不同CMT工艺2014-T6焊缝成形及气孔分析

分别采用3种不同的冷金属过渡(CMT)焊接工艺进行2014-T6铝合金平板堆焊成形,研究不同CMT工艺对铝合金焊缝成形特征及气孔的影响. 结果表明,保持送丝速度7.5 m/min、电弧长度和保护气体纯Ar流量25L/min不变,2014-T6铝合金常规CMT焊缝具有明显的指状熔深特征,焊缝气孔缺陷严重且呈全焊缝分布特征;脉冲CMT(CMT-P)焊缝的指状熔深特征减缓,气孔显著减少,焊接速度0.6 m/min时焊缝基本无气孔;变极性复合脉冲CMT(CMT-PADV)焊缝熔深仅约0.4 mm,成形呈显著球形特征,气孔明显减少,焊接速度0.4 m/min时基本无气孔.     

直流双脉冲MIG焊对5A06铝合金焊缝组织和性能的影响

针对5A06铝合金薄板采用传统TIG和MIG焊接工艺时出现焊接效率低、接头性能难以满足使用要求的问题,采用直流双脉冲MIG焊对5A06铝合金平板试样进行焊接试验。利用拉伸试验机、扫描电子显微镜和光学显微镜等实验设备研究直流双脉冲MIG焊工艺对5A06铝合金焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:当送丝速度为5 m/min、焊接速度为50 cm/min,脉冲频率为3 Hz、气体流量为25 L/min、焊丝干伸长为12 mm时,获得了美观的鱼鳞纹焊缝表面,焊缝区为大量细小的等轴晶组织,而且焊缝横截面气孔较少。焊接接头具有较好的抗拉性能,焊接强度系数达到90%以上。     

6082-T6铝合金等离子-CMT复合热源焊接特性研究

以6 mm厚6082-T6铝合金为试验母材开展等离子-CMT复合焊接试验,分析焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,以及接头的组织特征、硬度分布及拉伸性能。获得最优焊接工艺参数为:等离子电流130 A、送丝速度8 m/min、焊接速度50 cm/min,等离子气流量7 L/min。焊缝中心组织主要为等轴晶,热影响区较窄且硬度值最低,接头平均抗拉强度达228.4 MPa,为母材抗拉强度的77.4%,断裂位置在焊接接头的热影响区,呈现韧性断裂特征。     

6061-T6铝合金MIG焊接工艺研究

以4 mm厚6061-T6铝合金轧制板材为研究对象,通过改变焊接线能量与送丝速度,研究了不同工艺参数下接头的显微组织和力学性能。结果表明,HAZ宽度和熔合区晶粒大小随线能量的增大而增大;当线能量为297 J/mm时焊接接头的抗拉强度为213 MPa,达到母材强度的73%。熔宽对送丝速度的变化较余高和熔深更敏感,送丝速度位于7.4~8.2 m/min范围内时,焊缝成形较好;在送丝速度为8.3 m/min时获得最大的抗拉强度239 MPa。断裂发生在热影响区,属于韧性断裂,表明热影响区为焊接接头最薄弱的位置。     

6061铝合金光纤激光填丝焊工艺与性能研究

采用光纤激光填丝焊工艺对6061铝合金进行焊接,研究了激光功率、焊接速度和送丝速度对铝合金激光焊接接头质量和热输入对接头拉伸性能的影响。结果表明,6061铝合金激光填丝最佳焊接工艺为激光功率2 k W、焊接速度3 m/min、送丝速度1.5~3.0 m/min。激光焊接接头抗拉强度随热输入增加而降低,热输入由80 J/mm增加到146J/mm,抗拉强度由218 MPa降低到206 MPa。     

电子封装用Al-30Si合金的CMT焊工艺研究

高硅铝合金是一种轻质材料,具有良好的导电性、低的热膨胀系数、稳定的化学性质、良好的机加工性能,在电子信息行业和航空航天中得到了广泛的应用。从焊缝的微观组织、焊缝成型、焊缝气孔率、硬度等四个方面研究不同工艺参数下Al-30Si合金的CMT焊接性能。送丝速度3.0 m/min、焊接速度500 mm/min是Al-30Si合金CMT焊接的最佳参数。     

送丝速度对5083铝合金等离子-MIG复合焊接头性能的影响

对厚度5?mm的5083铝合金进行等离子-MIG复合焊接,研究不同送丝速度对焊缝成形与焊接接头性能的影响,分析接头的微观组织,并测试接头的力学性能.结果表明:送丝速度为7?m/min、9?m/min时均可获得无明显缺陷的焊接接头,送丝速度增大,余高略有增加;送丝速度为9?m/min的焊接接头焊缝区的树枝状晶更加细小,接头硬度分布呈"?W?"形,焊缝区和熔合区的平均硬度均低于母材,距焊缝中心3～4?mm处的熔合区硬度最低,送丝速度为7?m/min时,其接头软化现象更为显著.两种送丝速度下的接头拉伸断裂均出现在熔合区附近,送丝速度为9?m/min的焊接接头的抗拉强度和延伸率均高于7?m/min的,断裂形式均为韧性断裂.     

5A06铝合金激光填丝焊工艺研究

针对1.2 mm厚5A06铝合金薄板YAG激光焊接工艺范围窄和对间隙要求严格等问题,较系统地研究了该铝合金激光填丝焊接工艺.试验中采用ER5356焊丝作为填充金属,对光丝间距、送丝速度、激光功率和焊接速度等影响焊缝成形的各种焊接工艺参数进行了优化分析.研究结果表明:优化工艺参数可以显著改善焊缝成形;与激光焊相比,激光填丝焊接工艺范围明显扩大;激光填丝焊的最大容许间隙裕度可以提高至0.6～0.9 mm.表明了YAG激光填丝焊工艺是实现5A06铝合金薄板焊接的有效方法.     

基于SYSWELD的铝钢薄板CMT焊接温度场数值模拟

使用冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)焊对1 mm厚的6061-T6铝合金和Q235镀锌钢薄板进行了搭接焊试验,并使用SYSWELD有限元软件对铝钢薄板搭接焊的温度场进行了数值模拟,研究了焊接速度对铝钢异种金属CMT焊接温度场的影响。结果表明,焊接电流为68 A,焊接电压为10.9 V,送丝速度为3.9 m/min,焊接速度为0.56m/min时,焊缝成形较均匀。铝钢薄板搭接焊时,温度场偏向铝板一侧,呈非对称分布;在焊接电流、焊接电压和送丝速度相同时,焊接速度越高,热输入越小,焊缝越窄。     

工艺参数对Ti/Zn/Al异种金属搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

以3 mm厚2A14铝合金和TC4钛合金为对接材料,0.05 mm厚Zn薄片为中间层材料进行搅拌摩擦焊对接。研究了不同焊接参数对钛/铝异种金属搅拌摩擦焊对接接头宏观形貌、微观组织、力学性能的影响。结果表明:当焊接速度为75 mm/min,旋转速度为375~950 r/min,偏移量2.5 mm时,均可获得表面成形良好的焊接接头。但随着旋转速度的增加,焊缝表面粗糙度先减小后增大,而对接接头抗拉强度逐渐降低;当旋转速度为600 r/min,焊接速度从60mm/min增大到95 mm/min时,焊缝的飞边逐渐减少。当旋转速度为375 r/min,焊接速度为75 mm/min,偏移量2.5 mm时,抗拉强度达到最大值237.3 MPa,达铝合金母材抗拉强度的56.7%。     

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。     

5A06铝合金激光-TIG电弧复合填丝焊的特性

进行5A06铝合金激光-TIG电弧复合填丝焊接试验,分析了堆焊条件下激光功率、离焦量、光钨间距、焊接速度、焊接电流、送丝速度等工艺参数对焊缝成型的影响规律。试验表明,激光-TIG复合填丝焊工艺适应性好,能在较宽的工艺范围内实现铝合金的良好连接;激光功率、离焦量、焊接速度及送丝速度对熔深的影响较大,而焊接电流在80~180 A,光钨间距在4~8 mm范围内时对焊缝熔深影响不明显;实现了6 mm厚对接接头激光-TIG电弧复合填丝工艺的焊接,获得了成型连续稳定、无气孔和裂纹等缺陷的优质焊缝。     

新型铝合金薄板对接激光焊接头性能

以6156铝合金为主要研究对象,对比了其激光填丝焊与自熔焊各自特点,探讨了焊缝表面成形、焊缝熔宽的影响因素及接头的抗拉强度与疲劳强度变化规律.结果表明,功率在1 800 W左右,焊接速度在2～3.5 mm/min,送丝速度在2～3.5 mm/min范围能获得较好的焊缝表面成形;接头焊后不经热处理抗拉强度可达314.3 MPa,为母材强度的81.3%,且有良好的抗疲劳性能;铝合金激光焊具有焊接速度高、焊缝成形美观、焊接参数范围广的特点,是一种良好的焊接方式.     

非铁金属的焊接

20091169焊接工艺对6005A铝合金激光-MIG复合焊焊缝成形的影响/雷祥…//焊接.-2008(7):25~32采用CO2激光-MIG复合焊焊接2.5mm厚的6005A铝合金板,基于正交试验方法研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响。试验结果表明,对复合焊焊缝熔透状态影响显著性从大到小的工艺参数依次为:焊接速度、MIG电流、MIG电压和激光功率,其中前两者影响最为突出。在熔透状态不发生显著变化时,对复合焊焊缝表面成形影响显著性从大到小的工艺参数依次为:MIG电压、焊接速度、激光功率和MIG电流。根据正交试验结果优化了激光-电弧复合焊接6005A的工艺参数,建立了工艺参数选择原则,根据此原则选择合适的参数获得了最佳的焊缝成形。图4表6参13200911705A06铝合金激光填丝焊工艺研究/许飞…//焊接.-2008(8):26~28针对1.2mm厚5A06铝合金薄板YAG激光焊接工艺范围窄和对间隙要求严格等问题,较系统地研究了该铝合金激光填丝焊接工艺。试验中采用ER5356焊丝作为填充金属,对光丝间距、送丝速度、激光功率和焊接速度等影响焊缝成形的各种焊接工艺参数进行了优化分析。研究结果表明:优化工艺参数可以...     

非铁金属的焊接

20091169焊接工艺对6005A铝合金激光-MIG复合焊焊缝成形的影响/雷祥…//焊接.-2008(7):25~32采用CO2激光-MIG复合焊焊接2.5mm厚的6005A铝合金板,基于正交试验方法研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响。试验结果表明,对复合焊焊缝熔透状态影响显著性从大到小的工艺参数依次为:焊接速度、MIG电流、MIG电压和激光功率,其中前两者影响最为突出。在熔透状态不发生显著变化时,对复合焊焊缝表面成形影响显著性从大到小的工艺参数依次为:MIG电压、焊接速度、激光功率和MIG电流。根据正交试验结果优化了激光-电弧复合焊接6005A的工艺参数,建立了工艺参数选择原则,根据此原则选择合适的参数获得了最佳的焊缝成形。图4表6参13200911705A06铝合金激光填丝焊工艺研究/许飞…//焊接.-2008(8):26~28针对1.2mm厚5A06铝合金薄板YAG激光焊接工艺范围窄和对间隙要求严格等问题,较系统地研究了该铝合金激光填丝焊接工艺。试验中采用ER5356焊丝作为填充金属,对光丝间距、送丝速度、激光功率和焊接速度等影响焊缝成形的各种焊接工艺参数进行了优化分析。研究结果表明:优化工艺参数可以...     

DP980双相钢CMT焊接接头组织及性能

基于冷金属过渡(CMT)焊接技术,对1.2 mm厚DP980双相钢进行焊接试验。研究3～6 m/min送丝速度和350～600 mm/min焊接速度工艺参数对焊接接头显微组织与力学性能的影响。结果表明,CMT搭接焊工艺可制备无明显缺陷、成形性良好的DP980双相钢焊件;焊接接头热影响区分为完全相变粗晶区、完全相变细晶区及不完全相变软化区3个部分,主要由马氏体、铁素体和少量贝氏体组成;随着送丝速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由13.89μm增大至25.17μm;随焊接速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由26.86μm减小至16.11μm;完全相变细晶区平均显微硬度可达400 HV,而软化区硬度则降低至260 HV;在3 m/min送丝速度和500 mm/min焊接速度条件下,焊件拉伸性能最佳,抗拉强度可达967 MPa;由于软化区铁素体富集,断口产生于软化区,断裂方式为韧性断裂。     

CMT焊接S32101双相不锈钢电弧稳定性研究

将焊接电弧电压差异系数的倒数作为评价电弧稳定性的指标,采用冷金属过渡(Cold Metal Transfer, CMT)电弧在S32101双相不锈钢板上进行平板堆焊试验,基于曲面响应法分析了不同焊接工艺参数(送丝速度、焊接速度、保护气体流量)及其交互作用对电弧稳定性的影响。研究结果表明,在焊接工艺参数范围内,电弧稳定性随送丝速度的增大先减小后增大,随保护气体流量的增大先缓慢增大后趋于平稳,焊接速度的增大对电弧稳定性影响不大;送丝速度对电弧稳定性的影响最明显,高送丝速度有助于提高电弧稳定性;在高送丝速度时,焊接速度和保护气体流量都有较宽的参数选择区间。     

CO_2保护焊对Q345钢接头组织及性能的影响

自动CO_2气体保护焊采用ABB焊接机器人,Q345钢板厚度为12 mm,开V形坡口,进行对接接头平板焊接工艺试验,研究了不同焊接工艺参数对焊接接头组织及性能的影响。结果发现,当送丝速度与焊接速度相匹配时,熔滴过渡方式为短路过渡,焊接飞溅小,焊缝连续性良好;表面无气孔、裂纹、咬边等焊接缺陷。随着送丝速度增大,焊接电流增大,接头有过热、氧化倾向,飞溅大,成形质量较差。接头组织为细小的铁素体﹑珠光体和少量贝氏体;送丝速度过大,导致热输入过大,铁素体呈粗大块状。Q345钢中厚板(厚12 mm)时,最佳焊接工艺参数:焊接电流为160 A,焊接电压为22 V,送丝速度为60 m/h,焊接速度为3~6 mm/s,气流量为18 L/min,接头硬度分布均匀,冲击断口韧窝较多,韧窝较深且分布均匀,表现出较好的韧性。     

高速列车不锈钢薄板CMT搭接焊工艺研究

为解决高速列车不锈钢薄板搭接MAG密封焊接出现的变形大、过热严重、焊接缺陷多等问题,采用了冷金属过渡CMT焊接代替MAG焊接,并对焊接工艺进行研究。用CMT搭接焊接厚度0.6 mm与1.5 mm的SUS301L奥氏体不锈钢薄板,采用正交试验法确定合适的工艺参数,并对不同组配间隙进行形貌分析。结果表明,装配间隙为0 mm,焊接速度为2000 mm/min,送丝速度为6 m/min时,可得到良好的焊缝成形。     

焊接工艺参数对铝/镀锌钢板CMT搭接接头组织与性能的影响

选用化学成分不同的铝合金AA5182和AA6451,添加含硅焊丝ER4043对这2种铝合金和DC56+Z50镀锌钢板分别进行CMT搭接焊,进行焊接参数的正交试验,研究不同焊接工艺参数下CMT焊接头的宏观形貌、微观组织及各项性能等。结果表明:通过2种母材在焊接电流40～60 A,焊接速度36～41 cm/min的条件下,能得到各项性能良好的焊接接头。对于AA5182铝合金,焊接电流40 A时会得到抗拉强度最高的接头;对于AA6451铝合金,焊接电流从40 A增大至50 A时接头抗拉强度有所提高,焊接电流进一步增大至60 A,接头抗拉强度又会下降。两者所制备接头的弯曲性能均较好,钢侧或铝侧焊缝均未产生裂纹等缺陷。其中AA5182铝合金的断裂位置在铝侧焊缝,接头疲劳性能存在较大的波动,达到无限寿命时对应的拉力为300～400 N。