Q345E薄板高频脉冲MAG对接焊工艺及数值模拟

文中针对板厚为3 mm的Q345E低合金高强钢的低应力、小变形焊接工艺进行研究。采用打底焊模式的高频脉冲加短路熔滴过渡形式和电弧冷焊方法进行焊接。利用ABAQUS有限元分析软件的热-弹-塑性法,进行焊接温度场、应力场与焊接变形仿真分析,并对焊接热循环、焊接残余应力与焊接变形的变化进行测试,结果如下：打底焊模式0 mm间隙工况与电弧冷焊模式1 mm间隙工况的焊缝成形形貌良好,无裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷;在选择焊接方法时,0 mm间隙可选打底焊,1 mm间隙可选电弧冷焊;当试板正、背面受热不同,冷却过程中收缩程度也不一致,产生角变形,变形特征确定后,可通过减小热输入,减小正、背面受热差值来减小变形;纵向残余应力比横向残余应力相对较大,纵向残余应力正背面差值较小,横向残余应力正背面差值较大,应力场模拟特征与实测基本一致。     

S355J2W耐候钢高频脉冲MAG焊对接接头的组织和性能

文中选用φ(Ar)80%+φ(CO₂)20%(M21型)的保护气体，对板厚为12 mm的地铁转向架构架用S355J2W耐候钢进行了3 mm间隙的高频脉冲MAG焊(冷焊打底)与常规脉冲MAG焊2种工况的对接焊工艺试验，研究了接头的组织和性能。研究结果表明：2种工况的对接焊接头，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。与常规脉冲MAG焊相比，采用高频脉冲MAG焊(冷焊打底)可获得较为理想的接头组织和性能。     

盾构机中厚板的自动化焊接

针对盾构机关键零部件焊接特点,使用弧焊机器人对50 mm厚Q345D低合金钢板进行对接焊试验,寻找合适的自动化焊接工艺。结果表明,利用自动化焊接技术与深熔焊技术,在对接间隙小于2 mm,钝边2～3 mm,并使用小喷嘴进行打底焊接时,能够获得优质的焊接接头,可实现盾构机变速箱产品的自动化焊接。     

脉冲MAG-TIG双电弧打底单面焊双面成形机制分析

基于中厚板打底焊接存在着自动化程度及效率低的问题,采用脉冲熔化极气体保护焊-钨极氩弧焊(MAG-TIG)双电弧热源焊接对板厚为24 mm的Q235-B进行打底焊接单面焊双面成形工艺研究及机制分析. 结果表明,脉冲MAG-TIG双电弧热源打底焊接时,利用TIG电弧与MAG电弧间的电磁力来调节MAG电弧在熔池前端的加热位置,使得一部分电弧热量直接作用于钝边上;结合焊接电弧放电行为与熔池流动分析发现,打底成形稳定性最佳时,利用TIG电弧与熔池的剪切力使得液态金属向后方流动,熔池前端底部液态金属减少,易于平衡稳定,可获得熔透均匀、连续、稳定的打底焊缝背面成形.     

中部槽双面双弧打底焊工艺研究

采用异种钢进行中部槽双面双弧MAG打底焊工艺试验。试验了半机械化和自动化两种焊接方式,采用不同的对接间隙和钝边,并分析了焊接接头的宏观金相、微观组织形貌和力学性能。结果表明,对接间隙为2～3 mm、钝边为0～2 mm,是半自动化和自动化MAG双面双弧打底焊工艺实施的最佳参数,可以获得优良的焊接接头。     

EWM coldArc“冷弧焊”——一种低能量的熔化极气体保护焊技术及其应用

介绍了EWM coldArc"冷弧焊"技术,该焊接电弧是在熔化极气体保护电弧焊中短路过渡电弧基础上的一种创新.通过对焊接过程中电弧电压和电流进行精确的控制和凋节.使电弧稳定,同时义能显著地降低电弧能量.焊接中工件的受热少,变形小,在薄板焊接,电弧钎焊,异种材料焊接和厚板打底焊等应用中提高了MIG/MAG的焊接质量,扩展了MIG/MAG的应用范围.     

浅析薄板MAG焊小变形焊接工艺

本文对4mm普通低碳钢钢板MAG焊小变形焊接工艺进行了试验研究,研究结果表明采用该工艺能较好地控带薄板的焊接变形,并且得出了焊接角变形和纵向挠曲变形量在±6mm范围内合适的焊接工艺参数。     

焊接工艺参数优化对焊缝收缩量影响研究

文中借助焊接仿真和试验相结合的手段,分别设计焊接工艺参数的单因子和正交试验设计方案,以焊接收缩量为评价指标,对X80钢对接接头的焊接工艺参数进行仿真分析和试验数据分析,获得了对接接头生产中优先选用的焊接工艺参数。结果表明,打底焊和盖面焊引起焊缝收缩量趋势一致,打底焊相对盖面焊对焊缝收缩量影响较大,同时打底焊影响焊缝收缩量主要是上翘变形;影响X80管线钢对接接头的主次因素为焊接速度、组焊间隙、焊接电流、层间温度。当组焊间隙1 mm、层间温度600℃、焊接速度8 mm/s、焊接电流240 A,对应的焊缝上翘收缩量最小,建议生产中优先选择该工艺参数,可有效降低焊后矫形难度,缩短生产周期。     

地铁转向架构架T形接头应力应变数值模拟及显微组织

文中以80 km/h B型地铁转向架构架为研究对象,采用高频脉冲MAG焊与常规脉冲MAG焊对S355J2W耐候钢进行T形接头焊接工艺试验,对焊缝进行显微组织观察和力学性能试验;使用Sysweld数值模拟软件进行典型接头的温度场和应力应变场数值模拟;并对接头焊趾处的残余应力进行了测试,结果表明：无论是高频脉冲MAG焊还是常规脉冲MAG焊,残余应力最大值均位于焊缝区,且随着距焊缝距离的逐渐增大,残余应力逐渐减小并趋于零,高频脉冲MAG焊的焊接接头残余应力比常规脉冲MAG焊的焊接接头,σ_y减小约26.3%,σ_x减小约11.1%,常规脉冲MAG焊的总体变形为1.22 mm,高频脉冲MAG焊的总体变形为0.79 mm,总体变形量减小了35.2%。     

水工钢结构双面坡口机器人焊接工艺

基于弧焊机器人对接平焊双面不对称坡口焊接工艺,通过试验研究焊接电流、焊接速度等工艺参数对焊接质量的影响。结果发现:针对20mm厚Q345B热轧钢板不对称双边坡口,打底采用电流170A、焊接速度0.25 m/min时,焊缝成形良好,填充高度合适,焊缝背面根部成形良好;采用脉冲MAG焊接,电流245 A、焊接速度0.25 m/min时,背面焊缝根部完全熔透,焊缝热影响区未出现淬硬组织,且钝边处的熔宽由常规MAG焊的3 mm增加至5 mm,解决了水电水工钢结构行业焊接自动化应用不清根难以实现的工艺难题。     

Q690中厚板的免预热自动焊工艺

文中对液压支架用Q690中厚板免预热焊接工艺进行了研究。最高硬度试验表明：在焊接电流320～340 A,电弧电压30～31 V,焊接速度45 cm/min,环境温度-5℃的情况下进行不预热焊接,热影响区最高硬度仅为HV345,焊接冷裂倾向小;斜Y坡口焊接裂纹试验表明：先采用ER50-6焊丝进行手工焊打底,再采用ER76-G焊丝进行机器人焊接打底,在较苛刻的拘束条件和低温环境下能够防止冷裂纹的产生;对接接头力学性能试验表明：Q690钢板多层多道焊第1道打底采用ER50-6焊丝进行手工焊,焊接电流340～360 A,电弧电压29 V,焊接速度40 cm/min;后续焊道采用ER76-G焊丝进行机器人焊接,焊接电流400～440 A,电弧电压29～32 V,焊接速度45～50 cm/min,焊后对接接头力学性能可满足要求,打底焊道焊丝采用低强匹配对整体对接接头的强度影响有限。     

激光-MAG电弧复合焊接单面焊双面型工艺

以4～10 mm不同厚度的Q345B钢板作为实验材料,利用光纤激光-MAG电弧复合焊接方法,通过改变激光功率、焊接电流、焊接电压、送丝速度、焊接速度等参数,探索单面焊双面成型工艺,验证焊接工艺对错边、间隙的容忍度.结果表明,激光电弧复合焊在不同的参数组合下均能获得良好的单面焊双面成型,对于错边和间隙的容忍度优于单独的MAG焊接,在实际生产的应用前景更好.     

变极性 MIG/MAG焊工艺及应用

变极性MIG/MAC焊工艺又称CP(Cold Process)冷焊工艺,主要用于0.2～2 mm的薄板(钢、不锈钢、铝、镀层板、异种金属)和有磁材料的焊接,可以手工焊和自动焊.该方法显著地提高了焊接速度,减少了对母材的热影响和焊接变形.论文介绍了变极性MIG/MAG焊工艺的波形设计、熔滴过渡以及实际应用.     

激光-MAG电弧复合焊接单面焊双面成型工艺

以4~10 mm不同厚度的Q345B钢板作为实验材料,利用光纤激光-MAG电弧复合焊接方法,通过改变激光功率、焊接电流、焊接电压、送丝速度、焊接速度等参数,探索单面焊双面成型工艺,验证焊接工艺对错边、间隙的容忍度。结果表明,激光电弧复合焊在不同的参数组合下均能获得良好的单面焊双面成型,对于错边和间隙的容忍度优于单独的MAG焊接,在实际生产的应用前景更好。     

Q420B钢窄间隙焊剂衬垫MAG焊焊接工艺试验及应用

为了得到Q420B钢良好的单面焊双面成形焊缝,在实际制作等级焊缝中,不需要使用碳弧气刨清根,使用MAG焊焊接Q420B钢对接试板、采取预留5～6 mm的窄间隙、背面使用焊剂衬垫的工艺方法.通过对焊缝接头进行力学性能试验以及生产应用的证明,该工艺是可行的,不仅焊缝的力学性能满足要求,而且焊缝背面成形良好,无裂纹、气孔、飞溅等缺陷.该工艺适用于对接及T形接头的打底焊,有利于等级焊缝的制作.     

地铁转向架构架脉冲MAG焊工艺及数值模拟

文中以地铁转向架构架中典型T形接头为研究对象,选用高频脉冲MAG焊和常规脉冲MAG焊方法,使用合理的焊接工艺参数对12 mm厚S355J2W耐候钢进行焊接。用Sysweld数值模拟软件,采用热弹塑性法顺序耦合的方式对T形接头进行温度场、应力场仿真分析,并对接头焊趾处的残余应力进行了测试。结果表明：与常规脉冲MAG焊相比,高频脉冲MAG焊接头具有峰值温度较高、冷却速度更快的热循环特征;无论是高频脉冲MAG焊还是常规脉冲MAG焊,残余应力最大值均在焊缝区,且随着焊缝距离逐渐增大,残余应力逐渐减小并趋于零,高频脉冲MAG焊焊趾处最高残余应力实测值比常规脉冲MAG焊时的减小13.7%(数值模拟的减小约20.1%)。残余应力实测结果与模拟仿真结果基本吻合,验证了数值模拟结果的准确性和可靠性。     

海洋平台管道自动焊接工艺研究

针对海洋平台运维工程管线厚壁管道对接接头的机器人自动焊接生产线要求,分别采用K-TIG、高频TIG焊及直流TIG焊等打底焊工艺,以及混氩保护气体条件下的脉冲MAG填充盖面焊工艺,对生产线的焊接工艺进行了工艺适应性研究,并按照美标ASME BPVC相关要求对焊接试验中的焊件进行了焊缝力学性能和X射线探伤,制定出一套可用于实际焊接生产焊接生产工艺参数,为管线管道的自动化焊接生产奠定了工艺基础。     

S355J2W+N钢不同直径焊丝的高频脉冲MAG对接焊工艺

文中采用?1.2 mm和?1.6 mm焊丝对S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG对接焊工艺试验,坡口角度为40°,使用直径1.2 mm焊丝的焊接参数为：打底焊接电流236 A,电弧电压29 V;盖面焊接电流242 A,电弧电压30.1 V,摆动角度3°,摆动速度8周/min,摆动的左右停留时间为0.3 s;使用直径1.6 mm焊丝的焊接参数为：打底焊接电流210 A,电弧电压26.5 V;盖面焊接电流249 A,电弧电压27.5 V。对焊接接头进行宏观形貌观察和分析,结果显示：焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷,外观符合EN ISO17637∶2016/EN ISO 5817∶2014 B级质量要求。但G40X焊缝呈蘑菇状,G40Y焊缝近似三角形状,且G40Y焊缝成形系数、余高系数及焊趾角度均大于G40X的,与?1.2 mm焊丝相比,使用?1.6 mm焊丝可使根部熔深提高50%。     

送丝及焊接速度对Q345E窄间隙激光填丝焊缝成形的影响

通过改变送丝速度、焊接速度进行焊接试验,研究送丝速度以及焊接速度对Q345E低合金钢窄间隙激光填丝打底焊的焊缝成形的影响,并分析不同送丝速度、焊接速度下的焊接接头宏观金相以及熔深和熔宽。通过分析对比,得到比较合适的Q345E窄间隙激光填丝打底焊的送丝速度为5 m/min,焊接速度为0.36 m/min。     

机器人MAG焊单面焊双面成形技术

介绍了机器人MAG焊打底的焊接系统组成,论述了机器人MAG焊打底焊接工艺,研究了间隙0～2mm范围内打底焊焊缝正反面成形,焊缝正面平滑美观,焊缝背面平滑余高较小,同时研究了此工艺下焊接电流与坡口间隙、钝边的线性关系,焊接热输入及试板倾角变化对背面余高的影响。通过分析可知,控制合适的热输入及试板倾角,可获得背面余高不大于...