双细丝埋弧焊+陶瓷衬垫焊接工艺

双细丝埋弧焊+陶瓷衬垫可用于无间隙装配、坡口内定位焊、背面应用陶瓷衬垫+正面大能量输入的双细丝单面埋弧焊焊接,焊缝正反面一次成形.双细丝埋弧焊是利用单电源单送丝机送出两条具有一定距离的并联细丝,在保持大能量输入同时,把焊接电流进行分流,从而降低电弧能量过多集中于中坡口根部的问题.由于细焊丝干伸长度电阻热增加,焊丝熔化速度加快;电极之间电弧辐射热相互作用,能量利用率高,熔滴过渡更细,焊接过程更平稳,焊缝成形更美观;对于板厚12～18 mm,可大幅度提高焊接效率10倍以上,焊接质量稳定,应用前景良好.     

间隙对激光-电弧复合焊接接头成形影响的研究

使用5kW光纤激光焊和MIG焊复合,对3 mm厚316L不锈钢试板进行对接焊,研究不同间隙情况下焊缝的宏观形貌、微观组织和显微硬度。结果表明,焊缝余高和焊缝宽度随接头间隙的增大而减小。对接间隙小于板厚的25%时,焊缝成形好且组织均匀致密。对接间隙的变化对焊缝显微硬度影响不大,但由于陶瓷衬垫中部分杂质参与熔池反应,在对接间隙为板厚的20%的接头中,焊缝顶部和焊缝底部的显微硬度有所差别。焊缝顶部硬度为383.7 HV0.2,焊缝底部硬度为423.5 HV0.2。     

陶瓷衬垫CO2焊与埋弧焊在长直缝焊接中的应用

长直焊缝在高层建筑钢结构对接焊中大量存在,采用陶瓷衬垫CO2焊打底 埋弧焊填充、盖面的焊接工艺,省去碳弧气刨背面清根,焊接效率高,焊缝成形美观.通过对焊接接头的力学性能检验、微观组织观察和分析,证明了该焊接工艺的可行性.     

2519高强铝合金双丝GMAW焊接工艺

针对20 mm厚2519铝合金板,试验了大电流两道焊(DL)和小电流四道焊(XS)两种GMAW焊接工艺对焊缝成形和接头的力学性能的影响.结果表明,DL和XS焊接接头的抗拉强度都不足母材的60%,但DL接头的抗拉强度和伸长率比XS高而冲击韧度比XS低.综合DL和XS焊接工艺的优点,提出了新的大电流四道焊接工艺(DS).对接头的力学性能测试表明,DS焊接接头抗拉强度达到母材的61.2%,冲击韧度较DL焊接接头有所提升.DS焊缝区组织主要是α相和弥散分布的共晶组织;对接头进行硬度测试发现,焊缝区硬度最低,而由于θ相的重新固溶析出,热影响区硬度较焊缝区有明显提高.     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。 创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。     

5A06铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能研究

采用搅拌摩擦焊方法焊接5 mm厚5A06-O铝合金试板,对焊接接头进行室温拉伸力学性能及显微硬度测试,并研究装配精度和板厚差对接头力学性能及焊缝成形的影响。结果表明:焊接接头的抗拉强度及屈服强度高于母材,接头显微硬度呈"n"型分布,焊核区硬度最高;对接焊缝表面的氧化膜会在焊缝中形成S曲线,降低接头力学性能;装配间隙小于0.4 mm,板厚差小于0.5 mm时,焊缝成型美观且接头具有良好的力学性能。     

9Ni钢焊接工艺适应性研究

研究了9Ni钢药芯焊丝气体保护焊立焊(板厚25 mm)、埋弧焊横焊(板厚25 mm)、焊条电弧焊立焊和仰焊(板厚16 mm)不同焊接位置的焊接工艺。试验结果表明:焊缝表面成形良好,无焊接缺陷,其力学性能满足LNG船储罐低温材料的使用要求。     

工程机械厚板高强钢D-Arc高效焊接工艺

采用D-Arc焊接方法对工程机械用Q690D厚板开展了对接和T形接头进行焊接试验,对焊接试样的焊缝成形、显微组织和显微硬度进行了分析,并开展了拉伸、弯曲和冲击的力学性能测试。结果表明,25 mm板厚对接接头和30 mm T形接头采用D-Arc焊接技术,相对于常规气保焊,不仅焊接道数少1/3以上,且熔深明显增大,焊缝成形美观。在较大的焊接电流参数下,微观组织没有出现异常的粗化,热影响区最高硬度和软化区的最低硬度与母材的硬度相比,未出现异常。拉伸性能、弯曲性能和冲击性能测试均合格。     

核电站钢衬里壁板安装脉冲TIG自动焊试验

采用脉冲TIG自动焊对6 mm厚核电站钢衬里壁板用钢P265GH进行横焊、立焊试验,并分析焊接接头的组织和力学性能。结果表明:钢衬里壁板对接焊采用I形坡口和适当的焊接工艺,能够得到成形良好且无缺陷的焊接接头;横焊和立焊焊接接头的焊缝组织均主要为侧板条铁素体(FSP)+针状铁素体(AF)+晶界铁素体(GBF)+粒状贝氏体(GB),粗晶热影响区(CGHAZ)组织均主要为侧板条铁素体(FSP)+上贝氏体(UB)+晶界铁素体(GBF)。横焊和立焊焊接接头的力学性能试验结果表明,其横向抗拉强度均≥470 MPa,断裂位置均位于母材;焊缝的0℃冲击功吸收均≥130 J,热影响区的0℃冲击吸收功均≥140 J;焊接接头硬度均≤HV10350,未出现硬化倾向;焊接接头弯曲试样均未出现裂纹,焊接接头的力学性能符合RCC-M标准要求。     

带陶瓷衬垫薄板埋弧焊工艺研究

对薄板埋弧焊焊接过程中易出现的焊接缺陷及产生原因进行了探讨,通过带陶瓷衬垫薄板埋弧焊和未加陶瓷衬垫普通埋弧焊对比选取较优的工艺方案,并对宏观形貌、力学性能等进行研究分析。结果表明,带陶瓷衬垫薄板埋弧焊工艺焊接时电弧稳定,单面焊双面成形,焊缝成形饱满、整齐、美观,焊缝与母材圆滑过渡,焊缝无气孔、裂纹、未熔合、夹渣等缺陷,力学性能合格,焊缝质量稳定优良;该工艺适用于薄板、狭小空间、密闭容器槽罐的焊接,并且具有节能环保、质量优良、提高焊接效率、降低成本等优点。     

Effect of welding processes on joint characteristics of Ti–6Al–4V alloy

Abstract

Although Ti–6Al–4V alloys show reasonable weldability characteristics, the joint properties are greatly influenced by the welding processes. Microstructures and tensile and impact properties of welded Ti–6Al–4V alloy were evaluated for high vacuum electron beam welding, CO₂ laser beam welding and gas tungsten arc welding. The resultant tensile and impact properties of the welded joints are correlated with the weld metal microstructure and hardness. The results indicate that the electron beam welding is more suitable for Ti–6Al–4V sheet welding and the welding seam without defects can be obtained. The full penetration butt welds are obtained by gas tungsten arc welding process, but they have many drawbacks such as wide weld seam, big deformation and coarse grains. Laser beam welding has many advantages such as the narrowest weld seam, the least deformation and the finest grains, but it should be studied again for the reasons of unstable welding technologies and strict condition.     

长输管道全位置激光-电弧复合焊接技术

采用激光-电弧复合焊接技术开展管道的全位置激光-电弧复合焊接可行性研究．结果表明,激光-电弧复合焊接工艺能够适应管道环焊缝焊接的要求．在从0°～180°的焊接过程中,通过调整焊接参数,均能够获得成形良好的焊缝．金相观察表明,母材和焊材熔合良好;焊接接头中心区狭长,具有激光焊的特点;热影响区具有电弧焊的特点;金相组织不受位置影响．焊接接头的硬度接近母材,抗拉强度接近或超过母材;在无内部缺陷的情况下,弯曲试验和冲击试验结果满足现行标准要求．     

TANDEM双丝焊在平面分段流水线中厚板拼板焊接中的应用

应用TANDEM双丝焊工艺进行平面分段拼板焊接时,对组对精度要求低,母材种类的适用性强,焊缝机械性能良好,热输入低,变形小,减少焊前焊后处理成本,大大提高了焊接效率.在中厚板焊接时熔敷率可达到20kg/h,是代替埋弧焊的最佳工艺.     

焊接残余应力对高强度钢低匹配对接接头静载强度的影响

采用有限元方法研究了焊后拉伸条件下高强度钢等匹配和低匹配对接接头内部应力的变化情况。结果表明,焊后横向和纵向拉伸载荷增至临界失效载荷期间,等匹配和低匹配接头的焊缝区和母材区应力均一直持续增加,但焊缝及近缝母材区应力在焊接残余应力基础上的增加较远端母材区缓慢;最终近缝母材区的应力明显高于远端母材区,未表现出内应力完全调匀的特征;这意味着由于焊接残余应力的存在,高强度钢宽板等匹配焊接结构的静载强度可能略有损失,而高强度钢宽板低匹配焊接结构更将在焊缝低强的影响下损失更大的静载强度。     

Friction stir welding of copper alloys

Copper plates ,brass plates and copper/brass plates were friction stir welded with various parameters. Experimental results show that the microstructure of the weld is characterized by its much finer grains as contrasted with the coarse grains of parent materials and the heat-affected zones are very narrow. The microhardness of the copper weld is a little higher than that of parent plate. The microhardness of brass weld is about 25% higher than that of parent material. The tensile strength of copper joints increases with increasing welding speed in the test range. The range of parameters to obtain good welds for copper is much wider than that for brass. When different materials were welded, the position of copper plate before welding affected the quality of FSW joints. If the copperplate was put on the advancing side of weld, the good quality of weld could be got under proper parameters.     

转向架用SMA490BW耐候钢超射流过渡焊接工艺试验

采用超射流过渡焊接工艺模式,分别对转向架用SMA490BW钢对接接头和T型接头的底层焊道进行焊接工艺参数优化试验,并研究焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:在其他焊接工艺条件不变的情况下,当对接接头底层焊道的电流290 A、电压27.8 V、焊速9.4 mm/s和钝边0.5 mm时,T型接头底层焊道的电流280 A、电压27.2 V、焊速6 mm/s和坡口角度50°时,可获得较为理想的焊缝成形。与传统的脉冲MAG焊接工艺相比,超射流过渡MAG焊接工艺的熔深能力更大,焊接接头的屈服强度、抗拉强度和延伸率有所提高,符合焊接工艺评定试验标准的要求。     

DH36钢水下摩擦叠焊接头组织性能分析

采用天津大学自主研制的摩擦叠焊设备进行了DH36钢水下摩擦叠焊试验,对摩擦叠焊接头进行了显微组织观察和硬度测试,对比分析了不同焊接压力和不同焊接环境(水下和空气)下接头不同位置的拉伸性能. 结果表明,水下摩擦叠焊接头不同部位显微组织与硬度均存在较大差异,焊缝区组织以板条马氏体和条状及粒状贝氏体为主,硬度最高值为489.3 HV10,焊缝上部区域硬度值略高于下部,中间单元焊缝(后焊)硬度值整体上高于两侧单元焊缝(先焊);焊接压力增加能一定程度改善接头连接质量;空气中焊接的试件平均抗拉强度高于水中焊接接头.     

Ar-Ar变动送气条件下5A03铝合金TIG焊焊缝组织和性能

5A03铝合金在传统TIG焊接过程中,焊缝易存在强度低、晶粒粗大的问题. 为了改善5A03铝合金焊缝性能,在传统TIG焊接方法的基础上,改变保护气的送给方式,针对板厚为2.5 mm的5A03铝合金板进行对接焊接试验. 焊后分别对焊缝进行拉伸试验、断口形貌分析、偏振光电子显微镜和扫描电镜的观察及电化学分析. 结果表明,与传统焊获得的焊缝相比,1 Hz变动送气TIG焊所获得的焊缝抗拉强度提高了18.5 MPa,提升强度约为传统焊缝强度的10%,两种焊缝的断裂形式均为塑性断裂. 对比焊缝晶粒尺寸发现,1 Hz变动送气条件下获得的焊缝晶粒更加细小,并且β相Al₈Mg₅在铝基体上呈现弥散形态分布;电化学结果分析表明,变动送气TIG焊焊缝自腐蚀电流密度增大,容抗弧半径减小,自腐蚀电位负移0.04 V,传统焊焊缝的耐蚀性较好.     

5A02铝合金C O2激光焊接头组织和力学性能分析

对2mm厚的5A02铝合金进行C02激光焊接试验研究.分析激光焊缝成形和接头微观组织形态,测定了接头上表面和焊缝厚度方向上的维氏硬度,并对接头进行横向和纵向拉伸试验,用扫描电镜观察分析拉伸断口形貌.结果表明,激光功率和焊接速度合理匹配能够获得成形良好、无缺陷的焊缝,焊缝中部为等轴细晶,熔合线附近是柱状晶组织.焊缝各区域...     

散热器曲线焊缝五枪自动焊工艺

针对散热器的散热管和主流管焊缝是形状复杂的平面曲线焊缝，板薄，坡口尺寸不均匀，数量多，容易出现焊接质量问题，研制了一台自动焊设备并提出相应的自动焊接工艺。采用两轴数控系统控制五把焊枪同时沿焊缝曲线运动，并控制五台焊机同时工作，根据焊缝形状和坡口特点，在不同焊缝段采用不同的焊接规范和运动轨迹，实现了五条焊缝的同时自动焊接，保证了焊缝的质量，提高了生产效率。