A-TIG焊接工艺研究

TIG焊接工艺可以应用于不锈钢、镍基合金、钛合金等金属材料的焊接。使用活性焊剂可以提高TIG焊接工艺的性能,这种工艺称为A-TIG.对两种焊接工艺进行了对比,分析了焊缝的形貌,焊缝对熔深的影响,以及焊接接头的性能,表明A-TIG焊接工艺具有较高的工程应用价值。     

304奥氏体不锈钢焊缝低温热老化后的显微组织与力学性能

针对压水堆核电站堆内构件用304奥氏体不锈钢的焊缝在325,365,400℃热老化不同时间后的组织和力学性能进行了研究,并与热老化前的进行了对比。结果表明:热老化后,焊缝组织以及焊缝中铁素体相和奥氏体相中的主要元素含量均没有明显变化,焊缝的显微硬度明显增大,但奥氏体相的显微硬度没有明显变化,焊缝的冲击功显著下降,拉伸性能的变化较小;热老化温度越高,焊缝力学性能的变化越大。     

合金粉过渡带极堆焊烧结焊剂研制及焊接工艺

利用低碳钢钢带,配合专用的烧结焊剂,用特制的粉末下料器,在待焊工件表面涂敷合金粉末,可以获得高硬度熔敷金属,减少了焊接道数,提高了焊接效率和焊缝表面质量。     

阀门膨胀节用接管和波纹管焊接工艺的分析

介绍了阀门膨胀节中的接管和波纹管分别选用15Cr Mo和304不锈钢材料连接的焊接工艺。通过对15Cr Mo、304不锈钢及其异种接头焊接性分析,对比分别采用Ni基合金和奥氏体不锈钢填充材料时,获得的焊缝组织,结合焊接性分析结果,确定焊接工艺、制定焊接工艺参数。     

304不锈钢大功率光纤激光焊成形研究

为了研究大功率光纤激光焊在304不锈钢上的焊缝成形,使用5~7kW的激光功率,10~100mm/s的焊接速度在16mm厚的304奥氏体不锈钢上进行全覆盖参数试验。随后观察了焊缝的熔深、熔宽、焊缝形状等成形参数。结果表明,焊接速度低于20mm/s时,焊缝表面会形成隆起,熔深随速度减慢,迅速增加;焊接速度在30~40mm/s时,焊缝表面变得凹凸不平且两边存在咬边,熔深随速度减慢且小幅增加;焊接速度介于50mm/s和90mm/s之间时,焊缝的熔深和熔宽几乎不变;而当速度达到100mm/s时,熔深急剧减小,且钉头形焊缝的形状发生了很大的改变。通过以上试验结果结合小孔效应和熔池特性分析了激光焊缝的成形机理,对大功率光纤激光焊接形成了更全面的认识。     

304不锈钢连拉连拔加工的力学性能分析

通过测试304不锈钢和碳钢两种材料在封闭型深拉加工铆钉时的力学性能,探讨304不锈钢和碳钢铆钉在连续冲压拉伸成型后,经多次拉伸加工成成品后的截面硬度与应力变化,明确拉伸加工304不锈钢和碳钢铆钉的性能。     

焊材冶金特性对不锈钢焊缝金属超低温韧性的影响（上）

介绍了超低温用不锈钢的焊接性,分析了超低温不锈钢焊接材料的冶金特性及影响因素,探讨了超低温不锈铜焊接材料的类型对焊缝金属韧性的影响。结果表明,奥氏体不锈铜的焊接性是很好的,但如果焊接材料选用不合造．或施焊工艺不正确,亦会出现焊缝热裂倾向和焊缝超低温韧性不达标等问题。影响焊接材料冶金特性的主要因素是焊缝组织、化学成分、熔渣性质和工艺参数等,对焊缝超低温冲击能量不利的影响因素主要来自药皮、药粉、焊剂及焊接工艺。焊接材料的类型对不锈钢焊缝金属超低温冲击能量有明显的影响,鸽极氩弧焊焊材的;中击吸收能量最高,焊缝韧性储备最大,其次是气体保护焊焊材,电焊条、药芯焊丝和埋弧焊焊接材料焊缝金属的低温冲击能量也能达标,有的韧性储备还很不错。     

氢和应力对304不锈钢在酸性氯离子溶液中活化溶解的影响

采用衡载荷和电化学试验研究了304奥氏体不锈钢在60℃时,不同加载应力下的阳极溶解电流密度变化。试验结果表明,随着加载应力的增大,304不锈钢在腐蚀溶液中的阳极溶解活性区间向负方向移动,应力的增大加速了材料的腐蚀,塑性变形使材料阳极溶解电流密度显著增大。根据热力学和电化学理论分析了氢和加载应力对阳极溶解电流密度的影响,所得计算结果与试验结果较好吻合。     

6mm厚304不锈钢激光焊接接头组织及力学性能研究

采用光纤激光对304奥氏体不锈钢进行焊接,获得成型良好的激光焊接接头,利用光学显微镜、超景深、显微硬度计等分析检测手段,对304不锈钢焊接接头的微观组织特点、力学性能及断口特征进行了研究并进行相应的分析.结果表明,在激光焊接过程中,由于焊缝冷却速度较快,焊缝组织主要以垂直于熔合线的柱状晶的形态存在,焊缝中心组织以等轴晶为主,热影响区不明显;接头硬度分布不均匀,焊缝处硬度最高,热影响区未发生明显软化;焊接接头抗拉强度为711.5MPa,接头拉伸后断于焊缝,拉伸性能达母材拉伸性能的97.5％,可应用于各种工程.     

喷丸处理对AISI304钢焊缝在NaCl水溶液中应力腐蚀行为的影响

对AISI304不锈钢氩弧焊缝表面进行了喷丸处理,通过光学显微镜和扫描电镜对材料表面及断口的微观组织进行了观察,用X射线应力衍射仪测试了喷丸处理前后试样的残余应力,并进行了在NaCl水溶液中的应力腐蚀试验。结果表明:喷丸处理前,AISI304不锈钢焊缝在NaCl溶液中具有明显的应力腐蚀开裂敏感性,应力腐蚀裂纹断口表现为脆性断裂,属于穿晶型裂纹;喷丸处理后表面获得了组织细化的硬化层,残余压应力有极大提高,有效地降低了不锈钢焊缝的应力腐蚀开裂倾向。     

Optimization of weld bead geometry in the activated GMA welding process via a grey-based Taguchi method

We optimized the weld bead geometry of 6061 aluminum alloy welds pre-coated with activating flux before gas metal arc (GMA) welding. In this activated GMA welding process, there were five single component fluxes used in the initial experiment to evaluate the penetration capability of bead-on-plate GMA welds. Based on the higher penetration of weld bead, two single component fluxes were selected to create mixed component flux in next stage. The grey-based Taguchi method was employed to obtain the optimal welding parameters that were considered with multiple quality characteristics such as penetration, depth-to-width ratio (DWR) and fusion area of GMA welds. The experimental procedure of the proposed approach not only increases penetration of 6061 aluminum alloy welds, but also improves the DWR and fusion area of GMA butt-joint welds simultaneously.     

活性电子束焊接法研究

研究了表面活性剂在电子束焊中的行为,结果发现使用活性剂可以使电子束焊的熔深增加。在研究单一活性剂对焊接熔深影响规律的基础上,研制了由SiO、TiO2和Cr2O3等组成的不锈钢电子束焊活性剂,可使散焦电子束焊接熔深增加2倍多,焊缝表面成形良好。使用活性剂后,聚焦电流和束流对电子束焊熔深增加有较大影响。分析电子束焊熔深增加的原因认为:一方面,活性剂改变了熔池金属的表面张力梯度,使熔池金属的流动方向发生了改变,因此电子束焊熔深增加,焊缝变窄;另一方面,涂层物质的熔点较高,它的存在减小了电子束熔化母材的区域。在以上试验和分析的基础上提出了活性电子束焊的概念。     

不锈钢AA-TIG焊接法

针对不锈钢,提出一种新型活性TIG焊方法——电弧辅助活性TIG焊,即AA-TIG焊。采用CO2+Ar作为小电流钨极电弧的保护气体进行单弧AA-TIG焊,分别研究小电流钨极电弧和正常TIG焊工艺参数对焊缝熔深的影响,并针对试验范围内的最佳焊接规范研究不锈钢AA-TIG焊的焊缝成形、焊缝显微组织、化学成分和焊缝性能。采用AA-TIG焊可以单道焊透10mm厚的不锈钢板材,单面焊双面成形。与传统TIG焊相比,焊缝组织和化学成分几乎没有变化,焊缝的耐Cu/CuSO4腐蚀性能和低温冲击韧度都满足相关标准要求。     

活性激光电弧复合焊接法研究

为了进一步提高激光电弧复合焊接的熔深,提出活性激光电弧复合焊接法。在氧气的保护下,用小功率光纤激光在待焊焊件表面进行预熔处理,使表面熔化生成一层氧化层,然后用激光电弧复合焊接覆盖氧化层,达到增加熔深的目的。结果表明,激光预熔后进行激光电弧复合焊接,电弧明显收缩,熔深增加1.5倍左右,表面成形良好。激光预熔后,焊缝含氧量增加,熔池表面张力温度系数由负变正,使得复合焊接熔深增加。研究工艺参数对焊缝熔深和熔宽的影响,随着激光预熔功率的增加,熔深增加熔宽减小;随着电流的增加,熔深熔宽都增加,但激光预熔后的焊道增加更快。随着复合焊接速度的增加,熔深和熔宽都减小。随着复合焊接中激光功率的增加,熔深增加,对熔宽的影响较小。利用活性激光电弧复合焊接法,可以得到较为细小的焊缝组织,提高焊接接头的抗拉强度,能达到母材抗拉强度的95%,且面弯和背弯180°后未出现裂纹,表明接头具有良好的韧性。     

Numerical study of the residual stress and welding deformation of mid-thick plate of AA6061-T6 in the multi-pass MIG welding process

Journal of Mechanical Science and Technology - In this paper, three methods of adding and activating weld bead elements, i.e., adding and activating the weld bead segment by segment (case A),...     

Study of mechanism of activating flux increasing weld penetration of AC A-TIG welding for aluminum alloy

When multi-component flux AF305 is used as surface activating flux for an aluminum alloy, the weld penetration of activating flux-tungsten inert-gas (A-TIG) welding is over two times more than that of conventional TIG welding. Using A-TIG welding with the modes of alternating current (AC), direct current electrode negative (DCEN) and direct current electrode positive (DCEP), respectively, the flux differently affects weld penetration when the polarity is different. After studied the effect of compelled arc constriction on weld penetration of AC welding, it is believed that the constriction of the whole arc root is not the main mechanism that flux AF305 dramatically improves weld penetration. The penetration has a relationship with the separate distribution of slag on the weld surface. Then, an observation of scanning electron microscopy (SEM) and an electronic data systems (EDS) analysis of slag were performed respectively. The separate distribution of slag on the weld pool during welding and the great constriction of arc spots were confirmed by TIG welding with helium shielding gas. The relationship between slag distribution and weld penetration was studied by adding aluminum powder into flux AF305 to change the distribution of slag. During welding, the separate distribution of slag on the weld pool results in the great constriction of arc spots, an increase in arc spot force, and an increase in Lorentz force within the arc and weld pool. Finally, the weld penetration is increased. __________ Translated from Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2006, 42(5): 45–49 [译自: 机械工程学报]     

TP304不锈钢钢管环焊缝的A-TIG焊接研究

A-TIG焊接技术是基于TIG焊的焊接新工艺,具有大幅增加焊缝熔深、提高焊接生产率,降低成本等优点。本研究采用A-TIG焊接技术对TP304不锈钢50mm×6mm的管子进行全位置焊接,对得到的焊接接头进行射线探伤、显微组织分析以及力学性能测试,结果表明,接头的显微组织优于普通TIG焊接接头、接头质量和力学性能均达到标准要求。     

Correlated macrostructural parameters of weld and weld current in the SMAW of small pipes

The present research investigated the effect of increased weld current on the apparent discontinuities, macrostructure, and hardness in the shielded metal arc welding of pipes. Thin, small pipes were butt welded, and the section view of the weld was observed using an optical microscope equipped with an image analyzer. Vickers hardness measurements were also made. The results indicated that the area of the melting zone and the width of the weld at the midpoint of pipe thickness were the appropriate parameters for assessing the weld current. In contrast, the lengths of the columnar grain zone and hardness values were not correlated with the current levels. A moderate current level caused the mechanical properties of the melting zone to become closer to those of the parent metal.     

活性剂增加铝合金交流A-TIG焊熔深机理研究

采用多组元活性剂AF305进行铝合金交流A-TIG焊时,熔深达到传统TIG焊的3倍以上。进行了交流、直流正接和直流反接A-TIG焊,发现极性不同时活性剂对熔深的影响也不同。研究了强制电弧收缩对交流焊熔深的影响,发现弧根整体收缩并不是AF305增加交流A-TIG焊熔深的主要机理,熔深显著增加主要与焊渣成片分布有关。对焊渣进行了SEM形貌观察和EDS成分分析,并采用氦弧焊证实了焊接过程中焊渣在熔池表面成片分布,电弧斑点极大收缩。向AF305活性剂中添加铝粉改变焊渣分布,研究焊渣分布与熔深的关系,证实了焊渣成片分布能增加焊接熔深。认为焊渣成片分布使得电弧斑点极大收缩,斑点压力以及电弧和熔池内的Lorentz力增强,最终焊接熔深显著增加。     

基于蠕变损伤力学理论的HK40炉管焊接接头的蠕变损伤研究

1　前言熔焊技术的发明给制造业带来了革命性的变化 ,使得化工、石化以及发电等工业的大型高温过程装置得以建造。可是 ,在高温构件的失效中 ,焊缝的先行失效占有较大的比例 ,从而表明焊接对结构完整性的不利影响。为了实现高温构件的优化设计与维修 ,准确预测焊接构件的高温性能变得十分重要。转化炉炉管是高温下烃类转化制氢的关键部件。炉管材料一般采用离心铸造耐高温合金ＨＫ型( 0 4Ｃ ,2 5Ｃｒ,2 0Ｎｉ)或ＨＰ型 ( 0 4Ｃ ,2 5Ｃｒ,35Ｎｉ) ,整个炉管通常由 3～ 4根短管焊接而成。炉管在长期的高温服役过程中 ,材料微观组织劣化在晶…