A6N01铝合金激光-MIG复合焊接接头工艺研究

激光电弧复合焊是一种低成本、高适应性的焊接方法,在铝合金、不锈钢等难焊金属中,可不同程度的减少和消除了焊接缺陷。以A6N01铝合金为研究对象,进行了焊接坡口设计,研究了间隙变化量对焊缝成形的影响以及进行了焊接接头残余应力检测。结果表明:为了满足激光-MIG复合焊接的工艺,需要设计单独的坡口型式。通过降低焊接速度,间隙为2.0 mm时仍可获得良好焊缝成形。MIG焊接,激光-单丝MIG焊接、激光-双丝MIG焊接,沿着焊缝的应力除个别区域外,皆为小于150MPa的压应力,激光-单丝MIG焊接的焊件整体应力值较小。     

YAG激光与GTAW复合焊接铝合金

研究了YAG激光、GTAW电弧复合焊接铝合金时各种规范参数对焊缝成型的影响规律 ,探讨激光与电弧的复合作用机理。结果表明 ,采用YAG激光 +GTAW复合工艺焊接铝合金具有焊缝成型美观、热影响区小等优点 ,与GTAW焊接相比 ,焊速显著提高 ,可以显著增加熔深 ,达到采用小功率激光焊机实现铝合金的焊接目的 ,Laser、GTAW是铝合金焊接理想的工艺方法。     

铝合金MIG+激光复合焊接工艺研究

研究轻量化轿车用3A21铝合金M IG 激光复合焊接工艺,探讨工艺参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。试验结果表明,采用M IG 激光复合焊接工艺可以显著提高熔深和焊速,达到采用小功率激光焊机实现铝合金的激光焊接。在比较宽的工艺参数范围内M IG YAG激光复合焊接铝合金具有焊缝成型美观等优点,熔深和焊速均显著提高,大大提高生产率。     

焊接顺序对6061-T6铝合金矩形焊缝焊接残余应力及变形量的影响

以热弹塑性有限元法为基础,结合热-力耦合的算法建立有限元模型,采用Abaqus软件对薄壁6061-T6铝合金矩形型材进行焊接模拟;模拟了不同焊接顺序对铝合金型材残余应力及焊接变形量的影响,得到了最优的焊接顺序。结果表明:在矩形焊接时焊缝所在平面上产生的最大残余应力为拉应力;选择对称焊接工艺可以有效降低铝合金型材焊接后的残余应力,增强焊件的焊后稳定性;从较长的焊接路径开始焊接,能够减小焊接变形量。     

带角度偏置功能搅拌焊接机的研制

针对湖南晟通汽车有限公司制造的铝合金厢式运输半挂车底板型材的焊接,设计研制了带角度偏置功能龙门式铝合金搅拌摩擦焊接机。该焊接机采用目前主流的三轴机架为主要运动构件,能实现XYZ方向精确定位。主机采用角度偏置高速搅拌摩擦旋转头,能根据前进方向调节焊接角度,实现连续了焊接。搅拌摩擦焊消除了MIG或TIG焊接熔焊过程中接头部位大范围的热塑性变形,焊后接头的内应力小．变形小,基本可实现板件的低应力无变形焊接。该焊接机自应用以来,有效降低了焊接成本,提高了生产效率及产品质量。     

铝合金MIG焊接工艺探讨

铝合金导热率/热膨胀系数较大、易氧化,因此焊接时易产生气孔、裂纹、未熔合等缺陷,且焊接热影响区大、焊接变形大,对此必须合理选择焊接工艺。本文首先对铝合金焊接特点与常用焊接工艺进行了分析,探讨了MIG焊接工艺的优缺点,其后通过进一步分析铝合金MIG焊接工艺的发展情况,明确直流双脉冲MIG焊的优越性与机理,最后围绕铝合金MIG焊接工艺的应用试验展开阐述,验证着其实际应用效果,可获得熔宽均匀、成形良好的焊缝。     

中厚板铝合金光纤激光+MIG复合热源焊残余应力的数值分析

基于热弹塑性理论性,建立铝合金激光+熔化极惰性气体保护焊(Metal inert gas,MIG)复合热源焊残余应力的三维数值分析模型。激光和电弧热输入分别采用双椭球体热源模型和热流密度峰值指数递增的锥体热源模型描述。利用所建模型,通过ANSYS有限元软件对12 mm厚铝合金复合焊对接接头残余应力进行模拟计算,研究其分布特征,并与MIG焊的计算结果进行比较。同时,将温度场与残余应力的计算结果与试验结果进行对比,验证模型的准确性。研究结果表明,在焊缝及近缝区,纵向拉应力及等效残余应力较大,两者应力峰值均低于材料的屈服强度。而相较于电弧作用区域,激光作用区域残余应力相对较高。焊趾处横向残余表现为拉应力,但应力峰值相对较低。与MIG多层多道焊相比,复合焊纵向应力和等效应力高应力区域明显较窄;焊件上表面复合焊应力峰值小于MIG焊,但下表面应力峰值则较MIG焊大。     

5A06铝合金不同焊接位置焊接工艺参数研究

针对5A06铝合金缺乏全位置焊接工艺这一问题,采用三个不同的焊接位置分别设置三组不同参数对其进行焊接,研究焊接位置对工艺参数和接头性能的影响。试验结果表面,采用钨极氩弧焊（GTAW）方法焊接5A06铝合金,钨极直径2.5 mm,焊接速度50 mm/min,电弧电压16 V,平焊焊接电流100 A,气体流量10 L/min,立焊焊接电流90 A,气体流量9 L/min,横焊焊接电流90 A,气体流量9 L/min,三组参数能确保焊缝表面成型良好,无焊接缺陷产生;平焊、立焊和横焊焊接后焊缝金相组织由α(Al)固溶体、β相+不溶杂质相组成,由于热输入的影响,焊缝冷却速度慢,延长了焊缝中Al-Mg共晶形成的时间,焊缝组织呈现带状或条状,母材组织呈现等轴晶状,焊缝晶粒较母材粗大;焊接过程中5A06铝合金强化力学性能元素Mn和Mg受到高温电弧作用被烧损,因此三种焊接位置焊缝硬度均比母材低,因平焊时焊接电流比横焊和立焊大,平焊焊接区域Mn和Mg元素烧损比立焊和横焊大,平焊焊缝硬度比立焊和横焊低,由于电流差距较小,硬度差值小,为5A06铝合金焊接工艺选取提供参考。     

GIS铝合金壳体纵缝焊接工艺方法对比分析

对比分析气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear,GIS）铝合金壳体纵缝不同焊接工艺方法,包括钨极惰性气体保护（Tungsten Inert Gas,TIG）焊接、惰性气体保护（Metal-Inert Gas,MIG）焊接、改进型TIG(K-TIG)焊接、变极性等离子弧焊接、激光-MIG复合焊接以及MIG+TIG同步焊接等。从焊接质量、效率、工艺复杂程度等方面评估工艺方法的优势和缺点,研究结果表明,MIG+TIG同步焊接在焊接质量、效率和工艺复杂度方面具有明显优势,且设备投入和维护成本较低。     

搅拌摩擦焊工艺在轨道车辆上的应用

搅拌摩擦焊接(FSW)技术从发明至今得到了迅速发展,株机公司率先将这项技术引入国内交通车辆铝合金轨道车辆制造领域。本文分析了搅拌摩擦焊在轨道车辆上应用的可行性和基本工艺方法,重点介绍了6XXX系列中空挤压型材FSW接头与MIG焊接头的金相结构和力学性能对比分析。     

铁素体不锈钢CMT焊接接头HAZ组织性能研究

针对铁素体不锈钢焊接HAZ晶粒易长大的问题,提出采用小热输入的CMT焊接工艺。通过分析接头HAZ的显微组织、显微硬度和冲击性能,探讨了4003铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织和性能,并与常规MIG焊焊接接头试样的组织、性能进行对比。试验结果表明:采用CMT焊接工艺获得的接头HAZ粗晶区宽度为460μm,明显窄于MIG焊接接头的粗晶区宽度545μm;CMT接头强度与MIG焊接接头显微硬度值相近,但CMT接头HAZ冲击韧性较MIG焊接接头试样提高了16.28%。     

大截面纯铜母线的细丝脉冲MIG焊工艺

采用细丝脉冲MIG焊成功地实现了大截面纯铜母线的焊接。详细探讨了细丝脉冲MIG焊焊接纯铜的工艺方法和过程,分析了焊前清理、预热、脉冲参数和焊接电流等工艺参数的选择。     

轨道交通铝合金高效焊接

正在轨道交通装备制造领域,铝合金板材、型材的应用越来越广泛,但铝合金的性质决定其是一种比较难焊接的材料,因此,如何实现铝合金的高效焊接、焊接变形如何控制等是企业重点关注的问题。本期产业论坛特别邀请从事铝合金焊"     

轨道车辆铝合金车体焊接变形控制研究

轨道车辆车体在焊接过程中具有焊接变形难以控制特点,通过对轨道车辆铝合金车体组焊焊接变形的研究,分析了焊接变形产生的原因,总结了不同焊接产生变形规律及工艺控制措施,实现了车体尺寸有效控制,保证了产品品质.     

高功率CO2激光＋电弧复合焊技术在船舶制造业中的应用

激光复合焊技术作为一种快速高效的焊接方法,具有焊缝深宽比大、焊接变形小等优点,在船舶制造业中有着广阔的应用前景。本文分析了高功率CO2激光＋电弧复合焊技术的特点,采用高速摄像法对光致等离子体与电弧的交互过程进行了观察分析,开展了16mm和12mm厚国产船用低合金高强钢激光复合焊对接和T形接头的工艺研究。     

焊铣复合工艺在铝合金加工中的应用

铝合金以其高比强度、比刚度,优异的耐腐蚀、导热、导电性能,广泛应用于航空航天、汽车制造和3C等工业领域。其焊接、铸造、成形和机械加工工艺一直是各大科研院所及相关高新技术企业的研究热点。搅拌摩擦焊因其热输入低、变形小、残余应力低等特点,特别适用于铝合金焊接,应用越来越广泛。采用双轴肩搅拌头的搅拌磨擦焊,可以实现无刚性固定、无匙孔焊接。分析搅拌摩擦焊机与数控加工中心这2种设备的结构和控制特性,将2种功能集成在一台设备上,可将搅拌摩擦焊与机械加工优势有效结合起来。这种焊铣复合工艺可减少工序流转、多次装夹定位等问题,大幅提高铝合金产品制造的自动化水平,提高生产效率。     

基于“热导拘束+局部变形强化”的铝合金焊轧复合成形方法

铝合金尤其是热处理强化铝合金焊后不可避免会出现热影响区软化现象,导致焊接接头的力学性能显著下降。基于热导拘束+局部变形强化构想,提出一种铝合金焊轧复合成形方法,系统分析铜垫强制冷却非熔化极惰性气体保护电弧焊(Tungsten inert gas, TIG)填丝对接焊及焊后轧制复合工艺对5083-O和6061-T6异种铝合金焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,采用焊轧复合成形方法,能够得到成形良好且无缺陷的铝合金对接接头,通过轧制使焊接接头同时发生了纵向变形和横向变形;焊后轧制可以压实铝合金焊缝组织,有效降低焊接接头部分熔化区的宽度,同时热影响区(包括固溶区和过时效软化区)晶粒发生位向改变甚至转动现象;与自由冷却焊接工艺相比,采用铜垫冷却的焊接接头6061-T6侧软化区硬度升高且向焊缝中心产生明显偏移,焊后轧制使两种冷却方式的焊接接头的整体硬度均得到大幅度提升,其中软化最严重位置硬度值由59.5HV提高到84.4HV,提升幅度为41.8%;两种冷却方式的焊接接头轧制后接头的抗拉强度均大幅度提升,其中铜垫冷却焊轧复合成形与自由冷却焊接接头相比,试样抗拉强度由197.0MPa提升到288.6MPa,提升幅度为46.5%,与5083-O母材的抗拉强度相当,断后伸长率由5.88%提升到8.85%,断裂位置由6061-T6侧热影响区转移至5083-O侧母材。     

汽车零部件焊接工艺研究

通过研究汽车零部件焊接工艺,揭示汽车焊接工艺发展趋势。方法对CO2保护焊、电阻焊、激光焊的优点进行概述,并对激光焊接工艺在车身制造、零部件制造的应用以及复合激光焊的应用进行研究。汽车零部件焊接工艺应满足汽车车身结构多方面的要求,确保整车品质,必须根据不同材料采用不同的焊接工艺。我国汽车的整体焊接工艺水平,和国外先进的焊接技术还有一定的差距。因此,必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新工艺及新设备。     

汽车零部件焊接工艺研究

通过研究汽车零部件焊接工艺,揭示汽车焊接工艺发展趋势。方法对CO2保护焊、电阻焊、激光焊的优点进行概述,并对激光焊接工艺在车身制造、零部件制造的应用以及复合激光焊的应用进行研究。汽车零部件焊接工艺应满足汽车车身结构多方面的要求,确保整车品质,必须根据不同材料采用不同的焊接工艺。我国汽车的整体焊接工艺水平,和国外先进的焊接技术还有一定的差距。因此,必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新工艺及新设备。     

秦山核电三期工程中纯铝MIG焊焊接缺陷探讨

泰山核电三期项目发电机封闭铝母线和励磁母线首次采用MIG半自动焊接工艺，我们进行了MIG焊工艺试验。试验中针对气孔及未熔合等缺陷进行了研讨，并总结出了一套成功的铝MIG半自动焊焊接工艺，保证了核电封闭铝母线的顺利施工。