脉冲燃烧型焊条立焊接头中的夹渣及控制方法

用脉冲燃烧型焊条对Q235钢进行了手工自蔓延立焊焊接,脉冲燃烧型焊条中三段长度不同的高热焊药形成了三个有效熔池。通过观察接头焊缝合金金相,并结合SEM分析焊缝合金组织和断口组织研究了立焊接头夹渣,提出立焊接头中夹渣的四个来源途径及其相应的控制措施。     

脉冲燃烧型立焊焊条

介绍了一种用于战时野外应急抢修的新型手工自蔓延立焊焊条———脉冲燃烧型焊条.首先分析普通手工自蔓延焊条(简称普通燃烧型焊条)实施立焊时存在的问题与不足,设计了脉冲燃烧型焊条,给出焊条结构与成分配比.然后以低碳钢为焊接母材进行立焊试验,进行了SEM,XRD和EDS分析.结果表明,焊缝由富铁相和富铜相组成,其中富铁相以α-Fe为主,含有少量的FeNi,ε-Cu和Cu0.81Ni0.19;富铜相以ε-Cu为主,含有少量Cu0.81Ni0.19,α-Fe和FeNi.富铁相呈树枝晶状分布在富铜相基体上,焊缝合金与母材结合良好,达到单面焊双面成形.焊接接头力学性能测试结果显示抗拉强度可达367 MPa,焊缝合金区硬度143.8 HV.     

X80管线钢在线用焊条的研制

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及稳弧性能良好、飞溅小、脱渣好,焊道成形良好;B焊条焊接接头力学性能优异,屈服强度达640 MPa,抗拉强度达804 MPa,冲击吸收功达120 J;B焊条所得焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,其比例恰当,与母材组织匹配较好.     

4种水下焊条焊接工艺性研究

水下湿法焊条电弧焊是一种经济实用的水下焊接方法。本文对4种典型商用水下焊条的引弧性、脱渣性、焊缝成形等进行了工艺特性评价,同时对4种焊条焊接工艺性进行对比分析。结果表明,4种焊条中,国外焊条4的引弧性较好;国产焊条1和焊条2的焊缝成形较好,且容易清渣,但焊渣疏松不致密对焊缝保护效果不好;国产焊条3和国外焊条的成形较差,且较难清渣,但焊渣致密完整能很好地保护焊缝。4种焊条焊缝组织较为相似,热影响区易出现平行于熔合线的裂纹。     

锰对脉冲燃烧型焊条立焊接头组织性能的影响

用脉冲燃烧型焊条对Q235钢进行了手工自蔓延立焊焊接,研究了焊条锰含量对立焊接头组织性能的影响.结果表明,脉冲燃烧型焊条中未添加锰时,起焊位置没有形成有效熔池且焊缝中有大量气孔;锰含量低于5.9％(质量分数)时锰含量越高焊缝成形越好,焊缝中气孔迅速减少,焊缝以富铁相为主且富铁相占比随锰含量增加而增加,接头力学性能升高.锰含量为5.9％(质量分数)时接头力学性能最高,抗拉强度可达421MPa,显微硬度可达1 578.8 MPa.锰含量超过5.9％(质量分数)时,锰含量增加使得熔池向下流动严重形成焊瘤,甚至烧穿母材,焊缝以富铜相为主且有大量裂纹出现,力学性能迅速降低.     

水下焊条半干式仰焊新工艺

为了克服水下湿法焊条仰焊位置难以施焊的困难,文中提出了一种水下焊条半干式仰焊新工艺,并阐明了该工艺的基本原理和操作方法,且对其焊接工艺性能、焊缝组织、硬度以及扩散氢含量进行了分析. 结果表明,所提出的半干式仰焊工艺可以实现水下焊条仰焊位置焊接,焊缝成形良好,对于直径3.2 mm的水下焊条最佳焊接电流范围为100~140 A,焊接电压为28~32 V;该方法焊缝微观组织主要为侧板条铁素体、针状铁素体和贝氏体,与传统水下湿法焊条焊相比,铁素体的含量增加而贝氏体含量减少;焊接接头最高硬度值和熔敷金属扩散氢含量也明显低于水下湿法焊条焊.     

手工自蔓延焊条的焊接工艺性

以3 mm厚Q235钢板为焊接母材,研究了手工自蔓延焊条成型工艺参数之一的混粉时间对焊条燃烧速度的影响,在使用小型高速混料机的情况下,混粉时间约60 s时焊条燃烧速度平稳、合适,发热量大,可控性良好;针对手工自蔓延焊条的焊接工艺特点,系统地探讨了焊接工艺参数对焊缝成形和焊接效果的影响,得到的最佳焊接工艺参数为:焊接方向采用后倾,焊接倾角约70°,焊条焰长5 mm,焊接速度7～9 mm/s。在此焊接工艺参数条件下,焊缝成形良好,外观平整光滑,焊道宽度均匀,达到单面焊双面成形的效果。     

管对接水平固定焊仰焊位焊接方法探讨

常规的焊条电弧焊管对接水平固焊仰焊位接头操作,对动作连贯性要求较高,掌握难度相对较大。通过对该位置焊缝熔池的受力和焊缝成形特点分析,提出了一种熔化接头、转换焊条角度短弧焊接方法,比较成功地解决了打底层焊道背面内凹和盖面层焊接接头熔合不良等问题。经实践验证,该操作方法易掌握,仰焊位焊接接头平整、成形良好,合格率明显提高。     

水下湿法手工自蔓延焊接技术

基于自蔓延高温合成技术（SHS技术）和湿法电弧焊原理,研究了一种用于水下金属结构应急维修的新型焊接方法—水下湿法手工自蔓延焊接技术.通过焊条结构设计、焊药设计等,研制了水下燃烧型焊条,进行了焊接试验,对接头组织和性能进行了分析.结果表明,该技术可在无电、无气、无其它设备的条件下实现水下金属构件的湿法焊接,单面焊双面成形,接头抗拉强度达267 MPa,冲击吸收能量13.8 J;SEM和EDS分析表明,焊缝金属为以α-Cu固溶体为基体、有大量块状富铁第二相析出的高铁铜合金,熔合区的成分和组织与焊缝第二相基本相同,焊缝合金与熔融母材交互结晶,形成了梯度熔焊连接;拉伸断裂发生在焊缝或熔合区,断口有大量韧窝,属韧性断裂.     

焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响

通过微观组织表征、显微硬度试验和拉伸试验等研究了CO2气体保护焊和焊条电弧焊两种焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响.结果表明:采用CO2气体保护焊焊接时焊缝容易出现气孔,采用焊条电弧焊焊接时焊缝容易出现夹渣;由于焊条电弧焊焊接热输入相对较大,接头组织比较粗大,在过热区还存在魏氏体过热组织,硬度和抗拉强度较低;由于CO2气体保护焊焊接热输入较低,接头的组织晶粒细小,过热区未发现过热的魏氏组织,硬度和抗拉强度较高.两种焊接方法焊接时接头的断裂方式均为韧性断裂.