度不高,连接方法使用范围受限的问题,提出连续送丝搅拌摩擦增材制备铝/钢过渡接头的方法.以5B06铝合金丝材为增材原料,3 mm厚的316L不锈钢板为基板,采用激光刻蚀辅助的手段,在单层厚度1.0 mm,沉积效率3.0 k... 为了解决铝/钢异种金属连接强度不高,连接方法使用范围受限的问题,提出连续送丝搅拌摩擦增材制备铝/钢过渡接头的方法.以5B06铝合金丝材为增材原料,3 mm厚的316L不锈钢板为基板,采用激光刻蚀辅助的手段,在单层厚度1.0 mm,沉积效率3.0 kg/h的参数下制备了成形与性能良好的铝/钢过渡接头.结果表明,获得的增材层表面成形良好,丝材在热—机耦合作用下热塑化,并填充激光刻蚀槽.铝/钢过渡界面未观察到缺陷,并在界面处发现厚度约为1.8μm的金属间化合物层,实现了机械—冶金复合连接.界面的抗剪强度达到110.0 MPa±4.7 MPa,相对于未表面处理的接头强度提升了18%.钢侧断口均匀黏附铝合金,并观测到Fe_(2)Al_(5)和Fe_(4)Al_(13)金属间化合物.接头为韧—脆混合型断裂模式,说明铝/钢过渡界面在机械互锁和冶金连接共同作用下实现了可靠连接.该研究为铝/钢过渡接头的制备提供了新的解决思路. 展开更多
关键词 铝/过渡接头 搅拌摩擦增材制造 连续送丝 微观组织 力学性能
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镀钴对铝/钢电磁脉冲焊接头性能的影响
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作者 梁仕发 迟露鑫 +5 位作者 韩佳良 张玉虎 顾凌翔 覃全 黄岩 王烁 《热加工工艺》 北大核心 2024年第13期30-34,39,共6页
在Q235钢板待焊面的表面电镀一层钴金属薄膜,再采用电磁脉冲焊接(MPW)技术对1060铝板/Q235钢板进行焊接,运用扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、显微硬度测试及拉伸性能分析等手段对其焊接接头界面形貌、微观组织及力学性能进行... 在Q235钢板待焊面的表面电镀一层钴金属薄膜,再采用电磁脉冲焊接(MPW)技术对1060铝板/Q235钢板进行焊接,运用扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、显微硬度测试及拉伸性能分析等手段对其焊接接头界面形貌、微观组织及力学性能进行了研究,并与Al/无镀层钢接头进行了对比。结果表明,铝/无镀层钢电磁脉冲焊接焊缝由中间未焊接区及两侧连接区组成,具有直缝、小波及大波形界面形貌,波形界面的过渡区宽度约为6μm,过渡区存在FeAl_(3)脆性金属间化合物,拉剪强度为122.22 MPa。镀钴钢/铝焊接界面的材料成形良好,形成明显的大波形连接界面,过渡区宽度约为8μm,镀层钴元素有效阻碍了铁元素向过渡区扩散,避免了铝铁金属间化合物的生成,增大了波形界面,有效提高了接头的力学性能,拉剪强度为137.78 MPa,提高了12.7%。 展开更多
关键词 铝/钢接头 电磁脉冲焊接 镀钴 界面 力学性能
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铝/钢异种金属焊接接头腐蚀行为及其影响因素综述 被引量:1
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作者 徐灏 曹睿 樊丁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期116-128,共13页
铝/钢异种金属焊接接头结合了两种材料优异的性能,在各行各业具有较为广泛的应用.由于铝、钢两种金属之间理化性能的巨大差异以及极小的固溶度,导致铝/钢接头容易出现脆性金属间化合物、气孔等缺陷,严重影响着接头的力学性能.然而,随着... 铝/钢异种金属焊接接头结合了两种材料优异的性能,在各行各业具有较为广泛的应用.由于铝、钢两种金属之间理化性能的巨大差异以及极小的固溶度,导致铝/钢接头容易出现脆性金属间化合物、气孔等缺陷,严重影响着接头的力学性能.然而,随着铝/钢接头越来越广的应用范围和复杂多样的应用环境,接头的耐腐蚀性能也得到了更多的关注.对近些年铝/钢异种金属焊接接头的耐腐蚀方面研究工作做了系统的汇总,旨在从接头腐蚀机理出发,提升接头的耐腐蚀性.综述了接头腐蚀形式规律,并从焊接工艺、腐蚀环境、微观组织和金属间化合物等影响因素的角度出发,详细地讨论了腐蚀行为与各因素之间的关系及影响机理.同时,指出了接头腐蚀机理,从各影响因素方面提出了改善接头耐腐蚀性能的措施,减小铝/钢接头实际服役过程中腐蚀所带来的影响. 展开更多
关键词 铝/焊接接头 腐蚀行为 微观组织 金属间化合物
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Zn中间层对大直径铝/钢连续驱动摩擦焊摩擦扭矩及接头界面微观组织的影响 被引量:2
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作者 张昌青 崔国胜 +3 位作者 陈波阳 刘晓 王烨 史煜 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第20期147-151,共5页
大截面铝/钢复合结构件在连续驱动摩擦焊焊接过程中需要长时间的摩擦才能使界面金属从弹塑性转变为粘塑性状态,长时间的摩擦会导致构件焊缝处产生厚且不均匀的脆性Fe-Al金属间化合物,影响接头的整体性能。摩擦焊过程中铝/钢界面的预置... 大截面铝/钢复合结构件在连续驱动摩擦焊焊接过程中需要长时间的摩擦才能使界面金属从弹塑性转变为粘塑性状态,长时间的摩擦会导致构件焊缝处产生厚且不均匀的脆性Fe-Al金属间化合物,影响接头的整体性能。摩擦焊过程中铝/钢界面的预置中间层相当于物理扩散屏障,阻碍Fe、Al原子的互扩散,抑制脆性Fe-Al金属间化合物的形成。采用钢侧焊接面添加/未添加Zn中间层的Q235低碳钢棒和1060纯铝棒进行连续驱动摩擦焊接,对比分析焊接过程中的摩擦扭矩、温度以及焊后界面微观组织。结果表明:Zn中间层可以降低焊接过程中的初始峰值扭矩和峰值温度,减小中心区域金属间化合物厚度。添加Zn中间层的接头局部最大抗拉强度提高7.8%,平均抗拉强度提高7%。中心区域的Zn中间层在焊接过程中被摩擦压力挤压到外缘,距中心R/2的区域形成韧性较好的Fe_(2)Al_(5)Zn_(0.4),距中心2 R/3的区域存在Zn元素偏聚现象。 展开更多
关键词 Zn中间层 大直径铝/钢接头 摩擦扭矩 微观组织
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Si对铝/钢MIG熔钎焊接头界面组织的影响 被引量:5
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作者 李杰 石玗 黄健康 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第23期235-237,240,共4页
采用MIG熔钎焊方法,分别选用Al-Si、Al-Mg铝合金焊丝对5052铝合金和镀锌钢板进行了搭接焊。使用扫描电镜、X射线能量色散谱仪对铝/钢焊接接头界面组织进行了分析,研究了合金元素Si对铝/钢焊接接头界面组织的影响。研究结果表明,合金元... 采用MIG熔钎焊方法,分别选用Al-Si、Al-Mg铝合金焊丝对5052铝合金和镀锌钢板进行了搭接焊。使用扫描电镜、X射线能量色散谱仪对铝/钢焊接接头界面组织进行了分析,研究了合金元素Si对铝/钢焊接接头界面组织的影响。研究结果表明,合金元素Si减小了铝/钢界面反应层金属间化合物Fe_2Al_5的厚度,改变了界面反应层Fe_2Al_5和FeAl_3的形态;合金元素Si在金属间化合物Fe_2Al_5中有明显富集现象,且在焊缝金属中的少量合金元素Si还参与了Al-Fe-Si三元金属间化合物的形成。 展开更多
关键词 铝/焊接接头 MIG熔钎焊 金属间化合物
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船用铝/钢焊接接头BC-MIG电弧增材制造工艺 被引量:10
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作者 苗玉刚 李春旺 +1 位作者 尹晨豪 魏超 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期129-132,I0006,I0007,共6页
选用直径1.2 mm的4043铝焊丝为增材材料,2 mm厚的Q235镀锌钢板为基板,研究BC-MIG电弧增材制造工艺.将得到的铝/钢焊接接头与6061铝合金板材进行焊接,得到的T形材结构成形美观.利用光学显微镜和显微硬度仪分别对接头的组织形貌和硬度分... 选用直径1.2 mm的4043铝焊丝为增材材料,2 mm厚的Q235镀锌钢板为基板,研究BC-MIG电弧增材制造工艺.将得到的铝/钢焊接接头与6061铝合金板材进行焊接,得到的T形材结构成形美观.利用光学显微镜和显微硬度仪分别对接头的组织形貌和硬度分布进行分析.结果表明,由于温度梯度和冷却速率的差异,界面层处铝侧为竖直向上生长的树枝晶状组织,中部呈现结晶方向相对杂乱的晶枝结构,顶端组织晶粒较为细小且生长无方向性.沿着钢母材区域至界面中间层,再至铝合金区域,接头硬度先增加后减小至趋于平缓,在铝/钢界面结合层区域硬度达到最大142 HV. 展开更多
关键词 铝/焊接接头 BC-MIG 增材制造 微观组织 显微硬度
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DP590双相钢/6061铝合金激光熔钎焊工艺特性研究 被引量:2
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作者 邓枫昱 檀财旺 +3 位作者 孟圣昊 李国新 赵洪运 冯吉才 《电焊机》 2017年第9期12-17,共6页
采用1.2 mm厚双相冷轧钢板DP590、1.5 mm厚铝合金6061和药芯焊丝Zn-2%Al进行了铝/钢光纤激光熔钎焊接特性研究,分析了对接间隙和光束偏移量对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,不开坡口,采用间隙1 mm、光束零偏移,或采用间隙0.75... 采用1.2 mm厚双相冷轧钢板DP590、1.5 mm厚铝合金6061和药芯焊丝Zn-2%Al进行了铝/钢光纤激光熔钎焊接特性研究,分析了对接间隙和光束偏移量对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,不开坡口,采用间隙1 mm、光束零偏移,或采用间隙0.75 mm、光束向铝侧偏移小于1.2 mm,都可获得强度较高的接头,最大抗拉强度可达275.7 MPa,达到铝母材强度的88.37%,断裂于铝母材热影响区。激光光束偏向铝侧1.2 mm以内,获得的接头强度均在220 MPa以上。本实验中最佳接头界面化合物层厚度在1μm以下。 展开更多
关键词 铝/钢接头 激光熔钎焊 工艺特性 力学性能
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TIG welding-brazing joint of aluminum to stainless steel with hot wire 被引量:2
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作者 何欢 林三宝 +2 位作者 陈哲 范成磊 杨春利 《China Welding》 EI CAS 2013年第3期25-30,共6页
TIG welding-brazing process with high frequency induction hot wire technology was presented to create joints between 5A06 aluminum alloy and SUS32! stainless steel using ER1100 filler wire with different temperature. ... TIG welding-brazing process with high frequency induction hot wire technology was presented to create joints between 5A06 aluminum alloy and SUS32! stainless steel using ER1100 filler wire with different temperature. The joints were evaluated by mechanical test and microstructural analyses. The welding procedure using hot fiUer wire (400 ℃ ) significantly increases strength stability by 71% and average value of tensile strength by 30. 8 % of the joints, compared with cold wire. The research of microstructures in interfaces and welded seams reveals that using 400 ℃ hot filler wire can decrease the thickness of intermetallic compounds ( IMCs ) from 6 to 3.5 txm approximately, which is the main reason of mechanical property improvement. 展开更多
关键词 aluminum alloy stainless steel WELDING-BRAZING hot wire high frequency induction INTERMETALLIC
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