氧化镧弥散强化钼合金电子束焊接接头组织及工艺研究
发布时间：2021-01-16 18:17
钼合金作为难熔金属,熔点高达2620℃,具有较强的高温强度,在航天工业、核电行业、冶炼行业、军工等领域都有着应用,随着其应用的日益广泛,对其焊接需求也越来越多。本文以La2O3弥散强化钼合金为研究对象,对其接头的成形、组织、焊接缺陷和力学性能进行了详细的分析。首先通过直接焊接分析了钼合金的焊接性,阐述了造成钼合金焊接接头强度低下的原因,提出了两种改进工艺,分别是预置Hf中间层施焊的工艺和焊缝填充TC4合金的工艺,实现了La2O 3弥散强化钼合金的可靠连接。首先需要清晰地了解La2O3弥散强化钼合金电子束焊接的各种焊接问题及产生成因,从而为后续解决方案的制定提供指导,对其进行了直接焊接。焊缝晶粒十分粗大,且焊缝中存在大量的气孔缺陷,大气孔的直径可达到100μm以上,同时焊缝的上方区域出现了大量的结晶裂纹缺陷,这些焊接问题都大大恶化了接头的性能,接头几乎没有强度,断裂形式为沿晶断裂。由于热影响区发生了再结晶,焊缝晶粒粗大,因此焊接接头的显微硬度降低了约20%。为了抑制焊接缺陷、细化晶粒以及改善组织,本文采取了预置Hf中间层施焊的工艺。由于Hf元素与杂质元素O的亲和力更强,因此杂质元素O会优...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Mo-50Re合金电阻点焊的气孔缺陷以上研究表明，采取惰性气体氛围以及利用正交试验所分析出最佳焊接参
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-由粉末冶金工艺在制备钼及钼合金的过程中不可避免地会夹杂气体，因此对于熔化焊接，焊缝中往往会产生大量的气孔缺陷。而真空熔炼工艺制备的合金内部不存在夹气的现象，致密度较高，与粉末冶金工艺相比，该工艺制备的钼合金的熔化焊接几乎不产生气孔缺陷。对于真空熔炼工艺制备的合金的TIG焊接，国外已有多名学者研究。Wadsworth[11]对熔炼法制备的锻造态钼钛锆合金进行了氩弧焊接，板厚为2.5mm，研究发现弧焊接头的焊缝区晶粒粗大，有的晶粒粒径可达1.8mm，较大的热输入致使钼合金晶粒长大倾向严重（如图1-3所示），焊缝区与热影响区的宽度为2cm，接头抗拉强度约为母材的60%，接头的强度还有待提升。图1-3焊缝和热影响区组织采取合金化的方法可以净化焊缝晶界，提高接头的塑形，Miller等人[12]研究了合金元素对TZM钼合金氩弧焊的影响，Zr可以吸收间隙杂质O元素，净化晶界，C和B可以抑制杂质O元素在晶界处的偏析，强化晶界。这些合金元素的联合作用能够有效降低晶界处杂质O元素含量（如图1-4所示），使焊件的塑性大大提升，同时焊件的强度提升到550MPa。图1-4焊缝晶界处的原子分布图钼及钼合金大多是由粉末冶金工艺制备，因此研究对粉末冶金工艺制备的
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-由粉末冶金工艺在制备钼及钼合金的过程中不可避免地会夹杂气体，因此对于熔化焊接，焊缝中往往会产生大量的气孔缺陷。而真空熔炼工艺制备的合金内部不存在夹气的现象，致密度较高，与粉末冶金工艺相比，该工艺制备的钼合金的熔化焊接几乎不产生气孔缺陷。对于真空熔炼工艺制备的合金的TIG焊接，国外已有多名学者研究。Wadsworth[11]对熔炼法制备的锻造态钼钛锆合金进行了氩弧焊接，板厚为2.5mm，研究发现弧焊接头的焊缝区晶粒粗大，有的晶粒粒径可达1.8mm，较大的热输入致使钼合金晶粒长大倾向严重（如图1-3所示），焊缝区与热影响区的宽度为2cm，接头抗拉强度约为母材的60%，接头的强度还有待提升。图1-3焊缝和热影响区组织采取合金化的方法可以净化焊缝晶界，提高接头的塑形，Miller等人[12]研究了合金元素对TZM钼合金氩弧焊的影响，Zr可以吸收间隙杂质O元素，净化晶界，C和B可以抑制杂质O元素在晶界处的偏析，强化晶界。这些合金元素的联合作用能够有效降低晶界处杂质O元素含量（如图1-4所示），使焊件的塑性大大提升，同时焊件的强度提升到550MPa。图1-4焊缝晶界处的原子分布图钼及钼合金大多是由粉末冶金工艺制备，因此研究对粉末冶金工艺制备的
【参考文献】：
期刊论文
[1]TZM合金板材的钨极氩弧焊工艺[J]. 张晓宇. 世界有色金属. 2017(24)
[2]钼及钼合金焊接技术研究现状及进展[J]. 朱琦,安耿,孙院军,裴俊宇,白清林,张林杰. 中国钼业. 2017(05)
[3]钼合金研究现状[J]. 居炎鹏,王爱琴. 粉末冶金工业. 2015(04)
[4]钼及钼合金研究的进展[J]. 石俊,刘宁,刘爱军,陈新杰,马力. 热处理. 2014(05)
[5]钼镧合金板材料舟的研制及其断裂行为分析[J]. 韩强. 稀有金属材料与工程. 2012(09)
[6]TZM钼合金钨极氩弧焊工艺及焊接接头组织[J]. 王华,张云鹏,张晓宇. 金属热处理. 2012(02)
[7]φ5.8mm钼杆焊接质量分析[J]. 卜春阳,王快社,武洲,庄飞,杨秦莉. 中国钼业. 2011(02)
[8]钼及钼合金研究与应用进展[J]. 王东辉,袁晓波,李中奎,郑欣,张军良,张清,白润. 稀有金属快报. 2006(12)
[9]钼杆焊接的研究[J]. 陈健雄. 中国钼业. 2004(04)
[10]钼粉末合金与模具钢摩擦焊接组织特征分析[J]. 傅莉,杜随更. 西北工业大学学报. 2001(04)
硕士论文
[1]2A12厚板铝合金电子束焊接接头性能及变形控制研究[D]. 柳峻鹏.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：2981303
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Mo-50Re合金电阻点焊的气孔缺陷以上研究表明，采取惰性气体氛围以及利用正交试验所分析出最佳焊接参
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-由粉末冶金工艺在制备钼及钼合金的过程中不可避免地会夹杂气体，因此对于熔化焊接，焊缝中往往会产生大量的气孔缺陷。而真空熔炼工艺制备的合金内部不存在夹气的现象，致密度较高，与粉末冶金工艺相比，该工艺制备的钼合金的熔化焊接几乎不产生气孔缺陷。对于真空熔炼工艺制备的合金的TIG焊接，国外已有多名学者研究。Wadsworth[11]对熔炼法制备的锻造态钼钛锆合金进行了氩弧焊接，板厚为2.5mm，研究发现弧焊接头的焊缝区晶粒粗大，有的晶粒粒径可达1.8mm，较大的热输入致使钼合金晶粒长大倾向严重（如图1-3所示），焊缝区与热影响区的宽度为2cm，接头抗拉强度约为母材的60%，接头的强度还有待提升。图1-3焊缝和热影响区组织采取合金化的方法可以净化焊缝晶界，提高接头的塑形，Miller等人[12]研究了合金元素对TZM钼合金氩弧焊的影响，Zr可以吸收间隙杂质O元素，净化晶界，C和B可以抑制杂质O元素在晶界处的偏析，强化晶界。这些合金元素的联合作用能够有效降低晶界处杂质O元素含量（如图1-4所示），使焊件的塑性大大提升，同时焊件的强度提升到550MPa。图1-4焊缝晶界处的原子分布图钼及钼合金大多是由粉末冶金工艺制备，因此研究对粉末冶金工艺制备的
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-由粉末冶金工艺在制备钼及钼合金的过程中不可避免地会夹杂气体，因此对于熔化焊接，焊缝中往往会产生大量的气孔缺陷。而真空熔炼工艺制备的合金内部不存在夹气的现象，致密度较高，与粉末冶金工艺相比，该工艺制备的钼合金的熔化焊接几乎不产生气孔缺陷。对于真空熔炼工艺制备的合金的TIG焊接，国外已有多名学者研究。Wadsworth[11]对熔炼法制备的锻造态钼钛锆合金进行了氩弧焊接，板厚为2.5mm，研究发现弧焊接头的焊缝区晶粒粗大，有的晶粒粒径可达1.8mm，较大的热输入致使钼合金晶粒长大倾向严重（如图1-3所示），焊缝区与热影响区的宽度为2cm，接头抗拉强度约为母材的60%，接头的强度还有待提升。图1-3焊缝和热影响区组织采取合金化的方法可以净化焊缝晶界，提高接头的塑形，Miller等人[12]研究了合金元素对TZM钼合金氩弧焊的影响，Zr可以吸收间隙杂质O元素，净化晶界，C和B可以抑制杂质O元素在晶界处的偏析，强化晶界。这些合金元素的联合作用能够有效降低晶界处杂质O元素含量（如图1-4所示），使焊件的塑性大大提升，同时焊件的强度提升到550MPa。图1-4焊缝晶界处的原子分布图钼及钼合金大多是由粉末冶金工艺制备，因此研究对粉末冶金工艺制备的
【参考文献】：
期刊论文
[1]TZM合金板材的钨极氩弧焊工艺[J]. 张晓宇. 世界有色金属. 2017(24)
[2]钼及钼合金焊接技术研究现状及进展[J]. 朱琦,安耿,孙院军,裴俊宇,白清林,张林杰. 中国钼业. 2017(05)
[3]钼合金研究现状[J]. 居炎鹏,王爱琴. 粉末冶金工业. 2015(04)
[4]钼及钼合金研究的进展[J]. 石俊,刘宁,刘爱军,陈新杰,马力. 热处理. 2014(05)
[5]钼镧合金板材料舟的研制及其断裂行为分析[J]. 韩强. 稀有金属材料与工程. 2012(09)
[6]TZM钼合金钨极氩弧焊工艺及焊接接头组织[J]. 王华,张云鹏,张晓宇. 金属热处理. 2012(02)
[7]φ5.8mm钼杆焊接质量分析[J]. 卜春阳,王快社,武洲,庄飞,杨秦莉. 中国钼业. 2011(02)
[8]钼及钼合金研究与应用进展[J]. 王东辉,袁晓波,李中奎,郑欣,张军良,张清,白润. 稀有金属快报. 2006(12)
[9]钼杆焊接的研究[J]. 陈健雄. 中国钼业. 2004(04)
[10]钼粉末合金与模具钢摩擦焊接组织特征分析[J]. 傅莉,杜随更. 西北工业大学学报. 2001(04)
硕士论文
[1]2A12厚板铝合金电子束焊接接头性能及变形控制研究[D]. 柳峻鹏.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：2981303
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