高强钢激光—电弧复合焊接研究

高强钢具有强度高、质量轻等优点,在军事、车辆、海洋工程、船舶制造等领域被广泛应用。然而由于其硬度高、延展性低且易开裂,因此焊接高强钢极具挑战性。激光—电弧复合焊接结合两种热源的优点,能够消除单独热源存在的缺陷,改善焊接质量。本文主要对现有高强钢激光—电弧复合焊接方式进行总结与研究。     

Fe-Mn-Al-C低密度高强钢焊接技术的研究与进展

从Fe-Mn-Al-C低密度高强钢的组织性能、焊接难点以及主要的焊接方法出发,综述了Fe-Mn-Al-C低密度高强钢因第二相析出、合金元素挥发与偏析、热影响区晶粒长大与软化而引起的焊接难点,当前主流焊接工艺及其在Fe-Mn-Al-C低密度高强钢中的应用。针对典型的焊接工艺特点,结合Fe-Mn-Al-C高强钢在焊接过程中第二相的析出、焊接裂纹和成分偏析的产生等所存在的问题,指出激光-电弧复合焊、激光钎焊、搅拌摩擦焊等新焊接工艺将会在解决此类钢材焊接问题的具有较好的优势,是未来值得密切关注的研究方面。     

高强钢叶轮的焊接

由２０ＣｒＭｏＡ钢制成的鼓风机叶片、焊接经调质热处理成高强度钢。采用了直径φ３．２ｍｍ的Ａ３０７焊条及其相适应焊接工艺焊接叶轮，获得了成功。     

42CrMo高强钢的焊接工艺研究

42CrMo高强钢焊接性较差,本文通过合理的焊接工艺措施,实现了42CrMo与42CrMo之间的焊接,得到了机械性能符合要求的焊缝。     

高强C-Mn钢板复合焊接工艺与性能研究

采用激光-电弧复合焊接工艺对C-Mn钢板进行焊接处理,研究激光功率对焊缝显微形貌和显微硬度的影响,并对焊缝区第二相形貌和成分进行分析。结果表明,随着激光功率的增加,激光区焊缝组织从细密针状铁素体转变为"针状铁素体+粒状贝氏体"复合组织,且粒状贝氏体含量随激光功率的增加而逐渐增多,同时针状铁素体有所粗化。随着激光功率的增加,复合焊接接头中焊缝的平均显微硬度呈现逐渐降低的趋势。激光-电弧复合焊接接头焊缝区和热影响区中可见纳米级(Nb,Ti)C或者(Nb,Ti)CN颗粒的存在。     

先进高强钢焊接工艺研究

为研究DP980和DP780异种双相高强钢焊接接头在汽车结构中的实际使用性能,本文对一定焊接工艺条件下焊接接头的力学性能、组织结构进行了研究。采用拉伸实验、金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、硬度测试等研究手段,通过宏观观察、微观观察、化学成分分析及力学性能分析等方法对该接头的综合性能及变化机理进行了深入的分析,探讨了接头的薄弱环节,为该异种高强钢经一定工艺焊接后应用在汽车结构中提供了一定的理论储备和技术支持。     

高频脉冲变极性焊接工艺性能研究

分析了高频脉冲电流对变极性焊接电弧特性、焊接工艺及焊缝性能的影响,试验结果表明,高频电流脉冲能够较大程度地压缩电弧等离子体、提高电弧轴向压力及电弧挺度,在相同焊接电流有效值的情况下,频率在5kHz以上的电流脉冲能将电弧力提高到普通变极性焊接的260%左右.同时高频脉冲电流能够提高变极性焊接的焊缝熔深,减小焊缝正面余高以及改善焊接效率.对于2219-T6时效强化铝合金而言,采用叠加10 kHz高频脉冲变极性焊接工艺,焊缝抗拉强度在未经任何焊后热处理的情况下能够达到300 MPa左右,相当于母材强度的67%.     

低合金高强钢25CrMnSiA的焊接

为了适应高压气瓶产品高质量的要求,针对材质为25CrMnSiA气瓶的焊接工艺特点,用焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气保焊4种焊接方法对该钢的焊接性进行了初步试验,根据现有的生产条件,制定出了一套实用的焊接工艺,成功应用于高压气瓶产品的小批量生产焊接,达到了预期的目的.     

Q550D低合金高强钢焊接工艺研究

为了掌握Q550D钢的焊接性,通过斜Y坡口焊接裂纹试验来研究其冷裂纹敏感性,确定了采用THQ70-1焊丝,配用混合φ(Ar)85%+φ(CO2)15%保护气体,最低预热温度为60℃时,焊接Q550D钢可以得到无裂纹的焊接接头;通过试验不同的焊接热输入和不同道间温度对Q550D钢接头力学性能的影响,确定了焊接热输入控制在9.58~22.44 kJ/cm及道间温度控制在100~250℃之间时,可以得到力学性能优异的焊接接头。还分析了焊接热输入为14.72 kJ/cm,道间温度为150℃时焊接接头的微观组织,结果未出现粗大的、对性能不利的组织,表明选用的焊接工艺参数合理。     

13MnNiMoNbR压力容器高强钢焊接工艺研究

通过对大厚度13MnNiMoNbR压力容器高强钢的焊接性分析，对比选择焊接材料，进行焊接接头力学性能试验，制定了13MnNiMoNbR高强钢制造大型压力容器的焊接工艺，完成焊接工艺评定后成功地应用于生产。     

数控激光焊接汽车用高强钢

在数控激光焊接加工中,影响高强钢板焊接质量的因素很多,根据试验加工对相应因素进行了分析,并给出了1套可以有效控制高强钢加工质量的工艺参数.     

热轧高强双相钢焊接性研究

对DP600热轧双相高强钢板的焊接性进行了系统研究.对于不同焊接热输入下热轧双相高强钢板焊接接头强度性能、显微硬度分布、冲击韧度及显微组织分析表明,气体保护焊粗晶区硬度高韧度低,细晶区组织细小,激光焊粗晶区域较窄,其焊接热影响区冲击韧度较高;DP600热轧双相高强钢板焊接热影响区以铁素体与贝氏体为主,同时在铁素体基体上弥散分布细小碳化物.     

高强TRIP钢焊接工艺及冲击韧性

通过对TRIP980钢进行二氧化碳激光焊接实验制定出适于TRIP980钢的焊接工艺参数,并对焊缝区域进行了冲击试验,通过SEM观察了焊缝区断口形貌。研究表明：TRIP980钢母材冲击断口形貌表现为韧性断裂,焊缝冲击断口形貌表现为脆性断裂,与原始材料相比,激光焊接后焊缝冲击韧性下降,主要原因是焊缝熔融区存在大量马氏体组织。     

高频脉冲变极性焊接电源及电弧压力分析

采用变极性和高频脉冲电路叠加,设计了一套变极性和高频脉冲复合电流输出特性的焊接电源,将高频脉冲电弧特性引入变极性焊接过程.建立电弧压力数学模型,结合具体工艺试验,分析了高频脉冲电流对于变极性焊接电弧特性的改善.结果表明,在相等电流有效值的情况下,电弧压力随脉冲频率的提高而增加,高频脉冲电流频率达到5kHz附近时,弧柱区电弧压力较常规直流电弧提高2倍左右,电弧的挺度和能量密度都有所增加,为进一步研究高频脉冲变极性焊接方法在铝合金焊接中的应用提供了理论依据.     

高强钢的焊接

重庆大学研制的起重臂在我公司试制生产，采用新材料高强钢D652和SCM420钢材。我们对D652＋D652，D652＋SCM420进行了一系列的焊接工艺试验以及模拟接头试验，在试验的基础上制定出合理的焊接规范和工艺措施，使该产品得以顺利生产。     

Q690E低合金高强钢MAG焊接工艺研究

采用KOBELCO型机器人离线编程方法,远程控制单丝焊接系统,使用焊材MG-S88A对Q690E低合金高强钢进行MAG焊接试验。通过对Q690E焊接性分析,合理设计焊接工艺,严格控制焊接关键因素,解决了Q690E高强钢焊接接头韧性低的问题。结果表明,KOBELCO型机器人MAG焊接方法适用于Q690E的焊接。根据标准对焊接接头力学性能进行检测,焊接接头弯曲和拉伸性能符合检测标准要求,焊缝中心、熔合线、熔合线+2 mm、熔合线+5 mm冲击吸收能量在-40 ℃条件下均大于69 J。