S355J2W+N钢不同直径焊丝的高频脉冲MAG对接焊工艺

文中采用?1.2 mm和?1.6 mm焊丝对S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG对接焊工艺试验,坡口角度为40°,使用直径1.2 mm焊丝的焊接参数为：打底焊接电流236 A,电弧电压29 V;盖面焊接电流242 A,电弧电压30.1 V,摆动角度3°,摆动速度8周/min,摆动的左右停留时间为0.3 s;使用直径1.6 mm焊丝的焊接参数为：打底焊接电流210 A,电弧电压26.5 V;盖面焊接电流249 A,电弧电压27.5 V。对焊接接头进行宏观形貌观察和分析,结果显示：焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷,外观符合EN ISO17637∶2016/EN ISO 5817∶2014 B级质量要求。但G40X焊缝呈蘑菇状,G40Y焊缝近似三角形状,且G40Y焊缝成形系数、余高系数及焊趾角度均大于G40X的,与?1.2 mm焊丝相比,使用?1.6 mm焊丝可使根部熔深提高50%。     

板式换热器用5052铝合金TIG焊接头性能分析

针对板式换热器用1 mm厚5052铝合金薄板的焊接性进行了研究。分别使用3组不同的焊接参数对板材进行焊接试验。为了分析所得焊接接头的力学性能,分别对3组试样进行焊接接头金相组织观察、拉伸试验、弯曲试验及拉伸断口形貌观察。结果表明:在第3组焊接参数(钨极直径2 mm,焊丝ER5356直径1.6 mm,氩气流量15 L/min,焊接电流70 A,焊接速度2.45~2.95 mm/s)下所获得的焊接接头综合力学性能较好,抗拉强度可达母材的92.8%,弯曲角度可达180°,焊缝组织均匀,断口存在大量较深、均匀分布的韧窝。焊接接头中夹杂物是焊接接头力学性能降低的重要因素。     

T型接头约束电弧塞焊焊接工艺与焊缝成形

针对三明治板激光焊接中芯板与面板T型接头熔合不良的问题,提出一种利用焊剂片约束电弧塞焊制造高强钢三明治板的新工艺。采用高速摄像技术研究电弧燃烧形态和熔池变化过程,并对T型接头进行力学性能测试。结果表明,焊剂片可以压缩和稳定电弧,提高焊接热效率,促进熔滴过渡。采用φ1.6 mm焊丝焊接时,坡口装配间隙5~6 mm,焊缝成形良好。焊接电流一定时,随着电弧电压的增大,接头依次出现未焊透、成形良好、电弧再次攀升未焊透和焊漏的变化规律。约束电弧塞焊工艺范围为:电弧电压20~24 V,焊接电流160~300 A,焊速5 mm/s。     

高强铝合金PVPPAW焊接参数优化与性能分析

对10 mm厚7075铝合金板材进行脉冲变极性等离子弧焊，研究了焊接电流和离子气流量的变化对焊缝成形系数的影响规律，确定了较优的焊接参数并获得了成形良好的焊缝，对该焊接接头力学性能进行分析. 结果表明，焊缝成形系数随着焊接电流的增大先减小后增大，随着离子气流量增大逐渐减小，较佳的焊缝成形系数区间为1.1 ~ 1.3，焊接电流比离子气流量对焊缝成形的影响更大. 当脉冲焊接电流为250 A/290 A，离子气流量为2.0 L/min时焊缝形貌较佳，接头焊缝区为树枝状晶，焊缝处的抗拉强度为397.9 MPa，约为母材的67.5%，焊缝的性能较好.     

2060铝锂合金电流辅助激光填丝焊接工艺分析

为了改善2060铝锂合金激光填丝焊接的焊缝组织并进一步提高接头力学性能,使用了辅助激光填丝焊接的新方法.文中采用光纤激光器焊接2 mm厚2060-T8铝锂合金薄板,通过填充焊丝引入直流电流,研究电流对焊缝成形、焊缝结晶组织和接头力学性能的影响.结果表明,施加电流后,焊缝表面鱼鳞纹变得细密均匀,表明焊接过程更加稳定.同时,焊缝上、下熔宽趋于一致,焊缝结晶组织细化,熔合线附近等轴细晶区宽度减小.与无辅助电流相比,接头抗拉强度提高约5.8%.     

AZ31B镁合金CMT焊接接头组织与力学性能

对厚度3 mm的挤压态AZ31B镁合金板材进行CMT对焊,焊接工艺参数为:直径1.6 mm WE-33M焊丝、送丝速度6 m/min、焊接电流76 A、焊接速度0.8 m/min、焊缝间隙1.5 mm,焊接过程稳定、无飞溅,焊缝成形良好。在此焊接工艺下对焊接接头的微观组织、显微硬度、力学性能和拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,焊缝组织晶粒细小,焊缝区的显微硬度最高,平均约为86 HV,热影响区硬度约为62 HV,母材区的显微硬度约为65 HV。焊接接头最大抗拉强度为248.8 MPa,伸长率7.16%,分别为母材的96.7%和98.6%。断裂位置位于母材区,属于韧性断裂。     

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢与Q235碳钢异种金属焊接接头的组织与性能

采用非熔化极惰性气体保护焊(Tungsten Inert Gas,TIG)工艺,在焊接电流为90～120 A条件下,分别选用直径为Φ2. 0 mm的ER309焊丝和Ni317焊丝对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢和Q235碳钢进行双面焊。对各个参数条件下焊后的接头分别进行金相组织观察、拉伸性能测试及断口形貌分析,分析焊丝和焊接电流对焊接接头的组织与性能的影响。实验表明,采用高镍焊丝Ni317时,焊缝组织中奥氏体成分大大增加;采用同种焊丝,当焊接电流在90～120 A区间变化时,随着电流增加,接头的抗拉强度增大,拉伸断口均出现韧窝,且ER309焊丝得到的韧窝尺寸大而深;采用同种电流时,采用ER309焊丝的接头的抗拉强度要高于采用Ni317焊丝接头。     

06Cr19Ni10不锈钢的A-TIG焊工艺

使用A-TIG对8 mm厚06Cr19Ni10钢进行焊接。研究了焊接电流、预熔时间、电弧弧长对焊缝成形的影响,并对焊缝显微组织进行分析。结果表明,利用A-TIG焊接8 mm的厚板无需开坡口,不填充焊丝,实现单面焊双面成形;当焊接电流增大时,焊缝熔深增大,焊接电流为180 A时,焊缝成形良好;预熔时间增加时,预熔阶段焊缝熔深增大,当预熔电流为160 A,预熔时间为14 s时,预熔阶段焊缝成形良好;A-TIG焊时应控制电弧弧长在2~3 mm。     

Q345双丝CMT焊接工艺研究

对3 mm厚Q345薄板进行双丝CMT焊接试验,使用光学显微镜对焊接接头的宏微观形貌进行观察,通过拉伸试验和硬度试验测试焊接接头的力学性能。结果表明:焊缝熔宽随着前丝电流的增加先增加后趋于稳定,熔深增加,余高变化不大;随着后丝电流的增加,焊缝逐渐成形均匀,且在200 A后熔宽明显增加,出现蜈蚣脚样缺陷;前丝电流为290 A,后丝电流为180 A时能够获得优良的焊接接头,有较高的力学性能,拉伸试样在母材处断裂;接头的硬度随着距焊缝中心距离的增加而减小。     

5083/6061异种铝合金角焊缝组织与性能分析

采用两种焊丝Al5356和Al4043进行了6 mm厚的5083/6061异种铝合金角焊缝的焊接,对焊缝接头的组织和力学性能分析。试验表明:使用两种焊丝都可以得到成形合格的角焊缝,但热输入较小的焊缝熔深尺寸和焊缝厚度尺寸更为稳定。使用焊丝Al5356的焊缝接头组织晶粒及第二相更细密,焊丝Al5356的工艺适应性更强;焊丝Al5356焊接的异种铝合金的角焊缝强度更高,在5系和6系的异种铝合金焊接结构设计及工程应用中应当优先选择焊丝Al5356。     

厚板T形接头机器人焊接工艺研究与应用

为提高焊接效率,降低工人劳动强度,针对建筑钢结构制造中的焊接结构特点,研究厚板T形接头双面坡口(K形坡口)机器人自动化焊接工艺。介绍了Mini型焊接机器人系统组成及结构特点,组装过程使用直径5.0 mm的粗焊丝控制组装间隙,通过三角形陶瓷衬垫保证机器人打底焊背面焊缝成形,采用手动检测的方式检测焊缝信息并生成焊接工艺参数,在端部定位焊点上接触引弧,实现厚板T形接头的机器人自动焊接。     

5754铝合金/镀锌钢CMT焊接接头微观组织和力学性能的研究

分别选用ER4043焊丝和ER4047焊丝,采用CMT焊对AA5754铝合金板和DC56+Z50镀锌钢板异种材料进行焊接,通过拉伸、弯曲、疲劳以及金相分析等试验对铝/钢焊接接头力学性能与显微组织进行了研究.结果表明:在CMT电流模式下,采用ER4043焊丝和ER4047焊丝均能得到成形良好的焊接件.拉伸断裂在铝侧焊缝,同时生成的金属化合物层厚小于10μm,主要是Fe2Al5和FeAl3.焊接电流为60 A,采用ER4043焊丝的焊接接头抗拉性能较为理想,在焊缝处均没有出现裂纹,铝/钢搭接接头的断裂位置在铝侧焊缝处,但是接头疲劳性能存在较大的波动,接头的疲劳寿命达到107次时加载应力仅为63 Mpa.     

两种常见焊接接头的机器人焊接工艺

采用弧焊机器人进行了8 mm厚板对接平位焊、6 mm厚板T形接头平角焊试验,重点分析了坡口根部间隙、焊枪角度、电弧电压、焊接电流和焊接速度对板对接打底层焊缝成形、背面焊缝宽度和余高的影响,以及焊接速度、电弧电压和焊接电流对T形接头焊缝成形、焊脚尺寸和凸度的影响。通过试验优化了焊接工艺参数,获得了正反面成形美观、熔合良好、焊缝宽窄和高低均匀的对接接头;试验测得对接接头背面焊缝宽度为4.04 mm,背面焊缝余高为0.17 mm,正面焊缝宽度为14.20 mm,正面焊缝余高为1.22 mm。采用优化后的焊接工艺参数对T形接头进行了焊接试验,角焊缝两焊趾区域熔合良好、焊缝平齐、焊缝表面微下凹,试验测得焊脚尺寸为6.8 mm。     

不同焊丝对T6态Al-12.7Si-0.7Mg合金焊接接头组织性能的影响

采用ER4047,ER5183和ER5356 3种焊丝对厚度为6 mm的T6态Al-12.7Si-0.7Mg合金进行平板对接试验,使用双脉冲MIG单面双道焊缝成形工艺,确定了3种焊丝对应的焊接工艺参数并且获得了良好的焊缝成形。在此基础之上,对焊接接头进行金相组织观察和力学性能测试。结果表明,使用ER4047焊丝的焊缝接头组织与ER5183和ER5356接头组织有明显差别;3种接头的拉伸试验具有不同的断裂模式,采用ER5183焊丝的接头强度最高,约为母材的70%;显微硬度结果表明,T6态的母材受焊接热输入的影响后,热影响区内存在软化现象。     

不锈钢薄板大间隙接头激光-MIG电弧复合高速焊接工艺

采用填充ER316焊丝的光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接间隙为0.5 mm、厚度为1 mm的SUS444铁素体不锈钢薄板对接接头和搭接接头,研究了获得成形良好的对接接头和搭接接头的工艺参数窗口和极限焊接速度,并对焊缝进行了着色渗透检验和拉伸试验. 结果表明,合理匹配焊接速度和焊接电流,是获得成形良好的大间隙接头的关键;当焊接速度过小或焊接电流过大时,较大的热输入导致焊缝过度熔透,焊缝成形不良;当焊接速度过大或焊接电流过小时,较小的热输入导致焊缝未熔透. 对接接头焊缝成形质量良好且熔透的极限焊接速度可达12 m/min,而搭接接头的极限焊接速度为5 m/min. 成形良好的焊缝均未发现表面裂纹. 拉伸试验表明,对接接头断裂在母材上;搭接接头绝大部分断裂在熔合线附近,极限焊接速度下获得的搭接接头的抗拉强度是母材的84.2%.     

Q235低碳钢板冷金属过渡焊工艺研究

为了提高低碳钢冷金属过渡焊的焊缝质量,对6 mm厚的Q235钢板进行了I型坡口冷金属过渡焊试验,研究了不同工艺参数下的焊缝成形与接头力学性能。结果表明:Q235钢冷金属过渡焊的最佳工艺参数为焊接电流255A,焊接电压25.5 V,送丝速度7.5 m/s,焊接速度0.80 m/min。此工艺下的焊缝成形良好,接头拉伸试样断裂于母材位置,焊缝力学性能高于母材,焊缝硬度值达到274 HV。     

铸造模具钢的焊后热处理及组织与性能研究

研究了焊接电流对淬回火态铸造模具钢焊接接头成形和力学性能的影响,并对比分析了焊态和回火态焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,焊接电流为90～110 A时,焊接过程中不会出现断弧或者飞溅现象,焊缝中也未见明显夹渣等缺陷存在,焊缝成形性较好;500℃/2 h回火处理对焊接接头焊缝区和淬火区组织有明显改善,而对母材和回火区组织影响较小,回火态焊接接头淬火区组织为回火马氏体,焊缝区为回火马氏体+铁素体+少量残余奥氏体;焊后进行回火处理可以明显提高焊接接头的抗拉强度,但是断裂位置并不会发生改变;焊接电流为90～110 A时,焊态和回火态焊接接头的抗拉强度都要高于焊接电流为110～140 A时的焊接接头,且其回火态焊接接头的抗拉强度达到铸造模具钢母材的81.4%。     

船体分段机器人角焊工艺研究

针对国内船体分段焊接效率和自动化程度低等问题,通过机器人焊接编程,进行了机器人横角焊与立向上角焊工艺试验,分析了机器人焊接主要工艺参数对角焊缝成形的影响。试验结果表明:机器人横角焊时,焊接电流和电弧电压增大,焊缝表面下垂程度增加;对于20 mm厚DH36钢板,在焊接电流280 A和电弧电压27.8 V时,横角焊缝成形良好;机器人立向上角焊时,通过增大电弧梯形摆动幅值有利于增加焊脚长度,但摆动幅值过高易引起咬边缺陷,同时过大的摆动长度使得焊缝表面中心易出现下挂凸起;当电弧摆动幅值5 mm、摆动长度1.5mm、焊接电流200 A、电弧电压24 V左右时,立向上角焊缝成形良好。     

旋挖钻机桅杆用16Mn碳素结构钢的双丝埋弧焊接工艺研究

采用双丝埋弧焊接工艺对旋转钻机桅杆用16Mn碳素结构钢进行了不同焊接电流、焊丝间距和焊接速度的焊接试验。研究了焊接参数对焊接接头硬度、力学性能和显微组织的影响,得到了适宜的焊接工艺参数,并提出了焊接过程的质量控制措施。结果表明,随着焊接电流的减小,焊接接头热影响区的显微硬度降低,而焊缝区的显微硬度却逐渐升高;不同焊丝间距下显微硬度峰值都在焊接热影响区,焊丝间距对焊接接头显微硬度影响不大;不同焊接速度下焊接接头焊缝区的显微硬度都要高于母材或与母材相当,热影响区的显微硬度要高于母材和焊缝区。焊缝热影响区组织为针状铁素体、片状先共析铁素体、珠光体。焊接电流为700 A、焊接速度为0.0083 m/s、焊丝间距为0.07 m时焊接接头可以获得最佳的强度和塑性,断裂位置位于母材。     

S355J2W钢高频脉冲MAG焊T-HV焊缝的组织和性能

文中选用直径分别为1.2 mm和1.6 mm的焊丝，对S355J2W耐候钢进行高频脉冲MAG焊工艺试验，接头为T形接头，通过对焊接接头宏观形貌观察和微观组织分析，2种工况焊缝成形均良好，实现了单面焊双面成形，且在较小热输入的条件下采用直径1.6 mm焊丝打底也可防止产生根部未熔合、未焊透缺陷，避免了气孔、夹杂及裂纹的产生。接头显微组织特征类似，焊缝为较多的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)及粒状贝氏体(BG)组织，未见向晶界内生长的塑性较差的侧板条铁素体(FSP);熔合区主要为一定量的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)组织，少量的珠光体(P)、粒状贝氏体(BG)组织，靠近焊缝侧晶粒较细小，靠近过热区侧晶粒较粗大；过热区主要是较多的细条状铁素体(IGF)、粒状贝氏体(BG)和少量珠光体(P)组织，晶粒大小比较均匀。采用Image-Pro Plus软件测量和计算了焊缝中针状铁素体占比，与直径1.2 mm焊丝相比，采用直径1.6 mm焊丝的焊缝中针状铁素体增加了10%。硬度测试结果表明：2种工况焊接接头的硬度值均在母材处出现最小值，在过热区出现最大值，且硬度...