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天津管线管宏观形貌 力学性能测试

天津管线管宏观形貌 力学性能测试

  • 所属:天津管线管
  • 时间:2018-06-28 14:21:15
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1、薄壁天津管线管的连接界面处,铜与铝进行了原子的互扩散,且铜原子向铝侧扩散比铝原子向铜侧扩散明显。焊接界面层宽度约为1-10μm,由层片状共晶、柱状晶和胞状晶等组织生成,较宽的焊接界面处有气孔、扩散孔洞等缺陷存在。界面处铝铜原子平均比例为3比2,推测生成了(α+θ)两相交替生长的片状共晶组织以及CuAl2、CuAl金属间化合物。 2、界面处形成的层状组织、柱状组织和胞状组织与温度梯度、成分过冷、焊接工艺参数以及焊缝的不平衡结晶有关。在正温度梯度下,界面成平面状生长,容易产生层状组织。正温度梯度下存在较小的成分过冷时,界面平面易被打破生成胞状组织。u=202675921,1234652844&fm=27&gp=0.jpg在负的温度梯度下,界面突起严重易生成树枝状组织(柱状组织)。随着天津管线管电流提高或焊接时间的延长,焊缝的宽度增加,形成的相的数量越多,连接界面层数越多,焊接性越差。推测金属问化合物CuAl是由包晶反应及相变生成的,CuAl2是由包晶反应生成的,而共晶组织(α+θ)是由共晶反应生成的。 3、提出电阻压力焊薄壁天津管线管界面的连接机理:在压力的作用下,铜和铝界面硬化层被撕裂,于是较软的铝被挤入较硬的铜的裂缝中去,形成铜铝的相互接触;在电阻热的条件下,表面原子被激活,形成激活中心而使新鲜质点间产生原子键或金属键结合;随后通过扩散或结晶生成各种显微组织,使点结合转变为面结合,并形成具有一定扩散深度的界面层。即由铜铝表面的物理接触阶段、接触表面的激活阶段和扩散阶段组成。 4、对大量试样进行了力学性能测试,由剥离试验得出:相同直径的试样的剥离强度范围基本上符合正态分布;随着壁厚的增加,剥离强度总体上有增大的趋势;结合壁厚统计分析大量数据得出剥离强度的合格标准为:σ=38.34(?)-12.561;剥离强度与剩余未剥离宽度和铝管直径成正比;从试样断裂后宏观形貌上分析铜铝试样剥离断裂属于韧性断裂。由拉伸试验得出:拉伸试样都是在铝上断裂,焊缝的拉伸强度要高于母材铝管的拉伸强度;焊接之后的铝管的拉伸强度并没有降低,基本符合母材1060铝和3003铝的抗拉强度范围,薄壁天津管线管电阻压力焊焊接性很好。

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