高氮钢激光-电弧复合焊接熔池表面流动行为

焊接熔池流动行为是影响焊缝成形和接头质量的关键因素之一,其特征难以直接获取。试验采用ZrO₂颗粒作为示踪粒子,利用高速相机观察示踪粒子运动轨迹,开展高氮钢激光-电弧复合热源焊接熔池表面流动行为的研究。研究结果表明：单独激光焊接时,其熔池的流动主要受匙孔尺寸变化的影响;单独电弧焊接时,其熔池的流动则主要受电弧压力和熔滴进入熔池时所产生的冲击力的影响;而激光-电弧复合焊接时,其熔池的流动既受电弧压力和熔滴进入熔池时所产生的冲击力的影响,同时,匙孔的存在也会影响其熔池的流动。在激光-电弧复合焊接过程中,示踪粒子的直线移动距离随着焊接电流和电弧电压的增加而增加;而激光功率的改变对其直线移动距离的影响并不显著。研究结果揭示了不同焊接工艺及其参数对高氮钢焊接熔池表面流动行为的影响规律,为高氮钢焊接工艺的选择提供了理论依据。     

保护气体对高氮钢焊接熔滴过渡模式和气孔缺陷的影响研究

采用激光-电弧复合热源对8 mm厚的高氮钢板进行焊接试验,研究不同保护气体组成对焊缝形貌、熔滴过渡特征和气孔缺陷的影响。结果表明,采用纯氩做保护气体时,熔滴过渡模式以射流过渡为主,并伴有少量排斥过渡;保护气体成分为Ar+N₂混合气体时,熔滴过渡模式为短路过渡;保护气体成分为Ar+N₂+O₂混合气体时,熔滴过渡模式为射流过渡。保护气体的组成对焊缝气孔缺陷也存在一定的影响,保护气体为纯氩时,焊缝气孔率最大,其值为2.52%;保护气体为90% Ar+10% N₂时,气孔率最低,仅为0.16%;Ar+N₂中添加1%的O₂后,气孔率略有升高,但与纯氩时相比,气孔率仍下降明显。采用Ar+N₂+O₂三元混合气作为保护气体时,能够有效抑制焊缝内气孔数量,同时可以改善熔滴过渡模式,提高焊接过程稳定性。     

高氮钢复合焊接接头组织与力学性能研究

热输入对焊接接头组织与力学性能有重要影响。采用激光-电弧复合焊接方法,研究了不同电弧能量和激光能量下的接头组织、焊缝氮含量、拉伸与冲击性能及接头显微硬度。研究表明：焊缝组织为奥氏体+少量δ铁素体,焊缝中析出的δ铁素体随热输入加大而增多;当电流达到200A后,熔池液态金属中氮的溶解近于饱和,即使焊接电流增大,焊缝氮含量依然趋于恒定;而当激光功率增至2.0kW后,焊接过程中的匙孔维持在稳定状态,焊缝氮含量也近于恒定;拉伸断裂位置均在焊缝区,当焊接电流为200A时,平均拉伸强度最高,达到967.58MPa,当激光功率为1.6kW时,平均拉伸强度可达962.88MPa;焊缝冲击功随激光功率的增大呈先降低后升高的变化趋势,但随电流的增大其变化趋势相反;熔合线的冲击功随着焊接参数的变化呈现出相同的变化趋势,焊缝和熔合线的最大平均冲击功分别为47.60J和62.85J;拉伸和冲击的断裂形式均为韧性断裂;焊缝区显微硬度最低,导致拉伸测试时均断裂于焊缝区。     

高氮钢激光-电弧复合焊焊缝成形多元非线性回归模型

基于响应面法设计方法,进行Nd:YAG激光-熔化极活性气体保护焊(Metal active gas welding,MAG)复合焊高氮钢的平板堆焊试验,获得焊缝熔深、熔宽、余高数据,采用逐步回归法筛选出对焊缝形貌影响显著的因子,建立多元非线性数学回归模型,通过方差分析和回归分析得出该回归模型的R2分别如下:熔深H为0.932,熔宽W为0.915,余高A为0.910,PF值均小于0.001。模型分析结果表明激光功率、焊接电流、电弧电压和热源间距四个因素的主效应和交互作用对焊缝形貌有着很大的影响,其中对熔深影响最大的主效应是激光功率,交互效应是激光功率与电弧电压;对熔宽影响最大的主效应是焊接电流和电弧电压,交互效应是焊接电流与热源间距、电弧电压与热源间距和激光功率与电弧电压;对余高影响最大的主效应是焊接电流,交互效应是电弧电压与热源间距。试验验证结果表明模拟结果和试验结果相吻合。     

高氮钢激光-电弧复合堆焊层的电化学腐蚀性能

采用电化学腐蚀方法研究了不同焊接参数对堆焊表层腐蚀行为的影响.研究结果表明,堆焊层耐蚀性随堆焊电流I、激光功率P、堆焊速度v的增大呈现先升高后降低的趋势;I=220 A,P=3.2 kW,v=0.8 m/min时,焊缝氮含量较高,试样表面钝化膜稳定性较好,抗点蚀能力最强.观察试样腐蚀形貌发现,I=260 A或v=0.6...     

激光-电弧复合焊接头研究进展

简述了当前国内外激光-电弧复合焊接研究的现状,对典型的激光-电弧复合焊接头做了详细对比,并根据不同的复合方式分别介绍了旁轴及同轴复合2种结构,给出了各种复合结构的优点与不足。最后介绍了自行研制的旋转双焦点激光-电弧复合头,并验证了旋转双焦点激光-电弧复合焊的优点。     

火力发电厂激光-电弧复合焊接技术研究

焊接技术是火力发电厂设备维修中必不可少的一项技术,但是现行技术焊接质量较低,在实际中焊接头抗拉强度和硬度均比较低,因此,本文对火力发电厂激光-电弧复合焊接技术进行研究。首先论述了激光-电弧复合焊接原理,然后通过板材处理、设定半导体激光束与电弧焊枪、现场激光-电弧复合焊操作,实现火力发电厂激光-电弧复合焊接技术设计,最后通过试验验证所提方法的先进性。经试验证明,激光-电弧复合焊接头抗拉强度在750MPa以上,硬度在200HV以上,具有良好的焊接质量。     

高氮钢-不锈钢电弧增材制造表面形貌研究

为了对异质材料电弧增材成型的结构机理进行研究,采用机器人电弧增材成型技术,对高氮钢多方式(普通单道、单道多层、多道单层)沉积表面进行分析,筛选最佳工艺参数、焊道间间距,进行电弧交织结构的增材成型。试验结果表明:高氮钢单道焊缝随着沉积速度增大,表面气孔减少;高氮钢多层多道沉积时,送丝速度增大,表面气孔增多;通过最佳焊道间距的预测,得到的过渡层表面平整,表面成形精度达到亚毫米级。     

激光-电弧复合焊接下高氮钢的焊接接头力学性能

采用激光-电弧复合焊接方法,获得材质为Cr_(18)Mn_(18)N的高氮钢板材的焊接接头。然后,对该焊接接头分别进行拉伸、硬度和弯曲等力学性能试验。结果表明,焊接接头的硬度和强度均高于母材,且焊接接头的弯曲试验满足ISO 5173标准。     

00Cr18Ni10-15CrMoR复合钢板的焊接

本文从焊接方法、焊接工艺、焊接评定三个方面研究了00Cr18Ni10-15CrMoR复合钢板的焊接过程,取得了很好的突破。     

低合金耐热钢焊接材料及接头性能的现状及发展趋势

介绍了低合金耐热钢焊接材料及接头性能的研究现状及2个发展趋势。阐述了焊材中合金元素（如Cr，Mo，Ti，V，Nb等）对焊缝组织和性能的影响以及新型低合金耐热钢焊接材料的研制；对焊接接头长期在高温高压下容易出现再热裂纹和蠕变裂纹这2种现象进行了分析；讨论了热处理工艺对低合金耐热钢焊接接头性能影响。     

焊接变形的控制方法

构件在焊接过程中产生应力而变形，对构件的性能、尺寸精度和稳定性产生影响，从而影响产品质量。本文介绍了焊接应力和变形的形成过程和产生的主要因素，以及焊接应力的消除和变形的矫正方法。     

电铲前导轮异种钢焊接工艺研究

分析前导轮轮辐与轮毂异种钢焊接裂纹产生的原因,提出堆焊不锈钢过渡层的工艺方案,实现了异种钢的常温优质焊接,为后续此类异种钢的连接方案提供参考和借鉴。     

高强钢焊接变形预防控制工艺

WELTEN-950PE高强钢在工程机械行业被广泛应用,然而当焊接件的焊缝较长时易产生内凹、外凸、旁弯等焊接变形。根据实际生产性能与安全设计要求,采用"预留反变形、焊缝加垫板、组对零间隙、取消打底焊"的工艺方案,以有效控制STC75臂架焊接变形,尤其是解决严重内凹与外凸问题。研究结果将有助于STC75臂架冷作工艺的改进,对臂架冷作质量提升具有一定的指导意义。     

15MnNbR钢制2000m3液化气球罐的焊接试验

针对新型球罐用钢12MnNbR进行了焊接材料试验、焊接裂纹试验和系列温度冲击试验，结果表明：目前市场上两种15MnNbR钢焊条均可用于该钢的焊接；在工程应用中，预热温度在125℃以上时一般不会出现冷裂纹；焊接线能量对焊缝的低温冲击韧性影响不大。本次试验对实际工程应用有一定的参考价值。