2A14铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺研究

为了获得性能良好的焊接接头,对厚为5 mm的2A14-T6铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊(bobbin tool friction stir welding,BT-FSW)工艺研究。采用一种特殊设计的搅拌头,通过正交试验方法,对2A14铝合金进行BT-FSW焊接试验;利用光学显微镜和电子万能试验机分析不同焊接参数下焊缝的组织形态和力学性能,得出优化后的工艺试验窗口。研究表明:BT-FSW焊缝组织特征与常规FSW明显不同,呈"哑铃型",随着焊速的增加,抗拉强度与延伸率先增加后降低,最大的抗拉强度在焊速为250 mm/min时获得,其抗拉强度约为239 MPa,达到了母材强度的54%,延伸率仅为3.2%,接头断在有细微裂纹的地方。这项研究表明此工艺试验方案是切实可行的。     

绿色焊接技术——搅拌摩擦焊发展及应用现状

搅拌摩擦焊（FrictionStirWelding,简称FSW）作为一项新型、绿色、节能的固相连接技术,近几年已成为国内外焊接领域研究与探讨的热点。本文就搅拌摩擦焊的技术特点、微观组织、应用现状等,以及搅拌摩擦焊在铝基合金、镁基合金、其他合金等方面的研究现状加以阐述,最后对搅拌摩擦焊在焊接技术领域中的发展前景进行展望。关键词：搅拌摩擦焊;铝基合金;镁基合金;发展前景     

搅拌摩擦焊双轴肩搅拌针产热模型与温度场研究

为了探究双轴肩搅拌摩擦焊接工艺参数对焊接过程中产热的影响,实现工艺优化,在实际焊接过程中,课题组将焊接工艺中的焊接速度和搅拌针旋转速度引入模型,并综合考虑上、下轴肩和搅拌针在焊接稳定阶段与工件不同的接触模型,分析搅拌针的受力状况,建立了搅拌针受力模型;基于受力模型建立了轴肩和搅拌针的产热模型,对该模型进行数值模拟;通过数值模拟的数据与实测数据对比分析,修改工艺参数中的搅拌针旋转速度,分析工艺参数与产热的关系。结果表明:建立的双轴肩搅拌摩擦焊产热模型可以准确预测实际焊接过程中产生的温度;此外,在一定范围内增加搅拌针旋转速度,焊接产生的温度也随之增加并且在焊缝中心温度呈哑铃状分布。     

惯性摩擦焊接头塑性流动行为及显微组织分析

通过惯性摩擦焊机对30CrMnSi/37CrMnMo进行摩擦焊接,通过金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对焊接接头进行组织观察,利用能谱仪(EDS)检测了焊接界面的元素扩散,通过硬度计测定了焊接界面两侧的硬度变化。实验结果表明,焊接界面紧密结合呈现凹凸状"咬合",完全塑性变形区发生了元素扩散实现了良好的冶金结合,Si和Mo发生短程扩散,其余元素在界面处均匀化;焊接接头感应热处理后塑变区组织转变成回火索氏体和少量贝氏体。部分塑性变形区内的组织为回火索氏体夹杂小块状的铁素体,30CrMnSi管体侧Zud末端的硬度最低,随着与焊缝距离的减小硬度值有上升的趋势,在焊缝处可达29.4HRC。     

搅拌摩擦焊在电机制造中的应用前景

文章主要讲述了搅拌摩擦焊的工作原理、特点以及发展现状;讲述了在工业纯铜、紫铜接头中使用这项技术的可行性,同时对这项技术在电机设备加工生产业中的发展前途做了初步的研究。     

5052铝合金搅拌摩擦焊残余应力场数值模拟研究

针对目前铝合金搅拌摩擦焊的焊后残余应力过大,且内部残余应力难以测量的现象,课题组提出了基于热弹塑性法和顺序热力耦合方式的搅拌摩擦焊应力模拟的热源模型、边界条件模型和有限元模型,采用正交设计的方法对影响残余应力3个主要因素进行数值模拟的设计,并对模拟结果进行试验验证。模拟与试验结果均表明合适的焊接参数(转速取1 000 r·min~(-1),焊速取120 mm·min~(-1),预热时间取3 s)能有效减小5020铝合金搅拌摩擦焊的焊后残余应力,且数值模拟得到残余应力与实际焊后残余应力结果较为吻合。     

铜/钢电子束自熔焊与间隙填丝焊焊缝成形研究

由于电子束自熔焊焊接过程中焊接接头间隙适应性效果差,在焊透的情况下极易产生焊缝表面下塌等缺陷,影响焊缝的成形质量和接头力学性能。课题组采用电子束间隙填丝焊焊接方法,分别以QCr0.8和304不锈钢为母材,紫铜焊丝作为填充材料,开展了电子束自熔焊和间隙填丝焊两种焊接试验。对比两种焊接方法下的焊缝成形质量,重点揭示了电子束间隙填丝焊接头成形特点。结果表明:电子束自熔焊存在明显的焊缝表面下塌缺陷,而电子束间隙填丝焊对接头间隙适应性效果非常好,可获得成形质量良好的焊缝;可以极大地改善焊缝表面下塌缺陷。在试验参数范围内,当间隙值为1.2 mm时,电子束间隙填丝焊焊缝表面下塌量仅有0.1 mm,对应的接头最高抗拉强度为240 MPa,全面优于铜/钢电子束自熔焊接头。     

航空用铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与趋势

在航空制造领域,铝合金的应用可以减轻结构重量、降低能耗、提高装备性价比等。随着搅拌摩擦焊焊接技术的不断发展,对于以前认为不可焊接的航空用高强铝合金都能焊接,且能形成高质量的焊缝,文章主要介绍了航空铝合金的应用,综述了航空用铝合金搅拌摩擦焊的研究现状及趋势。     

碳钢焊接接头在亚硫酸铵溶液中的耐蚀性研究

采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了碳钢焊接接头在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明,Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝、热影响区、母材的显微组织有明显差别,从而导致焊缝的腐蚀速率大于热影响区、大于母材。温度升高或亚硫酸铵浓度增大,均可以促使焊接接头的腐蚀速率增大。     

钛钼镍合金管板自动钨极氩弧焊工艺试验研究及应用

本文讨论了钛钼镍合金管板接头焊接的特点,对自行研制的自动钨极氩弧焊工艺进行了探讨。试验研究及应用结果表明:钛钼镍合金管板不填料自动钨极氩弧焊接质量稳定,其接头具有母材等效的耐腐性能,不仅满足密封焊要求,强度焊也满足要求。     

铜/铝连续驱动摩擦焊研究

为了以铝代替铜,节约铜材料和铜资源,对工业纯铝和工业纯铜异种材料进行了连续驱动摩擦焊接。应用弯曲试验,拉伸试验和金相分析方法,研究了连续驱动摩擦焊接头的抗弯曲性能,抗拉伸性能及显微组织特点。结果表明,铝-铜连续驱动摩擦焊接头在室温下弯曲90°后,铝和铜的结合面结合良好,接头区变形过渡均匀,接头结合区无裂纹,具有良好的抗弯强度。铝-铜拉伸试样在铝侧伸长断裂,铝-铜焊缝区的抗拉强度比母材铝高。铝-铜焊缝区金相组织清晰可见,结合面较平直洁净,金属间化物很少。     

驱动摩擦焊在卷绕头长套生产中的应用

在众多的焊接技术中摩擦焊是一种高效的焊接方法,它具有焊接质量高、成本低、生产效率高、清洁环保等优点。本文对驱动摩擦焊在卷绕头长套生产中的实际应用作了具体的阐述。     

L245NCS抗硫管线的焊接工艺

本文针对塔中Ⅰ号气田西部试采地面工程中L245NCS抗硫管线的焊接,阐述了抗硫管线的焊接工艺全过程及焊后热处理的相关工序,并对焊接接头进行了破坏性试验、硬度检测及无损检测,最后通过HIC和SSC实验,证明了焊接试验工艺的可行性。     

1Cr18Ni9Ti与10CrMo910钢的焊接试验

在1Cr18Ni9Ti与10CrMo910钢的焊接中,当焊接材料选择恰当时,既可控制焊缝组织,又可防止在焊缝与母材的交合面上产生脆硬的马氏体。由于2种钢的组织状态完全不一样,焊后不能进行热处理,但只要选用Ni含量>12％的奥氏体不锈钢和耐热钢填充材料,就能使焊接接头的力学性能基本达到10CrMo910 10CrMo910钢接头的性能,从而满足10CrMo910钢对性能的要求。     

异种金属搅拌摩擦对接焊研究进展

搅拌摩擦焊在异种金属连接上有着重要运用,从焊接工艺参数、接头力学性能、界面金属间化合物层及材料流动等方面概述了近年来国内外异种铝合金、铝合金-钢、铝合金-镁合金、铝合金-铜合金、铝合金-钛合金搅拌摩擦对接焊,并论述了异种金属搅拌摩擦对接焊数值模拟技术的研究进展。指出了目前对异种金属搅拌摩擦对接焊数值模拟技术的研究存在如数值模拟方法、材料本构模型、热源模型和边界摩擦模型等方面的不足;提出今后要完善搅拌摩擦对接焊模型,为工程实际运用提供快捷可靠的技术支持。     

奥氏体不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能的研究

通过奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀实验,分析焊接接头晶间腐蚀的机理、晶间腐蚀的主要影响因素及控制措施,通过对母材和焊接材料的选择,结晶模式、焊后热处理及焊接工艺参数等的合理控制,可以有效降低奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向。     

34CrNi1Mo锻件的补焊工艺

通过对34CrNi1Mo钢锻件进行补焊,完成焊材的选择,焊接工艺、焊接规范的制定和验证,焊后入炉进行消氢处理,焊缝、热影响区硬度为290~300 HB,母材硬度为310 HB,用强度与硬度经验转换公式换算,焊缝强度达1 000MPa级别,符合设计要求。证明补焊方案可行,效果良好。     

钛合金自动TIG焊工艺技术研究

研究了TA32钛合金自动钨极氩弧焊工艺,采用脉冲TIG焊,通过无损检测、力学性能等技术,分析了工艺参数对接头性能的影响。试验表明,TA32钛合金自动钨极氩弧焊,焊缝外观,内部质量良好,接头抗拉强度达到母材的90%以上。     

TiG焊在不锈钢圆网制造中的应用

本文介绍了不锈钢圆网的结构及TiG焊端接接头焊接工艺 ,解决了不锈钢丝直径为 0 .4mm、间距 16目 /英寸、4 5°、斜纹网布螺旋状焊缝的焊接问题 ,并成功地应用于生产中     

低合金高强钢对接环焊缝焊接工艺研究与应用

特高压工程钢管与带颈法兰采用的材料是低合金高强度结构钢,对焊缝质量要求高。比较3种焊接方式优缺点,法兰与钢管对接环焊缝主要采用GMAW-Ar和SAW-S 2种焊接方式;从工艺顺序、加工效率及产生缺陷比较2种焊接工艺的优缺点,进一步分析工程焊接质量与焊接工艺参数的关系。建议在选择低合金高强度钢焊接方法时,优先采用GMAW-Ar气保焊打底,然后清根,再进行气保焊罩面焊接工艺,在保证焊接质量的情况下也可以采用SAW-S埋弧焊。