保护气体对金红石型药芯焊丝电弧行为影响分析

采用高速摄像装置及汉诺威弧焊分析仪分析了金红石型药芯焊丝在100% CO₂及80% Ar+20% CO₂气体保护焊时的熔滴过渡模式及电弧形态.结果表明,100% CO₂气体保护焊时小、中、大参数均出现排斥过渡特征,随电弧电压与焊接电流增加,熔滴尺寸减小,过渡频率增加,出现滴状过渡,波形呈锯齿状;80% Ar+20% CO₂气体保护焊时以滴状过渡为主,大参数时出现射滴过渡,波形近似直线.前者渣柱仅出现于熔滴形成长大的初期,后者在熔滴过渡全过程均有渣柱存在,且对熔滴过渡有一定的导向与稳定作用.这与电弧形态不同,熔滴与渣柱受电弧热作用的效果不同有关.     

基于VC的焊接混沌关联维数分析软件

在G-P算法及相关改进的基础上,开发了焊接混沌关联维数的可视化分析软件。该软件能够根据不同的焊接方法和试验参数,对焊接过程时间序列信号的关联维数进行准确计算与分析,具有友好的人际交互界面。整体软件设计分为参数设置、结果输出和分析与备注3个模块,分别用于不同焊接条件下关联维数及相关参数的数值计算和拟合曲线,并根据用户的不同需求进行数据的提取和保存,进而对焊接过程的稳定性和工艺优化做出定量地评估。该软件的开发不仅充分利用了计算机资源,而且为焊接混沌特性的研究提供了有利的工具。     

TA2/1060Al异种金属脉冲MIG熔钎焊

采用Al-Si焊丝对TA2钛与1060Al进行平板对接脉冲熔化极氩弧(P-MIG)熔钎焊试验,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对接头显微组织进行分析;采用拉伸力学性能试验评价接头的可靠性,并对拉伸断口形貌进行分析。结果表明:采用P-MIG焊可获得可靠的TA2/1060Al熔钎焊接头,工艺具有良好的稳定性和可重复性;TA2钛与焊缝通过形成一层芽状Ti(Al,Si)3实现钎焊结合,Ti(Al,Si)3厚度在1~5μm;拉伸测试中Ti/Al熔钎焊接头全部断裂于铝母材中,钛侧钎焊界面的结合强度超过了铝母材。     

M-A组元对石油储罐用钢粗晶热影响区韧性的影响

利用Gleeble-3800热模拟试验机模拟粗晶热影响区(CGHAZ)焊接热循环,研究了大热输入条件下不同石油储罐用钢的粗晶区组织、韧性及其变化规律.结果表明,各钢粗晶区组织均以贝氏体为主,但由于铁素体、粒状贝氏体等组织的比例差异,韧性差别较大.同时,随着M-A组元面积分数的增加,韧性也呈下降趋势,两者均为先降之后维持较低值.另外,M-A组元的形态等也对韧性有影响,块状M-A组元对韧性的损害大于条状M-A组元.考虑多种合金元素共同作用对M-A组元形成的综合影响,利用多元线性回归的方法对M-A组元面积分数做出了预测,对粗晶区韧性评判有一定实际意义.     

CA-MIG热源处理下钛/铝异质合金界面显微组织特性

采用Al-Si5焊丝进行TC4钛/1060铝异质结构的CA-MIG连接,采用SEM、EDS等显微分析手段对不同热输入下所获接头的Ti/Al界面显微组织特点、界面附近元素分布进行分析,研究Ti/Al界面特性随热源热输入变化的演变规律。结果表明,CA-MIG热源热输入对Ti/Al界面显微组织具有显著影响。当热源热输入低于0.91 kJ/cm时,钛与铝基焊缝之间仅形成了一层界面反应层。当热源热输入处于0.91~1.55 kJ/cm时,钛与焊缝之间形成了两种Ti/Al界面,一种为单层结构的齿状Ti(Al,Si)₃;另一种由α-Ti(Al,Si)均匀层、Ti₅Si₃纳米颗粒+Ti(Al,Si)₃混合层、齿状Ti(Al,Si)₃层3层结构组成。当热源热输入超过1.55 kJ/cm后,除了上述两种Ti/Al界面外,局部微区钛合金发生熔化,与铝基焊缝之间形成了成分复杂的熔合区,熔合区内存在大量的裂纹缺陷。     

自保护药芯焊丝弧桥并存过渡试验分析

采用高速摄影、汉诺威弧焊质量分析仪和体式显微镜对自保护药芯焊丝弧桥并存过渡特征和过渡机理进行了试验研究,结果表明:弧桥并存过渡是一种液桥持续存在的同时电弧不熄灭的熔滴过渡模式,是自保护药芯焊丝主要熔滴过渡模式之一;电弧电压和焊接电流波形没有短路过渡特征,表现为一定范围内小幅波动,与弧桥并存过渡特征相对应;电压概率密度分...     

焊接热循环及铌对原油储罐用钢粗晶热影响区组织和性能的影响

采用热模拟试验研究了Nb对不同焊接热循环时粗晶热影响区组织、性能及转变动力学的影响.试验结果表明,在全部热输入下,不含Nb钢韧度均高于含Nb钢韧性,但大热输入(60～100kJ/cm)时韧性值相差较大,差值最小为60 kJ/cm时相差153 J,小热输入(40～30J/cm)时韧性值相差较小,差值最大为30 kJ/cm时相差68 J.从不同热输入时膨胀试验分析可知,含Nb钢转变开始温度Ar 3比不含Nb钢低约15～30℃,大热输入时固溶Nb抑制铁素体转变,促进粒状贝氏体形成,严重恶化韧性,小热输入时含Nb钢低碳自回火马氏体数量较多,但韧度较好,与以细板条贝氏体组织为主的不含Nb钢相比韧性仅有小幅下降.     

金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析

采用高速摄影技术对金属粉芯型药芯焊丝的熔滴过渡及飞溅进行观察分析,总结了金属粉芯型药芯焊丝在试验参数下的熔滴过渡类型和特征以及飞溅类型和特征,阐述了熔滴过渡特征以及飞溅特征产生的原因．结果表明,采用100％CO2气体保护时,焊接过程中电弧电压波动较大,熔滴过渡不稳．以排斥过渡为主,少量细颗粒过渡和爆炸过渡,焊接飞溅大;采用5％CO2＋95％Ar保护时,熔滴过渡为单一射滴过渡,熔滴过渡平稳,电弧稳定,焊接飞溅小;金属粉芯型药芯焊丝飞溅形式主要包括：气泡放出型飞溅、缩颈飞溅、熔滴爆炸飞溅以及电弧力引起的飞溅．     

不锈钢焊条工艺稳定性判定的新方法

由于不锈钢焊芯特殊的热物理性质，不锈钢焊条的工艺质量一直为人们所关注。焊条渣壁过渡形态的倾向大小是衡量不锈钢焊条工艺质量的主要标志，传统的光电示波器得到的电弧电压、焊接电流波形图只能定性判断熔滴过渡形态，利用汉诺威弧焊分析仪对不锈钢焊条的焊接电参数进行测试分析，结果发现不锈钢焊条渣壁过渡倾向大小与短路概率n(U)、电弧重燃高电压概率n(Ur)、测试时间内的短路次数N(t1)有关，据此建立了不锈钢焊条统计的特征信息对应关系图，为准确判断不锈钢焊条熔滴过渡形态和科学评价不锈钢焊条工艺稳定性提供了新方法：     

Al-Mg焊丝的Ti6Al4V/5A05Al熔钎焊接接头的组织性能

为实现Ti/Al熔钎焊接头组织性能的优化,采用Al-Mg焊丝进行Ti6Al4V/5A05Al异种金属的熔化极氩弧熔钎焊。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对Ti/Al界面组织结构和接头断口形貌进行了分析,采用万能力学试验机对接头的抗拉强度进行了测试。结果表明,采用Al-Mg焊丝配合合适的焊接工艺可实现钛与铝的可靠焊接,钛与焊缝之间通过形成一层厚度1～5μm的芽状TiAl_3反应层实现良好的钎焊结合;Ti/Al界面附近未发现未焊透、裂纹等微观缺陷。拉伸测试中大多数接头断裂于铝侧焊接热影响区中,接头最高抗拉强度达243 MPa。与Al-Si焊丝相比,采用Al-Mg焊丝时Ti/Al熔钎焊接头的抗拉强度获得了显著提高。