双丝埋弧焊工艺及焊接接头性能研究

采用双丝争单丝埋弧焊方法进行焊接试验,比较了双筮和单丝埋孤焊务件下焊丝金属的熔敷率,从焊接接头断面、接头金相组织以及接头力学性能等方面进行了分析.结果表明,采用双丝埋弧焊工艺使焊接效率提高,焊缝熔深增加、熔宽增大,热影响区金属的成分偏析现象减弱,接头性能满足技术要求,但焊缝区有时会产生魏氏组织,使焊缝区金属的冲击韧度降低.     

钢桥焊接中工艺参数与焊缝金属填充量的关系

根据熔化极焊丝填充焊的特性,对钢桥焊接中普遍应用的药芯焊丝CO2气体保护焊和埋弧自动焊进行了焊接试验.分析总结出有关工艺参数与焊缝金属填充量间关系的经验公式,并通过计算得到了其中熔敷效率的试验值.对于优化焊接工艺设计具有较大的参考价值.     

海洋工程用460 MPa级钢配套埋弧焊丝的研制

成功研制了海洋工程用460 MPa级钢的配套埋弧焊焊丝。进行了熔敷金属和对接等系列试验,并到船厂进行了工艺评定试验,各项指标满足设计要求,熔敷金属-40℃冲击吸收功达到150 J以上。研制的埋弧焊焊丝能够用于海洋工程460 MPa级结构钢的焊接。     

耐候钢埋弧焊用焊剂/焊丝的研制

通过焊接熔敷金属的周期浸润腐蚀和力学性能等试验，表明研制的埋弧焊焊丝/焊剂适用于高耐候结构钢及高强度焊接结构耐候钢。     

热输入对高强埋弧焊焊丝熔敷金属强度和韧性的影响

利用鞍钢研发的一种适用于Q500qe NH桥梁钢焊接的高性能埋弧焊丝,选取了3组热输入进行埋弧焊熔敷金属试验,并对熔敷金属的强度和冲击韧性进行检验。结果表明:随着热输入的增大,熔敷金属的强度逐渐降低,而其-40℃时的冲击吸收功则呈先提高后降低的变化趋势。     

16Mn钢双丝自动埋弧焊接头性能研究

在16Mn钢板上分别进行了单丝和双丝自动埋孤焊工艺试验.在相同的焊接速度条件下,比较了单丝直流、单丝交流和双丝自动埋弧焊熔敷金属的熔敷率,分析了焊接接头金属的显微组织,测试了焊接接头金属的硬度,进行了焊接接头的拉伸试验和冲击试验.结果表明,采用双丝自动埋孤焊工艺熔敷率明显增大,可以提高焊接生产效率,焊缝形状美观.双丝自动埋弧焊与单丝直流、单丝交流自动埋弧焊焊接接头的热影响区、焊缝金属组织基本一致,但由于双丝自动埋弧焊线能量大、加热速度快、高温停留时间长,使其组织较粗大.双丝自动埋孤焊时热为影响区未出现成分偏析现象,焊接接头力学性能满足产品技术要求.     

镍基丝极埋弧焊材料焊接热裂纹的分析与防止

采用丝极埋弧焊的方法,通过宏观测试、微观分析研究了镍基ERNi Cr Mo-3焊丝/焊剂埋弧焊材料的焊接性、成分、组织、热裂纹等指标,并进一步通过SEM组织观察分析了镍基埋弧焊材料产生热裂纹的机理,杂质元素对裂纹的影响规律。结果表明,镍基埋弧焊材料的焊接要特别注意焊接热裂纹的产生,采用的焊丝和配套焊剂需要有效控制杂质元素,防止熔敷金属化学元素C,Si,S,P等杂质元素增加热裂纹倾向,其中熔敷金属的S,Si元素含量对热裂纹的影响较大,需要严格控制。     

焊丝成分对耐候钢焊接飞溅及焊缝组织和性能的影响

针对目前采用现有的焊接材料和焊接工艺在耐候钢MAG焊中出现的焊接飞溅大、焊丝熔敷效率低、电弧稳定性差、焊缝表面成形不良等问题,对比研究了自制超低碳耐候钢焊丝与商用CHW-55CNH耐候钢焊丝的飞溅率大小,并分析了两种焊丝熔敷金属的组织和性能。结果表明,超低碳耐候钢焊丝的焊接飞溅率比CHW-55CNH焊丝降低了78.8%。超低碳焊丝熔敷金属中针状铁素体组织的数量明显增加,而先共析铁素体和侧板条铁素体数量减少,且熔敷金属的晶粒尺寸更加细小、均匀。超低碳焊丝熔敷金属的抗拉强度为640 MPa,室温下冲击吸收功为163 J。而耐候钢焊丝CHW-55CNH抗拉强度为637 MPa,室温下冲击吸收功为173 J,两种焊丝熔敷金属的强韧性能相当。     

1 000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织及性能

针对水电用1 000 MPa级高强钢设计了一种埋弧焊用焊丝、焊剂。借助JMat Pro软件对熔敷金属的组织和力学性能进行模拟,并通过拉伸试验、冲击试验、OM,SEM,EDS等手段对其进行评价。研究了熔敷金属成分和焊接热输入对熔敷金属组织及力学性能的影响。试验结果表明,研制的焊材焊接工艺性优良,通过控制合金元素含量使熔敷金属力学性能远高于标准值;重点分析了Cr含量对熔敷金属组织和力学性能的影响,熔敷金属中少量的Cr元素会提高针状铁素体含量,Cr元素含量较高时,会增加贝氏体含量,使熔敷金属强度不断提高,冲击韧性先提高后降低;随着焊接热输入的升高,熔敷金属中针状铁素体含量不断减少,先共析铁素体含量提高,组织粗化,熔敷金属强韧性不断降低。     

9%Ni钢LNG低温储罐用埋弧焊焊接材料研制

针对LNG低温储罐用9%Ni钢母材,开展9%Ni钢配套的焊接材料和焊接工艺的研究工作。研制的埋弧焊丝HNi276及烧结焊剂SJ609,适用于交、直流电源两用的埋弧平焊和横焊焊接。结果表明,研制的埋弧焊丝HNi276及焊剂SJ609,其熔敷金属化学成分和各项性能均满足项目要求。新研制的镍基埋弧焊丝HNi276及焊剂SJ609与国外同类产品工艺性能及力学性能水平相当。     

合金元素对建筑钢结构用耐火耐候焊丝性能的影响

采用不同成分的Q460 MPa级耐火耐候埋弧焊丝搭配SJ101焊剂进行熔敷金属的焊接,通过冲击试验、高温拉伸试验、电化学腐蚀试验及周浸腐蚀试验研究了合金元素对焊丝熔敷金属冲击性能、高温性能和耐蚀性能的影响。结果表明,Cr促进熔敷金属组织中先共析铁素体的生成,影响冲击韧性; w(Mo)在0.4%以上有助于焊丝满足Q460 MPa级耐火性能要求; Ni-Mo-Cu成分体系的焊丝可以满足与母材匹配的耐蚀性要求。     

船用高韧性埋弧焊焊丝

介绍了Mn-Ni-Cr-Mo-Ti-B-Ce和Mn-Mo-Ti-B-Ce-Zr系高韧性埋弧焊焊丝成分设计原则。对所研制的焊丝匹配烧结焊剂进行了熔敷金属的埋弧焊试验。测定了熔敷金属成分、冲击韧度、组织和强度。用扫描电镜分析了断口形貌和夹杂物组成。结果表明，所研制的焊丝在与两种不同的焊剂匹配时都能获得良好的熔敷金属力学性能，尤其是和较高碱度焊剂匹配时腑〉500MPa；ReL〉600MPa；Akv（-20℃）〉150J；熔敷金属组织主要是针状铁素体，少量的先共析铁素体。     

奥氏体不锈钢药芯焊丝熔敷金属腐蚀性能研究

研究了ＹＢ１３２型不锈钢芯焊丝熔敷金属的抗腐蚀性能以及化学成分的稳定性和元素分布的均匀性，并与同类手弧焊条和埋弧焊焊丝熔敷金属进行对比，结果表明，ＹＢ１３２药芯焊丝熔敷金属化学成分稳定性良好，微区成分的均匀性，抗晶间腐蚀和全面腐蚀能力均优于ＴＡ１３２焊条和ＨＯＣｒ２０Ｎｉ１０Ｎｂ埋弧焊实芯焊丝。     

日本焊接材料同国际标准接轨近况——不锈钢用焊接材料新标准简介

介绍了与ISO接轨后的日本不锈钢焊接材料5个标准,其中包括焊条、实心焊丝、填充丝、焊带、药芯焊丝和药芯焊棒,带极堆焊和埋弧焊的焊缝金属或熔敷金属的质量要求等,并对相关标准的修改内容作了说明。     

焊接工艺参数对核电用ER308L埋弧焊材性能的影响

通过调整焊接工艺参数,研究了热输入和道间温度对三代核电用HS308LH+SJ601H埋弧焊焊丝焊剂熔敷金属力学性能、铁素体含量和晶间腐蚀性能的影响。结果表明,在1.3~3.0 kJ/mm的热输入范围内和130~250°C道间温度范围内,焊接参数和道间温度对熔敷金属力学性能和耐晶间腐蚀性能无明显影响,铁素体含量均满足要求。焊态和尺寸稳定化热处理态熔敷金属性能均满足三代核电技术要求。     

超级马氏体不锈钢焊丝MAG焊熔敷金属冲击性能优化

白鹤滩百万千瓦水电机组全部采用国产HS13/5L焊丝进行焊接，成功实现了中国高端装备制造的重大突破. HS13/5L焊丝为水轮机转轮同材质焊接材料，属于13Cr型超级马氏体不锈钢，然而其MAG焊熔敷金属的韧性低于母材，针对此问题，将现有的MAG平焊焊接工艺调整为立向上焊焊接工艺，以提高熔敷金属的冲击韧性.对比分析了平焊、立向上焊熔敷金属的微观组织和冲击性能. 结果表明，立向上焊位置回火热处理态熔敷金属的室温冲击吸收能量达到120 J以上，比平焊位置提高了约40%. 两种焊接位置下的熔敷金属微观组织的相组成无明显差异，焊态组织为淬火马氏体 + 残余奥氏体 + δ-Fe，回火热处理态组织为回火板条马氏体 + 逆变奥氏体 + δ-Fe.立向上焊熔敷金属中的氧化夹杂物密度比平焊位置降低了约22%.平焊和立向上焊熔敷金属冲击断口整体呈现出韧性断裂的特征，立向上焊位置熔敷金属的韧性优于平焊位置.     

伊萨ICETM集成冷丝埋弧焊

ICE (integrated cold electrode)集成冷丝埋弧焊是在双丝埋弧焊的基础上增加了一根不导电的焊丝(冷丝),冷丝置于同一个导电嘴中的两根平行的导电焊丝(热丝)中间,利用导电焊丝在焊接过程中产生的电弧热量熔化冷丝,在无需额外增加焊接热输入的情况下达到显著提高焊接熔敷率的埋弧焊接方法.通过伊萨专利技术的控制软件在控制系统中设定冷丝送丝比率以达到与热丝送丝速度的有效匹配,保证焊接过程的稳定性.焊接过程的稳定还得益于伊萨ICE焊枪的设计,即使干伸长度和弧长发生变化也能保证冷丝的熔化点始终在电弧的包围中.ICE具有焊接熔敷率高、焊剂消耗量少、节能环保、焊道成型易控等特点.     

尹萨ICE~(TM)集成冷丝埋弧焊

ICE(integrated cold electrode)集成冷丝埋弧焊是在双丝埋弧焊的基础上增加了一根不导电的焊丝(冷丝),冷丝置于同一个导电嘴中的两根平行的导电焊丝(热丝)中间,利用导电焊丝在焊接过程中产生的电弧热量熔化冷丝,在无需额外增加焊接热输入的情况下达到显著提高焊接熔敷率的埋弧焊接方法。通过伊萨专利技术的控制软件在控制系统中设定冷丝送丝比率以达到与热丝送丝速度的有效匹配,保证焊接过程的稳定性。焊接过程的稳定还得益于伊萨ICE焊枪的设计,即使干伸长度和弧长发生变化也能保证冷丝的熔化点始终在电弧的包围中。ICE具有焊接熔敷率高、焊剂消耗量少、节能环保、焊道成型易控等特点。     

钢制安全壳用不同厂家ER90S-G焊丝性能的对比研究

采用D厂家和B厂家提供的ER90S-G实心焊丝,在相同的焊接条件下分别焊接核电站钢制安全壳用SA738Gr.B高强韧钢,对比研究不同厂家ER90S-G焊丝的焊接工艺性能和熔敷金属力学性能。结果表明,D厂家焊丝易形成窄而高的焊道,焊道表面焊渣较多,且不易清理,焊丝的焊接工艺性能有待改善。B厂家焊丝熔敷金属抗拉强度超过设计值上限,D厂家焊丝熔敷金属力学性能均满足设计要求,但从与母材匹配角度考虑,D厂家可适当降低熔敷金属强度,提高熔敷金属冲击韧性。本研究为核电站钢制安全壳用ER90S-G焊丝的选择与优化提供了试验依据。     

焊接行业面临的新任务

（１）大力发展高效焊接方法，高效MAG焊，高效埋弧焊和高能束焊。目前，在国际上对高效焊有了新的定义，即熔敷率达到和超过１５kg／h的焊接方法才算作高效焊。为此，国外已开发成功旋转喷射电弧高效MAG焊、多丝MAG焊、等离子弧－MIG复合焊接法、大电流一次成形埋弧焊、双丝埋弧焊和多丝埋弧焊、高功率电子束和激光束焊接（相应最大焊接厚度：电子束焊铝材２００mm，钢１５０mm，激光束焊钢３０mm）。（２）积极开高效优质焊接材料，重点发展高效焊接法使用的实心焊丝和药芯焊丝品种，形成大批量生产能力。（３）加速研制符合市场需要…