热裂纹

摘要： 针对NiFe基高温合金增材制造过程易出现热裂纹的问题,开展该合金热裂纹形成机理的研究,提出通过层间温度控制以及粉末氮化的方法,降低NiFe基高温合金激光增材过程中的热裂纹敏感性.结果表明,热裂纹的出现主要是由于元素偏析以及热应力所引发的,热裂纹位置大多在大角度晶界处,这是由于大角度晶界中能量较高,在冷却过程中,晶界内液膜的存贮时间较长,从而造成偏析加剧.当层间温度较低,冷却速度加快,能够减少合金中有害碳化物的长大,降低了大角度晶界比例,从而抑制热裂纹的出现.粉末预氮化通过预先将Ti, Nb等元素进行氮化,形成稳定氮化物,在抑制开裂敏感性元素偏析的同时增加了形核点,促进晶粒细化,从而降低该合金的热裂纹敏感性.

摘要： 高焊接热裂纹敏感性是制约新一代合金材料在航空航天领域推广应用的技术瓶颈。本文分别从焊接热裂纹的产生机理和各类合金裂纹敏感性实验的角度梳理该方向的研究进展。焊接热裂纹主要包括凝固裂纹(在焊缝内部产生)和液化裂纹(在焊缝与部分熔化区交界处产生)。影响焊接热裂纹产生的因素包括材料成分、焊接热循环以及接头热应力。在梳理焊接热裂纹机理研究的基础上,分别总结了铝合金、镁合金、先进高强钢以及镍基合金焊接热裂纹的实验研究进展。建立考虑复杂多组元以及结晶形态对裂纹敏感性影响的量化判据,是该领域未来的重要发展方向。针对母材和焊材进行成分优化、添加形核剂或实施辅助工艺措施,是工程应用领域抑制热裂纹缺陷的有效方法。开展焊接热裂纹产生机理及其抑制方法研究,有助于突破新一代合金材料加工技术瓶颈,推进其在航空航天领域的应用。

摘要： 对一种V型灰铁发动机机体热裂纹缺陷进行了研究,通过对浇注后铸件凝固时铸造应力的产生和传递过程分析,确认了热裂纹形成机理,并在生产实验中进行了验证,采用加冷铁的工艺解决了热裂纹缺陷。

摘要： 对低合金灰铸铁玻璃瓶模具颈部出现纵向裂纹原因进行了宏观与微观分析。通过对模具化学成分检测、硬度分析、金相组织微观试验分析,发现模具裂纹性质为铸造热裂纹,系铸造工艺不当引起;针对该批模具出现的裂纹情况提出了相应的建议。

摘要： 针对镍基焊丝的热裂纹敏感性试验,研制出FISCO热裂纹试验装置,利用该装置对研制的ERNiCrMo-3镍基焊丝进行焊接热裂纹敏感性试验,结果表明,研制焊丝的热裂纹敏感性与进口焊丝相当,均具有较低的热裂纹敏感性。采用研制焊丝焊接9%Ni钢的工艺试验结果表明,焊接接头各项力学性能优良,焊缝组织为纯奥氏体组织,析出相很少,可以满足大型LNG储罐的设计要求。

摘要： 铝合金材料具有密度小、比强度高、耐腐蚀性好等特点,是现代社会应用最为广泛的材料之一。纳米陶瓷颗粒具有高强度、高模量、热稳定性好等优点,随着纳米材料技术的不断发展,纳米陶瓷颗粒作为强化材料在铝合金焊接中的应用越来越得到重视。铝合金焊接过程中存在焊缝组织粗化、接头软化和热裂纹等问题,导致铝合金接头在服役过程中失效。纳米颗粒添加入焊缝,具有细化焊缝晶粒、修饰二次相形貌、降低焊接热裂纹、强化焊缝性能的作用,已被用于航空、航天、汽车、高速动车等高强度铝合金的焊接领域。近些年的研究表明,纳米颗粒的含量和成分等物理性质、焊接工艺以及纳米颗粒-基体的界面显著影响焊缝的组织和力学性能。随着纳米颗粒含量增加,焊缝强度显著提高,但是高含量的纳米颗粒容易诱发团聚。不同种类的纳米颗粒能够起到协同强化作用,此外焊接过程中焊接电流、搅拌摩擦参数以及超声和振动等工艺方法可以促使熔池流动提高纳米颗粒在焊缝中的分散程度,从而增强纳米颗粒的强化效果。本文综述了近年来国内外关于纳米陶瓷颗粒在铝合金焊接中的最新研究现状,归纳总结了纳米陶瓷颗粒的物理性质和焊接工艺对复合焊缝强度的影响,重点分析了纳米陶瓷颗粒对焊缝微观组织和热裂纹的影响,介绍了纳米颗粒与基体的界面结合问题,并展望了其未来的研究方向。

摘要： 结晶器铜板作为连铸设备的关键备件,在使用过程中会出现热裂纹、磨损、腐蚀等问题,因此结晶器铜板需通过表面处理以提高其耐高温、耐磨损、耐腐蚀性能。本文结合其主要失效形式总结论述了连铸结晶器铜板近几年的电镀技术生产实践,主要包括电镀前处理技术、电镀非均一性镍硼合金和电镀镍基陶瓷复合镀技术生产实践。电解刻蚀前处理技术能有效提高铜板表面粗糙度并进一步提高镀层与基体的结合强度,镍硼合金生产实践表明通过控制合适的工艺能够制造出硬度梯度较大的镀层,复合镀生产实践表明能够在铜板表面制造出镍基复合镀层,但陶瓷颗粒的加入对电镀设备连续性有一定影响。

摘要： 微波模块向着小型高可靠的方向发展,硅铝合金得到了广泛应用。对硅铝管壳激光封焊的工艺进行了研究,重点讨论了不同封装面结构硅铝管壳的激光封焊工艺,针对封焊过程中出现的热裂纹进行了分析。在此基础上,对封焊过程中的脉冲波形、峰值功率、离焦量、起始点位置等工艺参数进行了优化。结果表明,在合适的参数下,可在不同封装面结构的硅铝管壳的封装体积>15 cm^(3)时,激光封焊的漏率低于2.03×10^(-8) Pa·cm^(3)/s。在热震、温循、正弦振动等环境筛选试验后,焊缝保持完好状态。

摘要： 2A12铝合金是高强度铝铜合金,普遍用于飞机构架及框架类高强度零件制造,其抗拉强度485MPa,由于该铝合金强度高、热膨胀系数大,在焊接过程中极易产生热裂纹及挠曲变形、扭曲变形,增加了零件矫正难度及焊接难度。文章通过在实践中利用预设反变形余量+刚性固定法减小焊接变形,再利用焊缝模拟仿真电弧增材矫正法解决零件焊接变形,通过两种方法有机结合,有效解决了大型铝合金框架焊接变形难题。

摘要： 奥氏体不锈钢属高合金钢,其具有导热系数小、熔点低、线膨胀系数大的性能特点。焊缝金属在高温状态下结晶时间过长,容易形成粗大柱状结晶组织,并会造成焊接接头中的合金元素及杂质出现偏析现象,同时在焊接接头处产生较大的拉伸应力和变形。介绍了奥氏体不锈钢焊接接头的热裂纹、晶间腐蚀、残余应力腐蚀产生的原因及相应的管控措施。

摘要： 采用丝极埋弧焊的方法,通过宏观测试、微观分析研究了镍基ERNiCrMo-3焊丝/焊剂埋弧焊材料的焊接性、成分、组织、热裂纹等指标,并进一步通过SEM组织观察分析了镍基埋弧焊材料产生热裂纹的机理,杂质元素对裂纹的影响规律.结果表明,镍基埋弧焊材料的焊接要特别注意焊接热裂纹的产生,采用的焊丝和配套焊剂需要有效控制杂质元素,防止熔敷金属化学元素C,Si,S,P等杂质元素增加热裂纹倾向,其中熔敷金属的S,Si元素含量对热裂纹的影响较大,需要严格控制.

摘要： 分析了S31668材料焊过程中产生热裂纹的原因.为有效防止S31668奥氏体不锈钢焊接热裂纹的产生,从两方面入手,首先从冶金学角度控制化学成分,通过降低E318焊条中的C、Ni的含量,适当增加铁素体含量;其次从焊接工艺角度考虑,采用合适电流,降低电弧电压,控制线能量,从而增加铁素体含量在适当水平.将此焊接工艺成功地应用于S31668不锈钢产品的后续焊接制造过程中,获得了优质的焊接接头.

摘要： 采用最大平均功率为500W的脉冲激光焊机开展了316不锈钢焊接试验,通过测试表面形貌、微观组织、显微硬度及能谱(EDS)等,分析了离焦量对焊缝组织和热裂纹的影响.研究结果表明,在其他焊接参数不变的条件下,离焦量增大时焊缝组织逐渐细化和致密,热裂纹倾向性逐渐减小.焊缝熔深和熔宽均随离焦量的增大而减小,但宽深比增大,当宽深比大于7.5时焊接热裂纹彻底消失.增大离焦量改变了激光能量的分布状态,导致焊缝凝固过程中S、P等元素向熔池表面偏析,消除了焊缝凝固后期液膜及低熔点组织的不利影响,有效控制了脉冲激光焊接316不锈钢热裂纹的产生.

摘要： 本文依据钢液凝固理论,应用计算机数值模拟技术,分析了ZG15Cr1Mo1V材质蒸汽轮机外缸铸件壁厚变化较大部位热裂纹的产生原因,并从铸造工艺上提出一系列改进措施,最终达到提高铸件质量、降低生产成本的目的.

摘要： 针对镍基合金690材料的焊接特性——镍与杂志元素易形成低熔点共晶物而产生热裂纹和晶间失延裂纹,通过大量试验研究,从焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度及钨极形式方面进行分析控制,较好地避免了镍基合金690预堆边堆焊和安全端环缝焊接的热裂纹和侧壁的未熔合缺陷.试验工艺参数通过评定得到验证,成功应用于三门2#AP1000蒸发器预堆边堆焊和安全端环峰的焊接.

摘要： 催化装置用油浆蒸汽发生器管板,使用过程中管板孔桥、管板与换热管焊肉处发生泄漏.为彻底消除泄漏隐患,保证设备的正常运行,需进行修复,由于换热管与管板材质均为奥氏体不锈钢,焊接时易产生热裂纹,只有了解了奥氏体不锈钢的焊接特点,才能确定出合理的修复方案.本文结合奥氏体不锈钢的焊接特点、现场施工条件和缺陷的情况,制定了管板修复方案,采用手工钨极氩弧焊对管板进行了修复,实践证明,所制定的管板修复方案可靠、所选用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺规范正确合理.

摘要： 针对某ZL107铝合金台体零件在铸造工艺过程中出现批次性裂纹问题,采用宏观检验、成分分析、金相检测、扫描电镜等多种材料检测方法对带有铸造裂纹的ZL107合金台体进行分析.结果表明,在使用金属模铸造工艺过程中,铝液在凝固时收缩应力过大,在结构较复杂应力集中区域出现的热裂纹缺陷,另在其它结构较简单的局部区域存在较严重的疏松组织和非金属夹杂缺陷.

摘要： 采用丝极埋弧焊的方法研究了镍基625材料的焊接性、成分、组织、性能、热裂纹等指标,并进一步通过金相、SEM组织观察分析了镍基625材料产生结晶裂纹的机理,微量元素对裂纹的影响规律,结果表明:镍基材料的焊接要特种注意热裂纹的产生,同时尽量采用较小的焊接线能量、采用低Si、S、P焊剂,保证熔敷金属成分C、Si、Mn、S、P及有害杂质元素对热裂纹的影响.

摘要： 利用X射线探伤、扫描电子显微镜、能谱仪和光学显微镜,对具有线性偏析组织的ZL205A合金铸件进行分析研究.结果表明:ZL205A合金铸件粗大的宏观偏析组织从边缘以枝杈状或者相互平行的曲线条向铸件内部延伸,与热裂组织相似,并伴随有缩松或者微裂纹;ZL205A合金铸件中Cu原子处于晶内的能量比处在晶界的能量高,而且Cu元素在晶界偏聚可以降低界面能,使得Cu原子有自发地向晶界偏聚的趋势,发生共晶偏析的元素为Cu元素并以θ(Al2Cu)共晶相的形式存在,晶界上的偏析组织由θ(Al2Cu)相和α(Al)相组成;线性偏析与热裂之间的相互关系可用凝固收缩补偿理论进行解释.热裂纹的产生促进了线性偏析的形成,消除铸件线性偏析组织可从防止铸件的热裂缺陷形成入手.

摘要： 本文以熔模铸造高裂纹产品的整改为载体,对三大裂纹缺陷——热裂纹、冷裂纹和温裂纹产生的机理进行研究分析,热裂纹原因比较复杂，一般常见裂纹均可通过圆角倒大，圆角变倒角，加防裂筋等结构微调解决。当此两种方法均达不到解决效果时，要考虑化学成分有害元素的控制，浇注系统的设计及产品工艺设计的合理性。而解决冷裂纹的主要方法是加强薄弱位置的强度及控制过程操作的规范性。温裂纹的主要解决方法是适当调整热处理工艺。

摘要： 本发明公开了一种采用低压脉冲电流改善含铌钢铸坯角部裂纹和热送裂纹的方法，属于改善铸坯角部裂纹和热送裂纹的技术领域。本发明是当含铌钢铸坯在进入矫直区前或者铸坯出连铸机被切割后，对上述的含铌钢铸坯施加一脉冲电流，所述的脉冲电流参数为：脉冲电压2～20V，脉冲电流30～120A，脉冲频率15～40Hz；所述的含铌钢为ω[C]<0.25%的含铌低碳钢，其中0.01%≤ω[Nb]≤0.40%。本发明通过施加低压脉冲电流，改变了含铌低碳钢铸坯的微观组织，提高了铸坯高温力学性能，从而有效减少了铸坯的角部裂纹和热送（红送）裂纹，且本发明的方法不影响正常的生产，且不需要改变现有生产工艺，不需要添加合金元素，对铸坯及设备无污染，对人员无危害，是一项环保安全的减少铸坯缺陷的新技术。

摘要： 本发明公开了一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺，属于炼钢技术领域，具体包括：（1）铁水预处理、（2）转炉冶炼、（3）LF精炼、（4）浇注、（5）铸坯冷却、（6）钢坯下线、（7）加热轧制和（8）钢板堆冷工艺，最终制备的钢板综合性能优异，热装热送钢坯裂纹率≤5%，轧板探伤正品率≥99.5%，轧制钢板裂纹率大幅降低，为企业减少了资金占压，提高产品质量合格率，并降低生产成本。

摘要： 本发明公开了一种采用低压脉冲电流改善含铌钢铸坯角部裂纹和热送裂纹的方法，属于改善铸坯角部裂纹和热送裂纹的技术领域。本发明是当含铌钢铸坯在进入矫直区前或者铸坯出连铸机被切割后，对上述的含铌钢铸坯施加一脉冲电流，所述的脉冲电流参数为：脉冲电压2～20V，脉冲电流30～120A，脉冲频率15～40Hz；所述的含铌钢为ω[C]<0.25%的含铌低碳钢，其中0.01%≤ω[Nb]≤0.40%。本发明通过施加低压脉冲电流，改变了含铌低碳钢铸坯的微观组织，提高了铸坯高温力学性能，从而有效减少了铸坯的角部裂纹和热送（红送）裂纹，且本发明的方法不影响正常的生产，且不需要改变现有生产工艺，不需要添加合金元素，对铸坯及设备无污染，对人员无危害，是一项环保安全的减少铸坯缺陷的新技术。

摘要： 本发明涉及机器视觉裂纹检测系统的活塞热冲击和热疲劳试验平台，属于试验用品技术领域。本发明包括箱体、夹具、冷却水喷嘴、集水槽、冷却水流量计、冷却水电磁阀、水箱、抽风机、光源、光学镜头和数字相机、红外线检测仪、激光头、空气喷嘴、空气流量计、空气电磁阀、压缩机、图像采集卡、PC电脑、图像处理软件，能提供时间和温度两种控制方式，自动检测试件表面裂纹。本发明能充分模拟活塞实机装配情况和工作环境，操作简单、工作效率高，大大的缩短研发周期。

摘要： 本发明公开了一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺，属于炼钢技术领域，具体包括：（1）铁水预处理、（2）转炉冶炼、（3）LF精炼、（4）浇注、（5）铸坯冷却、（6）钢坯下线、（7）加热轧制和（8）钢板堆冷工艺，最终制备的钢板综合性能优异，热装热送钢坯裂纹率≤5%，轧板探伤正品率≥99.5%，轧制钢板裂纹率大幅降低，为企业减少了资金占压，提高产品质量合格率，并降低生产成本。

摘要： 本发明涉及一种基于热屏蔽膜的无微裂纹曲面玻璃热丝切割方法，具体包括以下步骤：(1)搭建热丝切割装置，将曲面玻璃固定在热丝切割装置的模具上，并在玻璃表面标记预制裂纹的切割位置；(2)在曲面玻璃的预制裂纹切割位置两侧对称设置热屏蔽膜；(3)将热丝移动到曲面玻璃预制裂纹的正上方，加热热丝到设定温度，然后控制热丝沿预期轨迹移动并在曲面玻璃上切割出裂纹。与现有技术相比，本发明利用热屏蔽膜控制热丝在玻璃表面产生的温度场，玻璃表面的温度场稳定变化，不易受外界环境因素影响，使切割出的裂纹相比于普通热阻丝切割出的裂纹直线度更高，满足更高精度要求的玻璃镜片切割需求。

摘要： 本实用新型涉及机器视觉裂纹检测系统的活塞热冲击和热疲劳试验平台，属于试验用品技术领域。本实用新型包括箱体、夹具、冷却水喷嘴、集水槽、冷却水流量计、冷却水电磁阀、水箱、抽风机、光源、光学镜头和数字相机、红外线检测仪、激光头、空气喷嘴、空气流量计、空气电磁阀、压缩机、图像采集卡、PC电脑、图像处理软件，能提供时间和温度两种控制方式，自动检测试件表面裂纹。本实用新型能充分模拟活塞实机装配情况和工作环境，操作简单、工作效率高，大大的缩短研发周期。

摘要： 本发明公开了一种大拘束度结构组件的焊接热影响区再热裂纹控制方法，属于大拘束度结构组件的焊接技术领域。本发明的一种大拘束度结构组件的焊接热影响区再热裂纹控制方法，包括以下步骤：步骤1、对结构件一与结构件二进行焊接，使之通过焊接接头相连形成大拘束度结构组件；步骤2、对步骤1的焊接接头的焊接热影响区处表面施焊重熔焊道。采用本发明能够降低大拘束度结构组件的焊接热影响区的再热裂纹倾向，能够避免甚至杜绝大拘束度结构组件的焊接热影响区出现再热裂纹，提高了焊接接头的质量。

摘要： 本发明公开了一种大拘束度结构组件的焊接热影响区再热裂纹控制方法，属于大拘束度结构组件的焊接技术领域。本发明的一种大拘束度结构组件的焊接热影响区再热裂纹控制方法，包括以下步骤：步骤1、对结构件一与结构件二进行焊接，使之通过焊接接头相连形成大拘束度结构组件；步骤2、对步骤1的焊接接头的焊接热影响区处表面施焊重熔焊道。采用本发明能够降低大拘束度结构组件的焊接热影响区的再热裂纹倾向，能够避免甚至杜绝大拘束度结构组件的焊接热影响区出现再热裂纹，提高了焊接接头的质量。

摘要： 本发明涉及一种评价焊接热影响区粗晶区再热裂纹敏感性的方法，1)采用不同焊接热输入制造焊接试板；2)C形环取样时时试板起弧处和末端需要切除至少50mm，取样方法有两种方案；3)利用螺栓对C形环施加应力；4)将试样放入加热炉中进行模拟热处理；5)观察C形环缺口根部是否产生再热裂纹；6)确定不同焊接热输入下的临界应力；7)结合Gleeble热模拟试验评价指标，建立缺口C形环评价准则。本申请的试验操作简单，能够在工程实际中推广应用，弥补现有的评价方法不能评价热影响区粗晶区再热裂纹敏感性的状况。