微量氮对5086铝合金MIG焊接性能的影响

文中采用纯Ar,75% Ar+25% He,Ar+N₂三种保护气体对5086铝合金进行了MIG焊接,研究保护气体对5086铝合金焊缝熔深以及对接接头力学性能的影响,通过焊接过程高速摄像、XRD试验,探讨保护气体对5086铝合金焊缝熔深影响的机理.结果表明,纯氩气相比,氩气中加入微量氮气显著增加焊缝熔深进而提高铝合金MIG焊的焊接效率,同时其焊缝质量及力学性能未受影响.其原因为:氮化铝的出现将阴极斑点固定在氮化铝出现较多的焊缝区域,使电弧阴极区相对稳定集中,增加电弧能量密度;氮化铝可以抑制阴极区金属铝蒸汽所带走的阴极区能量损失.     

304不锈钢三元保护气体MAG焊工艺及其接头组织和力学性能

采用MAG焊在对接接头形式下,分别选用二元保护气体(Ar+O2)和不同比例的三元保护气体(Ar+CO2+O2),在4mm厚的304不锈钢板上进行焊接工艺试验。焊后观察并测量焊接接头,比较不同保护气体下的焊缝外观成形质量,测量焊缝合金元素及氧的含量,并测试了焊接接头的硬度、拉伸、弯曲以及低温冲击性能。     

低镍含氮奥氏体不锈钢激光-电弧焊电弧特性及组织性能

采用100％Ar2,98％Ar+2％N2,92％Ar+8％N2,85％Ar+15％N2四种混合比例的保护气体对08Cr19MnNi3Cu2N低镍含氮奥氏体不锈钢进行激光-脉冲MAG电弧复合焊接,研究保护气体中氮气比例对焊缝中气孔数量、焊缝熔深和熔宽、电弧形态、微观组织及铁素体含量等影响机制.结果表明,随着保护气体中氮气...     

氮气对SAF2507双相不锈钢GTAW焊接接头组织与性能影响

采用GTAW焊接SAF2507双相不锈钢,焊丝为ER2594,保护气体为Ar+N2。研究了保护气体中氮气(φ(N2)=0~5%)比例对SAF2507 GTAW焊接接头组织和性能的影响。结果表明,随着保护气体中N2含量的增加,焊缝组织中奥氏体相增多,硬度下降,耐点腐蚀性能增强;当N2含量到达5%时,产生焊接飞溅和焊接气孔,接头焊缝冲击功降低;采用φ(Ar)+φ(N2)2%~3%保护的焊接工艺,焊接接头能保持较好的相比例,焊接接头的组织、力学和点腐蚀等综合性能更优。     

不同保护气体对无磁钢20Mn23AlV焊接接头组织及力学性能的影响

采用φ(Ar)97％+φ(CO2)3％和φ(Ar)97.5％+φ(CO2)2.5％两种保护气体对厚12?mm的20Mn23AlV无磁钢板进行焊接,对比不同保护气体下20Mn23AlV无磁钢焊接接头的显微组织及力学性能.结果表明:采用φ(Ar)97.5％+φ(CO2)2.5％保护气体焊接的试板焊缝表面成形更优,焊缝内部气...     

基于奥氏体焊材的Cr13型马氏体不锈钢MAG焊工艺

基于MAG焊接方法对水轮机抗磨板用Cr13型马氏体不锈钢进行焊接,焊接材料为E309LT1-1药芯焊丝,采用以下4组混合气体作为保护气体进行焊接对比试验:φ(Ar)97.5%+φ(CO2)2.5%、φ(Ar)95%+φ(CO2)5%、φ(Ar)90%+φ(CO2)10%、φ(Ar)80%+φ(CO2)20%,焊接接头经过RT探伤后,通过力学性能、金相和显微硬度试验分析不同保护气体组成对焊接接头质量的影响。结果表明,在CO2含量为2.5%、5%和20%时,在焊缝中发现了明显缺陷,而当气体组成为φ(Ar)90%+φ(CO2)10%时,接头没有发现缺陷,焊缝成形良好,达到了力学性能要求。     

热浸镀铝合金的MAG焊丝焊接性能研究

采用活性气体[φ(CO_2)20%+φ(Ar)80%的混合气体]作为保护气体对镀铝焊丝实施焊接。结果表明,无论哪种保护气体,焊丝中的Al都使液态金属黏度增大,熔池流动性差,非常容易导致未熔合及未焊透缺陷。过渡到焊缝中的Al,一方面形成夹杂物,另一方面促使焊缝析出粗大的铁素体,这两方面的作用都导致焊缝强度和韧性都下降。无论采用哪种保护气体,热浸镀铝焊丝制备的焊缝金属的强度和冲击吸收功都低于φ(CO_2)20%+φ(Ar)80%混合气体保护条件下的镀铜焊丝制备的焊缝金属。     

保护气氛对06Cr19Ni10钢焊接接头组织和力学性能的影响

通过富氩气体保护焊方法,采用φ1.2 mm的HCr20Ni10Mn7Mo的奥氏体不锈钢实芯焊丝匹配不同组成保护气体,对12 mm厚压力容器用06Cr19Ni10钢板进行对接焊,研究气体组成对接头成形性能、力学性能及耐晶间腐蚀性能的影响。结果表明,保护气体组成对电弧稳定性和焊缝外观影响不明显,随着保护气体中氧含量的减少,焊缝堆积宽度略有增加,焊缝表面的焊渣明显减少。焊接富氩保护气体中的氧含量对于焊缝熔宽及余高影响不明显,但随着氧含量减少,熔深明显减小。保护气体为φ(O2)8%+φ(Ar)92%和φ(O2)2%+φ(Ar)98%时所得的焊接接头具有良好的综合力学性能,而保护气体为φ(O2)5%+φ(Ar)95%时接头强度能够满足要求,但弯曲性能不达标。保护气体为φ(O2)8%+φ(Ar)92%和φ(O2)5%+φ(Ar)95%时所得的焊接接头耐晶间腐蚀性能均不合格,保护气体为φ(O2)2%+φ(Ar)98%时接头耐腐蚀性能能够满足要求。     

保护气体对E308LT1-1焊丝焊接接头组织与性能的影响

文中试验针对E308LT1-1不锈钢药芯焊丝,采用的熔化极气体保护焊(FCAW)焊接304L钢,选择纯CO2和φ(Ar)80％+φ(CO2)20％这2组不同保护气体进行焊接对比试验.通过拉伸、低温冲击、硬度试验及金相组织观察等手段分析了保护气体组分对焊接接头性能的影响.试验结果显示,采用φ(Ar)80％+φ(CO2)2...     

不锈钢电弧辅助活性TIG焊

针对不锈钢,提出了一种新型活性YIG焊方法--电弧辅助活性TIG焊,即AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding).该焊接方法通过在正常TIG焊前以活性混合气体作为保护气体,采用小电流钨极电弧预熔待焊焊道表面,可使熔深显著增加,焊接效率大大提高,而且具有可全自动化焊接和工艺可重复性好等优点.分别采用O2+Ar,CO2+Ar,空气作为小电流钨极电弧的保护气体进行了单弧AA-TIG焊.与传统TIG焊比较,发现O2+Ar,CO2+Ar和空气都可显著增加熔深,减小熔宽,焊缝表面成形良好.采用CO2+Ar作为活性混合保护气体进行双弧AA-TIG焊,焊缝成形良好,熔深显著增加.熔深随着焊枪间距减小而增大.     

异种金属CO2气体保护焊接头的组织与性能研究

研究了采用CO2气体保护焊方法焊接异种金属紫铜-低碳钢、紫铜-不锈钢、低碳钢-不锈钢的可行性,并利用扫描电镜、光学金相显微镜、X射线衍射仪、拉伸试验机等分析测试手段,对获得接头的显微组织结构、化学成分、断口特征、力学性能等进行了系统分析研究.结果表明,在试验条件下,获得接头焊缝表面成形良好,界面连接处未发现有微裂纹、夹渣和未熔合等焊接缺陷,接头力学性能可满足实际使用要求.     

S31803双相不锈钢焊接接头组织及耐蚀性能研究

采用钨极氩弧焊,保护气体分别为纯Ar和φ(Ar)98%+φ(N_2)2%,对焊接接头组织和耐蚀性能进行研究。结果表明,保护气体为φ(Ar)98%+φ(N_2)2%时焊接接头焊缝区域以及热影响区奥氏体(γ)含量高于保护气体为纯Ar焊接工艺;保护气体添加φ(N_2)2%的焊缝点腐蚀速率为6.4 mdd(mg/dm2·d),满足美标ASTM A923C相关要求;保护气体添加φ(N_2)2%的焊缝的点蚀电位Eb为1 179.60 mV,电位差Eb-Ep为32.40 m V,焊缝耐点蚀能力和钝化膜修复能力均优于保护气体使用纯Ar焊接工艺的焊缝。     

S355J2W+N耐候钢高频脉冲MAG焊不同保护气体的接头组织和性能

文中选用φ(Ar)70%+φ(CO₂)30%(M31型)、φ(Ar)80%+φ(CO₂)20%(M21型)和φ(Ar)90%+φ(O₂)10%(M22型)3种形式的保护气体,对板厚为12 mm的高速铁路转向架用S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG焊,研究了对接接头的组织和性能。研究结果表明,使用这3种保护气体,焊缝均成形良好,接头无裂纹、气孔等缺陷,且焊缝金属与母材金属熔合良好;接头的显微组织特征类似,为先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)以及少量粒状贝氏体(B_G)组织。与其他保护气体相比,使用M31气体可获得较为理想的接头组织和性能,即焊缝和熔合区不含侧板条铁素体组织(FSP),过热区的晶粒粗化程度较小,焊缝中含更多的针状铁素体(AF)组织,焊缝、热影响区的低温(-40℃)冲击韧性较好,相比M21和M22,焊缝区冲击吸收功分别高出1.95%和54.9%,热影响区冲击吸收功分别高出1.72%和3.27%,且冲击吸收功均高于27 J,焊接接头的拉伸和弯曲性能良好。     

不同保护气体焊接1.4003铁素体不锈钢试样晶间腐蚀试验结果及分析

CO_2与O_2是MAG焊接时常用的活性气体,分别通过2种保护气氛下对1.4003不锈钢焊接试样的焊接接头进行晶间腐蚀试验,并从失重记录、宏观形貌、微观形貌及晶间腐蚀产物的EDS能谱分析等方面进行研究。结果表明:(1)φ(Ar) 95%+φ(CO_2) 5%保护气体MAG焊接头的失重相对于φ(Ar) 97+φ(O_2) 3%保护气体MAG焊接头失重更多;(2)晶间腐蚀试样的宏观形貌表明:φ(Ar) 95%+φ(CO_2) 5%保护气体MAG焊接头试样焊缝区略宽于φ(Ar) 97%+φ(O_2) 3%保护气体MAG焊接头试样;φ(Ar) 95%+φ(CO_2) 5%保护气体的MAG焊接头试样热影响区腐蚀后更明显;(3)晶间腐蚀微观形貌表明:扫描电镜下2种比例保护气体的试样情况相似。     

保护气对304N不锈钢K-TIG焊接头组织性能的影响

使用小孔钨极氩弧焊(K-TIG,keyhole TIG)焊接设备对13.5 mm厚度304N不锈钢板材进行了焊接,不开坡口一道焊透成型。利用SEM,XRD,共聚焦显微镜,铁素体仪,显微硬度计分析了不同保护气体组成对焊缝化学成分、焊接接头各区域微观组织以及性能的影响。结果表明,相对于母材,当采用纯Ar作为保护气体时,焊缝N含量下降了18%,铁素体含量增加了20倍,焊缝中心的显微硬度下降了15%;当采用Ar+3%N2作为保护气体时,焊缝N含量增加了90%,铁素体含量下降了84%,甚至某些区域的铁素体含量为零,焊缝的显微硬度提高了14%以上。     

不锈钢包扎铸铁轧辊的焊接修复

针对不锈钢包扎铸铁轧辊拼接焊缝开裂的焊接修复问题,提出了弱氧化性MAG活性气体保护焊的纵缝拼焊工艺,利用不锈钢的反置卷边接头解决焊缝根部增碳问题;筒体两端环缝采用熔合比较小的焊条电弧焊(SMAW),小规范封焊,降低焊缝稀释作用;正确选择填充焊材,控制层间温度,利用对称布置纵焊缝和分中对称焊法减小焊接应力与变形等,取得了理想的不锈钢轧辊焊接修复效果。     

激光-数字化精确控制短路过渡电弧复合热源焊接技术——一种可取代TIG填丝焊的高效焊接新方法

提出了激光-数字化精确控制短路过渡电弧复合热源焊接新方法.以CMT(Cold Metal Transfer)电弧焊和激光-CMT复合热源焊接为例,利用304不锈钢平板堆焊,对比分析了CMT电弧焊及激光-CMT电弧复合热源的焊缝成形特点,研究了在采用纯Ar保护气体焊接304不锈钢时的激光-CMT电弧复合热源焊接过程稳定性、飞溅、焊缝成形特征、焊接效率及焊接接头的力学性能,并将试验结果与304不锈钢TIG填丝焊进行对比.分析结果表明,纯Ar保护激光-CMT复合热源焊接接头的综合力学性能与TIG填丝焊接头的综合力学性能相当,但焊接效率可以提高5倍,因此在不锈钢和镍基合金等高性能金属材料的焊接中,用纯Ar保护的激光-CMT电弧复合热源焊接取代TIG填丝焊具有可行性.     

基于纯氩保护气体的304不锈钢激光-CMT电弧复合热源焊接试验研究

利用高速摄像分别采集了纯Ar保护气氛下激光与CMT电弧复合前后的CMT电弧形貌。研究了在采用纯Ar保护气体焊接304不锈钢时的激光-CMT电弧复合热源焊接过程稳定性、焊缝成形、焊接效率、焊接接头的力学性能及组织特点,并将试验结果与304不锈钢TIG填丝焊进行对比。分析结果表明,纯Ar保护的激光-CMT复合热源焊接接头的综合力学性能与TIG填丝焊接头的综合力学性能具有相当的水平,但焊接效率可以提高5倍,因此在不锈钢、镍基合金等高性能金属材料的焊接中,用纯Ar保护的激光-CMT电弧复合热源焊接取代TIG填丝焊具有可行性。     

DT300高强钢GMAW接头组织性能的研究

采用熔化极气体保护焊对DT300高强钢进行焊接,获得成形良好的焊接接头。通过对焊接接头进行拉伸、冲击试验及硬度检测,采用光学显微镜对焊接金属显微组织进行分析,对焊接接头组织性能进行研究。结果表明,焊缝组织为贝氏体和马氏体,热影响区随着距熔合线距离的增加,由高硬马氏体组织经过少量马氏体+贝氏体+多边形铁素体组织,逐渐向母材多边形铁素体变化。热影响区由于产生高硬马氏体,硬度明显增大。焊接接头具有较高强度,但是,焊缝、熔合线及近熔合线热影响区的冲击韧性明显低于母材的冲击韧性。     

添加N2保护对CMT-P复合电弧焊接头组织与性能的影响

以UNS S32750超级双相不锈钢为研究对象,采用冷金属过渡脉冲(cold metal transfer pulse,CMT-P)复合电弧焊接技术,运用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和电子探针组织表征手段以及显微硬度和低温冲击韧性性能测试方法,对比研究了纯Ar和Ar+2%N₂气体保护对焊接接头的微观组织、硬度和低温韧性的影响规律.结果表明,与纯Ar保护气相比,添加2%N₂保护的焊接过程飞溅较少,焊缝平整笔直,鱼鳞纹更加细致紧密.此外,热影响区主要由过量的铁素体和少量的奥氏体组成,并伴随有害的Cr₂N析出.因此,与CMT-P复合电弧焊接头的其它区域相比,热影响区的硬度较高和韧性较低.添加2%N₂气体保护增加了焊缝和热影响区奥氏体含量和N原子在铁素体与奥氏体内的固溶量,从而提高了接头各区域的低温韧性.