PHS1800热成形钢电阻点焊接头截面特性及工艺优化

目的 研究不同参数下PHS1800热成形钢电阻点焊接头截面特性及其工艺。方法 利用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能试验机,对点焊接头的焊点熔透率、压痕率、熔核直径、压痕直径及拉伸性能进行测试。结果 随着焊接时间的增加,各截面特性总体呈线性增长的趋势,当焊接时间超过0.6 s时,接头熔核直径减小;随着焊接电流的增大,各截面特性整体呈上升的趋势,当焊接电流为11.5 kA时,熔透率达到峰值,继续增大焊接电流,压痕率迅速上升;随着焊接压力的增大,熔透率增至59.17%后不断减小,压痕率不断增大,熔核直径与压痕直径无明显变化。基于三因素八水平正交实验,确定点焊接头最大拉伸载荷为16.54 kN,其断口为脆性断裂。结论 焊接时间和焊接电流对点焊接头截面特性的影响较为显著,拉伸性能受焊接电流的影响最大。实验得到了成形良好的焊接接头,最优参数如下：焊接时间为0.6s,焊接电流为11.5 kA,焊接压力为2.0 kN。本实验可为热成形钢在汽车加工中的应用提供理论基础和技术支持。     

焊接速度及芯环比对热成形钢双光斑激光焊接接头组织与性能的影响

目的 研究焊接速度和芯环比对PHS2000热成形钢双光斑激光焊接接头组织与性能的影响。方法 使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等分析了不同参数下焊接接头的组织演变过程,并对焊接接头的抗拉强度和显微硬度进行了测量对比。结果 随着焊接速度的增大,焊缝区(Weld Zone,WZ)平均晶粒尺寸由12.33 μm逐渐减小至10.52 μm。热影响区(Heat Affected Zone,HAZ)平均晶粒尺寸由11.37 μm逐渐减小至9.12 μm。随着芯环比的提高,WZ平均晶粒尺寸由11.13 μm增加至12.62 μm;其中,当芯环比为65%时,HAZ平均晶粒尺寸最小,为9.66 μm。随着焊接速度和芯环比的提高,焊接接头处的抗拉强度大致呈先上升后下降的趋势。当焊接速度为150 mm/min和芯环比为65%时,焊缝区的显微硬度普遍高于其他参数下焊缝区的显微硬度。结论 与芯环比相比,焊接速度对焊接接头组织和力学性能的影响较大;在固定激光功率为4 100 W、离焦量为–2 mm的情况下,当焊接速度为150 mm/min、芯环比为65%时,焊接接头的抗拉强度最优,达到1 715 MPa。     

船用高强钢厚板窄间隙热丝TIG焊接工艺研究

采用12CrNi5MoV钢厚板在立焊位置进行窄间隙热丝TIG焊接工艺试验,研究了窄间隙坡口设计、坡口间隙、焊接电流、送丝速度、脉冲参数、钨极摆动等对焊道成形的影响。结果表明,窄间隙U形对称坡口使焊接填充量较传统X形坡口可减少76%;确定了厚板窄间隙热丝TIG焊接主要工艺参数,实现了150 mm厚12CrNi5MoV钢的高质量、高效焊接。     

热成形钢22MnB5的Q&P工艺

采用盐浴法对热成形钢22MnB5进行了Q&P工艺(quenching and partitioningprocess)处理,研究了淬火终点温度、分配温度和分配时间对试验钢的显微组织、力学性能和残余奥氏体含量的影响。结果表明:Q&P工艺处理22MnB5钢的显微组织主要为马氏体和残余奥氏体组织,同时有一定量的碳化物析出,随着淬火终点温度和分配温度的升高或分配时间的延长,马氏体和碳化物的微观形貌会发生变化;在淬火终点温度和分配温度为325℃,分配时间为60s时得到的试样强塑积最高,达到20435MPa.%;试样的拉伸断口都显示出良好的韧性断裂特征;XRD分析表明,在Q&P工艺处理后试验钢的残余奥氏体含量可达5.5%。     

2 000 MPa级热成形钢双光斑激光焊接接头成形研究

目的 探究焊接参数对PHS2000型热成形钢焊接接头宏观形貌的影响,利用双光斑激光焊接工艺减少焊接缺陷,得到形貌良好的焊接接头。方法 使用德国通快公司的Tru Disk 5000型双光斑激光器对2 000 MPa级热成形钢进行激光焊接。使用金相显微镜对不同参数下焊接接头正面和背面的宏观形貌及焊缝横截面的熔深和熔宽进行研究。结果 随着激光功率从3 500 W增大到4 400 W,焊接接头成形良好,熔深大体呈增大趋势,深宽比先下降后上升再下降;随着焊接速度从50 mm/min增大到250 mm/min,熔深、熔宽基本降低,深宽比总体呈下降趋势;随着芯环比的提高,焊缝背面成形变差,熔深在芯环比为55%～65%时较理想,深宽比总体呈W形上升;当离焦量为0mm时,焊缝背部出现了较为严重的烧损变色,并且在焊缝两侧产生了飞溅。而随着离焦量降低到-4 mm,烧损变色情况得到改善。结论 激光功率和芯环比对焊接接头成形的影响较为显著。得到了成形良好的焊接接头,且在激光功率为4 700 W、焊接速度为150 mm/min、芯环比为65%、离焦量为-2 mm的焊接参数下,1.4 mm厚2 000 MPa级热成...     

5083厚板TIG焊焊接工艺研究与应用

介绍了铝合金厚板(δ=28mm)TIG焊对接焊缝的工艺研究及应用。分析了大厚度5083材料的焊接工艺特点,采用合理的坡口形式,经过焊接工艺评定取得了较合理的工艺参数,最终焊制出了满意的焊接接头。     

浅谈Q345钢构件埋弧焊焊接工艺

随着焊接技术的日益发展,埋弧焊在焊接技术领域中已成为不可缺少的焊接工艺方法之一。本文通过分析Q345钢的性能具体焊接Q345钢构件为例,来说明Q345钢构件埋弧焊的焊接工艺,希望Q345钢的焊接工艺能得到进一步的发展。     

焊前热处理对J55钢自动TIG焊接头组织性能的影响

目的 针对J55钢焊接性较差、接头热影响区（HAZ）易出现脆硬马氏体组织等问题,在焊前对J55钢母材进行热处理,研究其焊接接头。方法 在焊前对J55钢母材进行了760℃与880℃的热处理,采用TIG焊方法进行了焊接,研究了热处理前后TIG焊对接头显微组织和力学性能的影响。结果 经焊前760℃热处理后,母材中的珠光体（P）含量显著减少并且发生细化,焊后接头HAZ组织转变为晶界铁素体（GBF）、针状铁素体（AF）和P;经焊前880℃热处理后,母材的显微组织主要为多边形铁素体（PF）和AF,在焊后接头的HAZ中形成了PF、贝氏体（B）和M-A组元。2种热处理接头焊缝区（WZ）的盖面层组织为GBF和AF,靠近和远离盖面层的打底层组织主要为PF和P;未热处理接头HAZ组织为PF、B和马氏体（M）。与2种热处理接头相比,未热处理接头的显微硬度居中,抗拉强度最高,延伸率最低,拉伸断裂位于熔合线与HAZ之间,断口呈脆性断裂特征。与760℃热处理相比,经880℃热处理的焊接接头HAZ显微硬度最高值达523 HV,为760℃热处理的2.2倍,接头抗拉强度提高了2.2%,但延伸率降低了7.6%。2种热处理接...     

汽车用高强度TRIP钢组织性能及成形工艺

概述了高强度TRIP钢对汽车轻量化的作用及TRIP钢的显微组织对其性能的影响,探讨了铁素体、贝氏体、残余奥氏体的含量对TRIP钢性能的影响规律,以及设备、模具和成形工艺参数的选择原则。结果表明,TRIP钢中铁素体可以提高铜的塑性,贝氏体可以提高强度和韧性,而当残余奥氏体的体积分数大于8％时,产生TRIP效应,并提高了钢的综合性能;以上组织的获得,应在成形时控制成形设备的能量、栽荷、速度、时间等工艺参数。     

1 800 MPa超高强钢变径管热气胀成形特性研究

目的 对B1800HS热成形钢进行管件热气胀成形研究,探究变径管特征件热气胀成形的可行性和规律,为进一步研究热气胀成形超高强钢管件及工程应用推广提供参考和支撑。方法 采用ABAQUS有限元仿真分析和试验对比,研究了1 800 MPa超高强钢变径管热气胀成形特性,通过有限元分析研究了成形温度(700、800、900 ℃)、气压加载速率(1、3、5 MPa/s)及胀形压力(12、15、18 MPa)对变径管成形规律的影响,通过变径管热气胀成形试验,研究了敏感参数对变径管样件尺寸精度、强度分布及厚度变化的影响。结果 提高成形温度、气压加载速率和胀形压力可明显提高变径管的成形质量和贴模精度,当成形温度为900 ℃时,变径管抗拉强度可达到1 800 MPa级别,且增压速率和胀形压力影响较小;变径管沿环向厚度分布均匀,零件无明显增厚和过度减薄缺陷。结论 通过热气胀工艺成形1 800 MPa级别变径管是可行的,通过优化工艺参数,可有效提高零件的成形精度和强度,为典型超高强钢管件热气胀成形的开发提供了依据和参考。     

Nimonic263合金混合型焊接活性剂及效果研究

针对Nimonic263高温合金,选择几种效果较好的单质活性剂进行正交混比焊接试验,确定最优的混合型活性剂成分配比.试验结果表明,NaF-MgF2-CaO系和NaF-MgF2-CaF2系混合型活性剂增加熔深的能力均比单一成分活性剂突出,其中,成分配比为NaF:MgF2:CaO=5:6:5的混合型活性剂使熔深增加了122%,而NaF:MgF2:CaF2=5:4:1混合型活性剂使熔深增加高达164%.第二种活性剂作用下的焊接接头塑性良好,平均延伸率在100%以上,在绝大部分工艺条件下,焊缝抗拉强度都要高于母材,随着焊接电流和焊接速度的减小,焊缝强度有一定程度的提高.断口分析表明,焊缝处韧窝比较深,分布均匀;而母材断口表面有大块的撕裂痕迹,韧窝少且浅,分布也很不均匀.     

热丝TIG堆焊Inconel 625层组织成形研究

采用热丝钨极惰性气体保护焊,用ENiCrMo-3型焊丝在Q235B钢管内表面进行堆焊试验。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对堆焊层微观组织进行观察和元素成分分析,利用显微硬度计测定试样硬度分布。结果表明,堆焊层组织主要为γ-Ni单相奥氏体,在晶界处有碳化物析出;堆焊层组织自熔合线至顶部的基本形态依次为平面晶、胞晶、树枝晶、等轴晶及顶部横向柱状晶;熔合线附近有少量魏氏体组织形成;试样硬度自基材至堆焊层方向呈递增趋势;上层组织在晶界位置贫Cr较下层严重,从金相看其晶粒受到的侵蚀作用更明显。     

汽车用钢板电阻点焊工艺参数优化选择方法

针对电阻点焊过程非线性、多变量耦合和存在随机不确定因素的特点,提出了用正交实验法优选汽车用钢板电阻点焊工艺参数,用较少的实验次数得到尽可能多的实验结果.通过分析各因素对电阻点焊质量的影响,可以方便地得到汽车用钢板电阻点焊的最佳工艺参数.     

汽车车身 6061 铝合金电阻点焊工艺优化

目的优化6061铝合金电阻点焊工艺参数。方法采用正交实验对2 mm厚6061铝合金薄板进行对接,并进行了方差分析和性能测试。结果当选取方差最优方案,即电流22 k A、电极压力0.15 MPa、焊接时间15个周波这组焊接参数时,接头抗拉力为5.444 k N,较正交实验最大值提高了25.5%。而选取电流22 k A、电极压力0.20 MPa、焊接时间11个周波的焊接参数时,接头抗拉力最大,为6.262 k N,较正交实验最大值提高了44.35%。结论 6061铝合金最佳焊接参数为:电流22 k A、电极压力0.20 MPa、焊接时间11个周波。     

汽车用烘烤硬化板 BH340 及深冲板 St 15 成形性能分析

进行了汽车用烘烤硬化钢板 BH340 及深冲钢板 St15 的力学性能、时效特性和烘烤硬化性能实验,并利用有限元方法模拟了 2 种钢板的成形极限和破裂点应变路径。 分析后指出, BH340 烘烤硬化效应较显著,时效效应不明显,对于汽车外覆盖件成形、涂漆烘烤工艺具有较好的适应性; St15 经形变强化后仍具有良好的塑性,适用于多道次成形工艺。 另外,2 种钢板均具有较为明显的面内异向性。     

高强度汽车钢板冲压成形的主要问题及模具对策

目的研究汽车行业高强度钢板冲压成形时,开裂等缺陷的解决方法。方法通过分析高强度钢板在冲压成形过程中存在的主要问题的根源,应用板料成形CAE分析软件Dynaform对其成形工艺进行了分析与优化。结果确定了优化后的工艺参数和模具结构,结合模具调试实际,提出了高强度钢板冲压成形问题的模具设计和调试解决对策。结论通过CAE分析优化设计,以及模具调试的钳工精细化和TD处理,可以改善开裂、回弹等高强度钢板普遍存在的冲压成形缺陷。     

奥氏体不锈钢钨极氩弧焊焊接头的耐蚀性及电弧重熔

研究了手工钨极氩弧焊对奥氏体不锈钢 0 Cr1 9Ni9和 1 Cr1 8Ni9Ti表面耐蚀性的影响 ,以及微束等离子弧重熔对焊接接头耐蚀性的影响。实验结果表明 ,通常焊接对奥氏体不锈钢的表面耐蚀性有不利影响 ,焊接热影响区及焊缝金属的耐蚀性 ,较母材有所降低。但经微束等离子弧表面重熔后 ,表面重熔层快速凝固 ,细化了重熔层组织 ,显微偏析减小 ,铬碳化物在晶界的沉淀析出得到抑制 ,故此焊接接头的耐蚀性得以显著提高。     

Optimization of hybrid laser–TIG welding of 316LN stainless steel using genetic algorithm

Determination of optimum hybrid laser–TIG welding process variables for achieving the maximum depth of penetration (DOP) in type 316LN stainless steel has been carried out using a genetic algorithm (GA). Nd:YAG pulsed laser and the TIG heat source were coupled at the weld pool to carry out hybrid welding. Design of experiments approach was used to generate the experimental design matrix. Bead-on-plate welds were carried out based on the design matrix. The input variables considered were laser power, pulse frequency, pulse duration, and TIG current. The response variable considered was the DOP. Multiple-regression model was developed correlating the process variables with the DOP using the generated data. The regression model was used for evaluating the objective function in GA. GA-based model was developed and it produced a set of solutions. Tournament and roulette wheel selection methods were used during the execution of GA. It was found that both the selection methods identified similar welding process parameters for achieving the maximum DOP. Excellent agreement was observed between the target DOP and the DOP values obtained in the validation experiments during hybrid laser–TIG welding.