双面双弧不清根厚板多层多道焊有限元数值模拟

应用大型有限元软件,对28mm厚板双面双弧不清根焊接进行了三维数值模拟.模拟综合考虑了材料性能随温度的变化,对流、辐射和热传导对焊接过程的影响等诸多因素,跟踪观察了多层多道焊接中的温度场、应力场的变化.结果表明,双面双弧打底,t8/5和t8/3与先后两电弧的跟进距离有关;跟进电弧对先焊道有二次热处理作用.双面双弧焊接角变形极小,打底焊道残余应力为压应力,应力集中出现在盖面焊趾部位.模拟结果与相同工艺条件下实测结果对比,相对误差较小.     

高强钢旁路热丝等离子弧打底焊接头组织和性能

采用旁路热丝等离子弧焊接工艺进行高强钢Y形坡口的打底焊,该工艺有效结合了等离子弧穿透能力强、电弧热丝熔敷效率高、旁路分流热输入可控的技术优势,对中厚高强钢板实现单面焊接双面成形. 结果表明,正面焊缝成形美观,无焊接缺陷;背面焊缝轻微突出,厚板完全焊透;经过反复的受热冷却,打底焊焊缝的微观组织得到细化.力学性能分析得出,热影响区硬度最低,焊缝区略高于母材区;打底焊焊缝的硬度高于填充焊和盖面焊;拉伸断裂发生在母材区,断口扫描出现韧窝,为韧性断裂.     

10CrNi3MoV钢双面双弧焊接头组织与性能研究

低合金高强钢不预热焊接时容易出现冷裂纹,但预热会降低焊接效率,增加焊接成本。双面双弧焊接可以在一定程度上降低预热温度,甚至实现低合金高强钢不预热焊接。文中对10Cr Ni3Mo V低合金高强钢双面双弧焊接接头组织与性能进行了研究。结果表明,双面双弧接头成形良好,TIG打底焊缝主要为等轴或条状铁素体和珠光体,MAG焊缝主要为针状铁素体,同时含有晶界铁素体和少量粒状贝氏体。接头抗拉强度优良,试样断裂位置均位于母材。不同位置冲击性能良好,满足技术要求。热影响区软化程度较小。     

不同气氛对2219铝合金TIG焊接头组织和性能的影响

氩弧TIG焊熔深浅、焊接效率低,难以适用于厚板2219铝合金的焊接。针对此问题,分别采用两面四层氩弧TIG焊工艺和氦弧TIG焊打底两面三层焊接工艺进行焊接,分析了不同工艺对接头组织和力学性能的影响。结果表明：氦弧打底的两面三层焊接接头与两面四层氩弧焊接头相比,由于打底层单次热输入量较大,焊缝过时效区硬度大幅下降,焊缝区等轴晶长大、θ相增多,因此虽然硬度、抗拉强度增大,但是延伸率明显降低。合适的焊接速度和电流可以细化接头处的晶粒,抑制第二相的析出和聚集,从而提高接头的力学性能。     

EH40船用高强钢双丝气电立焊接头组织与性能

对板厚68 mm的EH40船用高强钢进行了热输入分别为382、440和450 kJ/cm的双丝气电立焊试验,借助焊接接头的拉伸试验、冲击试验、硬度测试及显微组织分析等方法,研究了热输入对EH40钢大厚板双丝气电立焊接头组织和性能的影响。结果表明,大热输入焊接主要通过控制针状铁素体形核长大、改变晶界铁素体形貌及奥氏体晶粒大小来影响EH40钢焊接接头的组织和性能。随着热输入增加,接头强度降低,热影响区软化倾向增大。热输入过大或过小都对焊缝金属韧性不利,纵观焊接接头整体力学性能的变化,在坡口角度20°、间隙8 mm条件下,其最佳的热输入为400~440 kJ/cm。     

中部槽双面双弧打底焊工艺研究

采用异种钢进行中部槽双面双弧MAG打底焊工艺试验。试验了半机械化和自动化两种焊接方式,采用不同的对接间隙和钝边,并分析了焊接接头的宏观金相、微观组织形貌和力学性能。结果表明,对接间隙为2～3 mm、钝边为0～2 mm,是半自动化和自动化MAG双面双弧打底焊工艺实施的最佳参数,可以获得优良的焊接接头。     

EH40船板钢厚板焊接技术研究现状

EH40大热输入焊接钢为制造船舶用钢,目前在造船行业得到广泛应用。对于EH40钢厚板的焊接技术当前被众多学者研究。文中归纳了当前国内针对EH40钢焊接技术的研究现状,并对当前已开发的针对EH40钢厚板的焊接技术进行了总结。阐述了焊接热循环下EH40钢接头组织与力学性能的演变规律,介绍当前工业生产中常用的埋弧焊、气电立焊、电渣焊及窄间隙GMA焊的工艺应用。     

低合金高强钢双面双弧焊热循环对组织性能的影响

针对低合金高强钢厚板焊研究了一种不清根高效焊接的新工艺--双面双弧焊(DSAW),即双面双脉冲TIG焊打底,双面双MAG焊填充.采用钻孔隐藏热电偶的方法对单TIG焊和双TIG焊打底的熔合区附近温度场进行了测量.结果表明,单TIG焊的t8/5和t8/3比双TIG焊的要小,双TIG焊前电弧对后焊道有预热作用,而后电弧对前焊道有二次热处理作用.单TIG焊缝和粗晶区组织为粗大的板条马氏体,而双TIG焊缝区组织是马氏体 针状铁素体,粗晶区的板条状马氏体组织比单TIG焊要小,微观硬度曲线分析表明单TIG焊打底的焊缝区和粗晶区的硬度比双TIG焊的硬度高.     

强度匹配对WELDOX960钢焊接接头组织与性能的影响

WELDOX960作为新一代低合金高强钢,广泛应用于工程机械等重载领域。本文采用混合气体保护焊对WELDOX960钢进行多层多道焊接。打底焊是多层多道焊接中最重要的工艺过程,对接头性能有着重要影响。分别用ER50-6焊丝及Tunion GM120焊丝打底制备了二组焊接试样,对焊接接头的拉伸及冲击性能进行了测试,对接头的显微组织及冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明,两种打底焊接头抗拉强度均能满足使用要求,ER50-6焊丝打底的焊接接头韧性明显高于Tunion GM120焊丝打底的接头,断口形貌呈现韧窝特征。     

超厚板DH40船用钢焊接热影响区韧性研究

采用SAW焊接方法,使用多层多道焊接技术对超厚板DH40船用钢进行了焊接性试验,重点探讨了热影响区微观组织与接头冲击性能之间的内在联系.结果表明,熔合线外5mm区域的冲击性能较其它部位低的原因在于多层多道焊最后一次焊接热循环作用下,由于“组织遗传”作用,出现晶粒粗大造成的;焊缝根部熔合线外5mm区域冲击性能严重衰减是由于该区域出现了大量粒状贝氏体.改善焊接工艺或进行焊后热处理,使M-A组元分解成铁素体和碳化物是提高其韧性的有效方法.     

TATM700钢等离子-MIG复合焊接工艺

采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比. 结果表明,坡口形式对等离子-MIG复合焊接焊缝影响较小. 复合焊焊缝成形良好,截面形状合理. 焊缝组织由少量的侧板条铁素体和大量的针状铁素体构成. 接头强度和弯曲性能均优于手工TIG焊接,抗拉强度达到了母材的95%,但硬度略低于多层多道手工TIG焊接.     

超细晶Q460钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能

采用CO2气体保护焊选择ER55-G焊丝焊接了超细晶Q460钢,研究了焊接接头显微组织、断口形貌以及力学性能。结果表明,焊缝主要由铁素体和少量珠光体构成,焊缝中大量针状铁素体的生成有利于提高焊缝金属的强度和韧性。焊接接头热影响区粗晶区为贝氏体组织,相变重结晶区和不完全重结晶区未出现软化现象。焊缝金属同热影响区冲击断口均为韧窝状韧性断裂,由于超细晶Q460钢材质的高度纯净化以及焊接过程中较小线能量的选择,焊接接头热影响区表现出优异的冲击韧性。     

Microstructure and alloy element distribution of dissimilar joint 316L and EH36 in laser welding

Microstructure and alloy element distribution of dissimilar joint 316L and EH36 in laser welding were researched, especially the influence of misalignment on weld profile and alloy element distribution. Weld zone (WZ) consisted of austensite and ferrite (F), and heat affected zone (HAZ) of EH36 side consisted of martensite, F, pearlite and carbide precipitation. Positive misalignment increased both upper and bottom widths (BWs), while negative misalignment made BW wider and upper width narrower. HAZ in steel EH36 side was clear and was narrowed and homogenised by negative misalignment. Alloy element contents of Cr and Ni in WZ was much more in negative misalignment. The interface transition gradient of alloy element between 316L and WZ was sharpened in the +0.8?mm misalignment, but diminished in the ?0.8?mm misalignment. The influence of misalignment on alloy element distributions can be attributed to the effect of gravity on transient flow of weld pool.     

大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能

对工业化试制的32 mm厚大线能量船板钢EH36进行热输入为228 k J/cm的FCB法焊接试验,并研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊接热影响区的过热粗晶区原奥氏体晶粒尺寸达到300~500μm,组织主要由少量晶界铁素体和晶内形核铁素体(约60%~80%)组成,是该区焊接时峰值温度达到δ相转变温度以上并停留较长时间造成的,并给出δ相转变温度及奥氏体晶粒尺寸与峰值温度之间的关系;粗晶区由15~30μm的多边形铁素体与3~10μm的针状铁素体(10%~20%)构成;细晶区包含10~20μm的多边形铁素体和小于等于10μm的珠光体;临界区表现为混晶组织。焊接接头热影响区的冲击功A_(kv)≥100 J(-20℃),拉伸试样断裂于母材,接头性能满足要求。     

电铁塔用细晶高强钢焊接接头组织与性能研究

采用焊条电孤焊、CO2气体保护焊焊接了控扎控冷制备输电铁塔用细晶Q420低合金高强钢.研究焊接接头显微组织和力学性能,并对比分析热轧制备Q420钢焊接接头的冲击韧性.研究结果表明,选择E5515焊条、ER55-G焊丝焊接所得细晶Q420高强钢焊接接头焊缝金属主要由铁素体和少量珠光体构成,ER55-G焊丝由于添加Ti元素...     

10Ni3CrMoV钢CO2激光多层焊的接头组织与性能

与传统电弧焊相比,激光焊接厚板优势明显。采用纯激光焊和激光电弧复合焊等多道焊接技术实现了28 mm厚10Ni3CrMoV钢的高效焊接,采用光学显微镜分析焊缝、热影响区和焊缝重叠区的组织,激光复合焊缝组织主要为针状铁素体,纯激光焊缝、粗晶区和细晶区组织主要为板条马氏体,激光复合焊缝重叠区组织为粒状贝氏体+马氏体,纯激光焊缝和激光复合焊缝重叠区组织为马氏体+少量粒状贝氏体。测试了焊接接头的力学性能,结果表明,激光复合焊缝金属的冲击韧性较高,焊接接头的抗拉强度和屈服强度与母材相当,延伸率略小于母材,焊接接头的最大硬度小于360 HV,弯曲性能合格。     

16MnR低合金钢板对接立焊单面焊双面成形工艺与探索

阐述了16MnR低合金钢板-板对接立焊单面焊双面成形的打底焊、填充焊、盖面焊的工艺过程及操作要领.重点讨论了提高单面焊双面成形打底焊质量的措施;强调了焊条伸入坡口的相对深度对打底焊、填充焊和盖面焊焊缝高度的重要影响.     

616装甲钢厚板结构件多层多道焊数值模拟及试验验证

考虑施加约束条件对焊后变形及残余应力的影响,建立616装甲钢厚板结构件多层多道焊有限元模型. 利用Sysweld软件对616装甲钢厚板结构件多层多道焊焊缝截面尺寸、焊后残余应力进行了模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好,证明了模型的准确性. 对616装甲钢厚板结构件多层多道焊特征点热循环变化趋势、焊后变形情况进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好. 结果表明,距离熔合线越远,峰值温度越低,达到峰值的时刻越滞后,受热程度越低. 焊缝两侧、起弧端、收弧端是发生残余形变的主要区域,是高应力值的集中区.