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。     

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢TIG焊接性能研究

采用TIG方法焊接1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,对工艺参数对接头性能的影响进行正交试验分析,同时对焊接接头的耐蚀性能进行了分析.试验结果表明:接头抗拉强度的最优参数为:焊接电流为40A、钨极直径为1.6mm、氩气流量为6 L/min;焊接电流越大,接头耐蚀性越差.     

氩气流量对304不锈钢激光焊接接头组织性能的影响

使用ND:YAG激光焊接对板厚为1 mm的304不锈钢进行对接焊接试验,利用金相显微镜、万能试验机等分析测试手段,研究了不同氩气流量对其焊接接头组织性能的影响。结果表明:以脉冲激光为加载热源在焊接电流170 A、脉宽13 ms、频率3 Hz、焊接速度50 mm/min、离焦量-1 mm、氩气流量11 L/min的焊接工艺参数下,焊接接头可获得最佳表面外观和综合力学性能。焊接接头近缝区主要是细小柱状晶体,焊缝中心区主要是细小的树枝晶和微量的胞状晶,氩气保护使焊缝中心区的等轴晶区增大;焊接接头抗拉强度均高于母材抗拉强度的85%;焊缝中心区显微硬度母材显微硬度热影响区显微硬度。     

AZ31合金TIG焊接工艺与组织性能研究

研究了焊接电流、焊接速度和氩气流量对AZ31合金TIG焊接接头力学性能与显微组织的影响。结果表明,当焊接电流为160A,焊接速度为4mm/s,氩气流量为10L/min时,焊接接头具有最佳的强度与塑性,焊接接头的抗拉强度达到母材的97%,屈服强度达到母材的98%。随着焊接热输入的增加,热影响区的平均晶粒尺寸增大,但是热影响区的宽度都比较窄,这可能与母材中弥散分布的第二相粒子有关。     

焊接工艺参数对汽车发动机用Mg-Gd-Y合金焊接接头组织和性能的影响

以汽车发动机用Mg-Gd-Y合金为研究对象,通过改变焊接电流、焊接速度和氩气流量的方法,研究了不同焊接工艺下合金的抗拉强度、屈服强度和显微组织的变化。结果表明,优化后的焊接工艺为:焊接电流175 A、焊接速度5 mm/s、氩气流量11 L/min,此时焊接接头的抗拉强度、屈服强度最大,焊接接头获得了较好的焊接组织。     

工程机械用2205双相钢的焊接工艺与热处理行为研究

对工程机械用2205双相钢板进行了非熔化极惰性气体钨极保护焊和热处理,研究了不同焊接工艺参数和热处理制度下焊接接头的焊缝组织、常温拉伸性能和慢应变应力腐蚀性能。结果表明:不同焊接工艺参数下焊接接头的抗拉强度和断后伸长率均低于母材,其中焊接电流100 A、焊接电压16 V、钨极直径3 mm、氩气流量17 L/min时,焊接接头的力学性能相对较高;在3.5%氯化钠溶液中,550℃×1 h热处理后Ar+2%N_2保护气下的焊接接头的抗拉强度和断后伸长率高于Ar保护气氛下的焊接接头,且断裂时间也相对较长。     

800H合金焊接性能研究

采用TIG焊接了800H合金,利用OM和SEM对焊接接头的微观组织进行表征,通过EDS分析了第二相的成分,用XRD对焊缝和母材进行物相分析,使用万能试验机和硬度试验机测试了焊接接头的力学性能,并观察了拉伸断口的形貌.结果表明:采用焊接电流65～70 A、焊接速度100～120 mm/min、氩气流量8～10 L/min的工艺条件,有效避免了焊接热裂纹的出现,焊缝组织为奥氏体和少量第二相(主要为Fe、Cr的碳化物和TiN);焊接接头的平均抗拉强度高达520 MPa、伸长率为32％,拉伸断裂为韧性断裂;焊缝和热影响区的硬度较低,平均值分别为154.2和161.7 HV,母材硬度平均为184 HV.     

30CrMnSi钢T型接头激光焊接工艺研究

为了获得30CrMnSi钢薄板的CO2激光T型接头焊接工艺,采用单—变量试验方法进行T型接头激光焊接试验,并对焊接接头的静拉伸性能以及变形情况进行了检测分析.试验结果表明,激光功率、焊接速度以及离焦量对T型接头的静拉伸性能和变形影响较大.在保证接头良好的力学性能和较小变形量的前提下,较理想的焊接工艺参数为:激光功率3kW;离焦量6mm;焊接速度2.5 m/min;保护气流量为He气10 L/min,Ar气15 L/min.     

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。     

AZ31合金PLC控制TIG焊接接头的组织性能研究

通过PLC控制AZ31合金钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接工艺参数,研究了焊接电流、焊接速度和氩气流量对焊接接头力学性能、焊缝成形、显微组织和断口形貌的影响,并分析了各个焊接工艺参数的作用机理。结果表明,通过PLC控制焊接电流为175 A,焊接速度为5 mm/s,氩气流量为11 L/min时,焊接接头可以取得最佳的强度与塑性结合,焊接接头焊缝区成形良好,没有焊接气孔、夹杂等缺陷存在。随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度都呈现先增加后降低的趋势;随着焊接速度的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度的变化幅度都不大;随着氩气流量的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度呈现出波浪性的变化。焊接工艺参数对焊接接头力学性能的影响主要与焊接接头中存在较多的夹杂物和粗大的第二相有关。     

低功率YAG激光-TIG电弧复合焊接镁合金薄板工艺

以2 mm厚AZ31B变形镁合金薄板为研究对象开展低功率脉冲YAG激光-TIG电弧复合热源焊工艺研究,分析了激光与电弧的能量匹配对焊缝成形的影响规律.结果表明,镁合金薄板低功率YAG激光-TIG电弧复合热源焊接过程中,激光能量与电弧能量之间的相互匹配将直接影响焊缝的表面成形,获得理想焊接接头的工艺参数区间相对较狭小.为使焊缝成形均匀连续,焊接过程中需要对焊缝背面采用氩气进行保护,当保护气体流量为5～10 L/min时获得了具有最佳性能的焊接接头,其拉伸载荷达到镁合金母材的95%以上.     

TZM钼合金钨极氩弧焊工艺及焊接接头组织

针对TZM钼合金,研究了钨极氩弧(TIG)焊工艺中不同焊接电流对焊接品质的影响,分析了焊接接头的显微组织及性能。结果表明,当TIG焊焊接电流为210 A,焊接速度4 mm/s,氩气流量8～12 L/min时,可获得品质优良的焊缝。焊接接头组织主要由焊缝中心粗大的柱状晶及热影响区的等轴晶组成,取代了母材的片层状纤维织构,削弱了材料的强度,改善了材料的塑性。     

2A12-T4/7A09-T6铝合金搅拌摩擦焊搭接接头性能分析

采用不同的搅拌摩擦焊工艺参数对1.2 mm 2A12-T4铝合金搭接4.0 mm 7A09-T6铝合金板材进行焊接试验,对焊后试样进行力学拉伸检测并对焊缝横截面进行微观组织观测. 结果表明,搅拌针从厚板插入薄板的接头力学性能高于从薄板插入厚板,当转速达到800 r/min、焊接速度达到400 mm/min时,焊接接头的抗拉伸载荷达到最高的17 kN,达到薄板2A12-T4铝合金母材的85%. 在焊接速度不变的情况下,随着转速的提升,焊缝横截面的界面曲线长度缩短,而界面长度曲线越短,接头力学性能越好. 试样断口全部出现在薄板一侧的焊缝起始端,断裂机制为混合断裂.     

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%.     

基于光纤激光的LY12铝合金焊接试验分析

在飞机制造领域,铝合金主要用于制造飞机蒙皮、梁、桁条和框架等结构.采用多模光纤激光器进行了1.4 mm厚LY12铝合金的激光焊接试验,研究了焊接工艺参数对铝合金焊缝形貌的影响规律,并对焊接接头的显微硬度及断口形貌进行了分析.结果表明,大功率高速度连续激光焊缝的成形具有不稳定性,当功率为2 200 W,焊接速度为55 mm/s,保护气体流量为10 L/min时,可以获得成形良好且无宏观缺陷的焊接接头.接头的平均抗拉强度约为388 MPa,达到母材抗拉强度的63.98%,断裂类型为韧脆混合型断裂.     

根部未焊合对AZ31B镁合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

针对厚4.3 mm的AZ31B镁合金短针设计搅拌摩擦焊接,研究工艺参数对根部未焊合率的影响,并通过接头组织与拉伸断口形貌分析,分析了根部未焊合对接头抗拉强度的影响。结果表明:焊接速度一定时,当搅拌头旋转速度超过临界值950 r/min时,随着转速的增加,接头根部未焊合率降低。当旋转速度一定时,焊接速度对接头未焊合率几乎无影响。所有拉伸试样均在根部未焊合界面处起裂并发生断裂,而焊合区断口呈现典型的韧脆混合断裂特征。此外,接头抗拉强度随着根部未焊合率的降低而升高,当旋转速度为1 180 r/min、焊接速度120 mm/min时,接头的抗拉强度达到最大值188 MPa,为母材强度的76.4%。     

基于试验设计与统计分析的双相钢激光焊工艺优化

为了优化激光焊接接头力学性能,利用试验设计方法对厚度为1.7 mm的DP600双相钢进行对接焊接试验,采用回归分析得到了激光焊接功率、焊接速度、离焦量、侧吹保护气体流量与接头抗拉强度之间的数学模型. 分析了焊接速度与侧吹气流量对焊缝抗拉强度的交互影响作用. 通过遗传算法优化该模型并得到了最优的焊接工艺参数组合,当焊接功率为1.7 kW,焊接速度为25 mm/s,侧吹气流量为2.4 m3/h,离焦量为-1 mm时焊缝的抗拉强度最大. 验证试验所测的焊缝抗拉强度值与模型预测值的相对误差在5%以内. 结果表明,文中研究可以有效的预测与优化厚度为1.7 mm的双相钢激光焊接质量.     

磁力驱动泵隔离套平焊工艺设计及焊接参数分析

为降低现有磁力驱动泵隔离套的加工成本并提高生产效率,设计了一套便于加工、节约成本和时间的焊接工艺装备。利用该装备研究了不锈钢钨极氩弧焊焊接时,焊接电流、氩气流量及钨极锥角等工艺参数对焊缝成型的影响,并得出相关焊接数据。研究结果表明,通过调节各工艺参数及利用各参数间的相互配合,焊接电流为110A,氩气流量为10L/min,钨极锥角取45°时,焊缝成型效果较为理想。     

工艺参数对ECAP镁合金焊接接头性能的影响

研究了厚度为15mm的等径弯曲通道变形AZ31镁合金的搅拌摩擦焊工艺，对焊接的成形特点和力学性能进行了分析。试验结果表明：工艺参数对于焊缝成形有很大的影响，当焊接速度为37.5mm/min和搅拌头旋转速度为750r/min时，接头平均抗拉强度为母材的91%，旋入侧与旋出侧的硬度值有明显差异，接头区域的硬度值均低于母材，在热影响区域附近出现一个峰值。拉伸断口形貌表现出韧性断裂特征。     

激光焊接镁/铝异种金属的显微组织与性能

对1.8 mm厚AZ91镁合金和1.2 mm厚6016铝合金平板试件进行激光搭接焊试验,利用体视显微镜、卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子显微硬度仪、微机控制电子万能试验机等手段研究镁/铝焊缝的表面成形性、接头区域的金相组织、界面元素分布、断口形貌、主要物相、显微硬度与接头力学性能。结果表明:激光功率1900 W,焊接速度50 mm/s,离焦量f为0,Ar气保护气体流量为15 L/min时,焊缝表面成形性良好,热影响区窄,晶粒细化;焊接接头平均抗拉强度和抗剪强度分别为13.99和12.79 MPa,镁侧和铝侧焊缝硬度均高于母材;剪切断口较平坦、光滑,出现相互平行的疲劳条纹;拉伸断口存在较多高度不一致的解理台阶,呈脆性断裂特征;镁/铝焊缝界面存在Mg17Al12、Mg2Al3主要物相,其中Mg17Al12脆性相高温下比Mg2Al3延性相结构稳定,是镁/铝焊接接头呈现脆性特征和较难实现焊接的主要原因。