900MPa低合金高强度结构钢焊接工艺试验

900MPa高强度结构钢具有较高的应用价值,正得到一定的重视,其焊接质量的高低直接影响了焊接结构的使用寿命。对该钢种分别采用SMAW和GMAW进行平焊位置的焊接,测试焊接接头的拉伸、弯曲和冲击性能,观察焊接接头的金相组织,并进行接头的硬度分布分析。结果表明:GMAW焊焊接接头抗拉强度高达941 MPa,比SMAW焊接头要高。两种焊接方法得到的焊接接头的弯曲性能合格,焊接接头各区组织的不均匀性造成了接头硬度分布不均匀和冲击韧性差异,其中用SMAW焊接头焊缝区和热影响区的低温冲击功低于GMAW焊接接头。     

旋转电弧GMAW焊接接头力学性能试验

电弧传感器是一种实时性好、可靠性高的焊缝跟踪传感器。本文针对在某一特定焊接工艺参数下的旋转电弧GMAW焊接接头进行力学性能分析,依据相应的国家标准,对焊接接头进行了拉伸、弯曲和冲击试验。试验结果表明,旋转电弧GMAW焊接接头具有较好的力学性能,焊缝成形质量符合实际使用要求。     

水下高压空气环境下GMAW电弧特性试验

采用高压试验舱模拟水下高压干式焊接环境,以压缩空气为气源进行加压,通过防燃爆试验验证在0.1~0.7 MPa范围内,在CO2和混合气(80%Ar+20%CO2)作为保护气源的情况下,可以进行正常的GMAW焊接过程.在此基础上,通过试验研究了高压空气环境下GMAW电弧特性,分别考察了环境压力、焊接电流、焊丝伸出长度和保护气种类及流量对焊接电弧特性的影响规律,并给出试验结果.借助最小二乘法对试验数据进行拟合,得出了高压空气环境下GMAW电弧电压的数学模型.     

水下高压干法GMAW焊接方法

高压干法焊接是海洋工程水下维修的有效方法,多年来国内外进行过多种焊接方法的尝试,应用中都有各自的问题和局限。对GMAW方法在高压干法环境中的特性进行了系统的研究,通过试验条件的建立及高速摄像技术的应用,开展了高压空气条件下GMAW方法的电弧特性的试验研究以及焊接过程稳定性的建立,结合对焊接接头微观组织及力学性能的测试分析,形成了一套完整的工艺技术,为水下维修工程焊接技术的发展,开辟了一条新路。     

12Cr密封面SAW和GMAW堆焊工艺研究

针对SAW和GMAW在阀体材料上堆焊12Cr密封面进行了焊接工艺评定试验。利用光学显微镜分析了焊接接头热影响区(粗晶区)金属的显微组织;并进行了拉伸、弯曲、冲击试验和焊缝及热影响区的显微硬度测试。结果表明,2.25Cr-1Mo阀体材料具有较强的冷裂倾向,焊前需250℃以上的温度预热;GMAW焊试样得到的焊接接头性能略优于SAW焊试样,两种工艺方法得到的接头性能均满足密封面要求。     

环境湿度对6005A铝合金焊接接头盐雾腐蚀行为影响的研究

在不同环境湿度条件下对6005A铝合金进行焊接,研究了环境湿度对焊接接头盐雾腐蚀行为的影响.结果表明:在6种湿度条件下,腐蚀14天后的焊接接头腐蚀失重量比腐蚀7天的失重量多,但是腐蚀速率低.腐蚀7天时,随环境湿度的加大,腐蚀速率先升高后下降,但当环境湿度为80％时,腐蚀速率达到最大,环境湿度为70％时,腐蚀速率最低.腐蚀14天时,腐蚀速率在环境湿度为50％时达到最大,环境湿度为90％时最小.腐蚀后焊接接头的抗拉强度比腐蚀前有明显下降.     

基于多因素权重法的高压GMAW焊缝成形分析

水下高压干式GMAW焊缝成形难以控制,影响焊接质量,通过多因素权重法对影响高压GMAW焊缝成形的参数进行分析,以确定焊接过程中主要参数与焊缝成形之间的关系. 以高压GMAW焊接正交试验结果作为训练样本,利用BP神经网络建立了焊缝成形预测模型. 将模型预测结果与实际焊接试验结果进行对比,验证了模型的精确度. 以预测模型中的权值为基础,通过Garson算法得出各参数变量对于焊缝成形参数的权重系数,并通过高压干式GMAW试验进行验证. 结果表明,不同焊接参数变化引起的焊缝成形参数变化幅度与相应焊接参数对焊缝成形的影响权重基本对应,所得权重系数对于高压GMAW焊接工程应用具有指导作用.     

环境湿度对AM60镁合金TIG焊工艺及接头组织与性能的影响

通过TIG焊实验,研究了不同环境湿度条件下(相对湿度分别为60%和85%)AM60铸造镁合金的接头组织和性能,并对不同环境湿度条件下TIG焊接头组织及性能与焊接工艺的关系进行了分析和研究.结果表明,潮湿环境下AM60镁合金的TIG焊接头容易产生气孔缺陷,必须通过选择合适的焊接电流和氩气流量减少或消除气孑L缺陷、改善接头成形性;较大的焊接电流(170 A)或较大的氩气流量(8-10 L/min)均有利于提高其接头力学性能.与潮湿环境相比,在干燥气候条件下,焊接电流和氩气流量等工艺参数在较大的范围内变化都不产生气孔缺陷,并有利于优化焊接工艺参数,通过较低的焊接热输入获得细小的焊接接头组织,减小热影响区过热粗化.     

高压干法X65管线钢GMAW焊接接头在模拟海水中的腐蚀行为

高压干法熔化极气体保护焊(简称GMAW)在海底油气管道等水下构件的组装和维修中有着非常广泛的应用,焊接接头在海水中的腐蚀行为对于海底输油管道的安全运行至关重要.通过模拟浸泡试验和极化曲线法研究不同环境压力下(常压,0.3 MPa,0.5 MPa) X65管线钢干法GMAW焊接接头在人工海水中的腐蚀行为及机理. 结果表明,与焊缝和母材相比,热影响区的耐蚀性最差,且环境压力对焊接接头的腐蚀性能影响不明显. X65管线钢干法GMAW焊接接头在人工海水中的腐蚀形式以点蚀为主,在浸泡后期出现严重的局部腐蚀;腐蚀产物由FeOOH,Fe₂O₃,Fe₃O₄组成,腐蚀产物层在浸泡初期起到减缓金属腐蚀的作用,但随着浸泡时间延长,腐蚀产物层的致密性降低,其下的金属接头容易遭受到Cl?的破坏,使局部腐蚀过程加剧.     

SMA490BW耐候钢无镀铜焊丝GMAW接头性能研究

针对高速列车转向架焊接构架用SMA490BW耐候钢板材,分别采用镀铜焊丝和无镀铜焊丝进行GMAW焊接,焊后根据相关标准进行接头的拉伸、弯曲、冲击、疲劳以及周期浸润腐蚀试验与分析。结果表明,与镀铜焊丝焊接接头相比,无镀铜焊丝焊接接头的拉伸强度、冲击吸收功、疲劳强度以及耐大气腐蚀性能也都符合规定的要求。     

直流磁场作用下高强钢焊接接头组织力学性能的演变

在WQ960高强钢的GMAW焊接过程中施加直流磁场,通过外加磁场的电磁搅拌作用改变传统GMAW焊接过程的传质传热过程,实现对焊接接头力学性能的改善。为了分析外加直流磁场对高强钢焊接接头性能的影响,对不同磁场参数下焊接接头的拉伸性能、冲击性能、硬度和微观组织进行了检测,探究其组织性能的演变规律及机理。结果显示,当磁场电流为2.5 A时,焊接接头的力学性能达到最佳状态,其抗拉强度为750 MPa,冲击功为70 J,显微硬度为468 HV。这是因为电磁搅拌作用可以细化晶粒,减少先共析铁素体的析出,从而使焊接接头的力学性能提高。     

船用高强钢双丝窄间隙GMAW组织与性能研究

采用自行研制的双丝窄间隙熔化极气体保护焊(GMAW)焊接系统,对32 mm厚船用高强钢厚板进行了多层单道窄间隙GMA焊接,对其焊接接头进行了组织分析和性能测试.试验结果表明:在适宜的焊接参数下,双丝窄间隙GMAW能够获得无侧壁未熔合及其它宏观缺陷成形良好的焊缝;接头热影响区小,抗拉强度高,无软化及脆化现象,冲击韧性和硬度分布均满足使用要求.     

铸钢AAR M 201焊接工艺研究

对不同预热温度和坡口形式的铸钢AAR?M?201与低合金钢高强钢ASTM?A588进行GMAW焊,并对其焊接接头进行拉伸、弯曲和冲击试验,确定其铸钢结构焊接工艺.结果表明:8?mm及以下板对接的预热及层间温度不得低于150?℃、8～20?mm板对接的预热温度不得低于300?℃,无论坡口形式是8?HV还是10?DHV,焊接接头都具有良好的抗拉强度;两种坡口形式的焊接接头弯曲180°均合格,都具有良好的塑性和韧性;无论是焊缝还是热影响区,两种坡口形式的焊接接头都具有良好的低温冲击韧性.     

焊接工艺参数对 9Ni钢焊接接头组织 及弯曲性能的影响

在保证小热输入的前提下,采用不同的焊接工艺参数对9Ni钢进行焊条电弧焊,观察焊接接头金相组织,并对接头进行拉伸、硬度、冲击、弯曲试验,研究焊接电流电压及层间温度对焊缝组织及弯曲性能的影响。结果表明:两种焊接工艺参数下的焊缝组织均由奥氏体和析出相组成,采用较大焊接电流电压及不控制层间温度工艺的焊缝中出现明显的液化裂纹,热影响区组织中出现粒状贝氏体,采用较小焊接电流电压工艺的热影响区组织为板条马氏体。两种焊接工艺参数下的焊接接头拉伸、冲击、硬度试验均合格,采用较大焊接电流电压工艺,焊接接头的冲击值略低,热影响区的硬度值较低,接头塑性较差,在外力作用下裂纹沿着热影响区扩展导致弯曲断裂。采用小电流电压值焊接接头的塑性良好,弯曲试验合格。     

环境压力对GMAW电弧能量耗散的影响

能量对电弧行为具有重要影响,开展高压环境下GMAW电弧能量耗散研究对指导焊接工艺和提升电弧稳定性具有重要意义.电弧的能量损失难以直接测量,为此创建以电弧中心一定距离的圆柱面的热流量作为参考,比较不同压力GMAW电弧的能量损失,基于流体力学和传热学理论,建立高压GMAW数值分析模型,计算电弧局部区域对外能量传输情况.建立...     

特厚板GMAW和SAW的焊接热影响区宽度

采用宏观金相试验和显微硬度测试的方法,测量了ZG300-500H Q345R异种钢二氧化碳气体保护焊(GMAW)和Q345R钢埋弧焊(SAW)的热影响区宽度。宏观金相观察结果表明:GMAW焊接接头的ZG300-500H和Q345R两侧热影响区平均宽度分别为2.01 mm、1.71 mm;SAW焊接接头的热影响区平均宽度为4.63 mm。硬度试验结果表明:GMAW焊接接头的ZG300-500H和Q345R两侧热影响区平均宽度分别为2.33 mm、2.17 mm;SAW焊接接头热影响区宽度为4.71 mm。     

X90管线钢焊接接头耐腐蚀性能研究

采用金属浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验研究不同浓度或pH的HCl、NaOH、NaCl溶液对X90管线钢焊接接头(SMAW、GMAW、SAW)耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种焊接接头的腐蚀速率随溶液浓度增加而增加,其中焊接接头对碱性环境耐蚀性较好,耐酸、盐类腐蚀性能较差,在较低浓度或pH下腐蚀接近轻度级别,SMAW焊接接头在pH=1的HCl溶液和5%的NaCl溶液中腐蚀达到重度级别。电化学腐蚀试验表明,SMAW试样自腐蚀电流最高,阻抗最低,三种焊接接头腐蚀均为重度级别,因此在强电解质溶液中建议采取保护措施。     

基于脉冲激光GMAW熔滴尺寸与过渡频率的控制

针对水下焊接修复中存在的射滴过渡可选参数范围狭窄、热输入高、焊接残余应力等问题,文中基于水下高压焊接试验舱,建立了包含多信号同步采集的激光增强GMAW试验平台,并在常压环境下进行了工艺试验.结果表明,合理选择激光作用位置和激光脉冲占空比,通过激光辅助作用,熔滴过渡摆脱了对焊接电流的主导性依赖,实现激光对GMAW熔滴过渡的主动控制.试验结果及相关理论分析为进一步的高压干法水下焊接过程稳定性控制研究及海洋工程应用奠定了基础.     

5E83铝合金GMAW焊接工艺研究

对8 mm厚5E83铝合金进行单面单道熔化极惰性气体保护焊(GMAW)试验，研究焊接工艺参数对5E83铝合金焊缝成型的影响，观察5E83铝合金焊接接头不同区域的微观组织，确定合适的焊接电流和电弧电压的范围。结果表明：8 mm厚5E83铝合金优化后的焊接工艺参数为焊接电流240～260 A,电弧电压22～26 V。当焊接电流为250 A,电弧电压为22 V时，能取得焊缝熔宽较小且完全焊透、无明显缺陷的焊接接头。焊接接头抗拉强度最高达301 MPa,强度系数为0.82。提高焊接热输入使5E83铝合金GMAW接头显微硬度和抗拉强度降低。     

大厚度10Ni5CrMoV钢小坡口旋转电弧GMAW焊接工艺研究

应用旋转电弧GMAW对大厚度10Ni5CrMoV钢小坡口焊接工艺进行了探讨.高速摄影观察了其焊接过程中电弧及溶滴过渡行为对侧壁熔合的影响,对旋转频率及焊接工艺参数对焊缝成形的影响进行了分析.获得了在合适的旋转频率和工艺参数下的外观成形良好的焊缝.焊接接头宏观金相表明,接头中未见气孔、裂纹、夹渣、未熔合等缺陷;拉伸结果表明,焊接接头强度与母材强度相当;低温冲击试验结果表明,焊接接头低温冲击韧性已达到使用要求.研究成果为大厚度10Ni5CrMoV钢在船舶制造业中的应用提供了技术支撑.