聚乙烯管道电熔焊接缺陷的PAUT与DR检测研究

采用相控阵超声检测技术(PAUT)和数字射线检测技术(DR)对含有不同焊接缺陷的聚乙烯管道电熔焊接接头进行无损检测,通过分析不同焊接缺陷的特征图谱,探讨了PAUT和DR检测聚乙烯管道各类焊接缺陷的优劣性。试验结果表明PAUT对聚乙烯管道电熔焊接存在的工艺缺陷(冷焊、过焊)、孔洞、夹渣和未熔合缺陷都具有较高的缺陷检出率,尤其是针对不同程度的工艺缺陷,具有较高的检测灵敏度,但是对孔洞、夹渣和未熔合等体积型缺陷定性较难;DR对聚乙烯管道电熔焊接存在的孔洞、夹渣、未熔合及过焊缺陷具有较高的缺陷检出率,检测结果直观可靠,但是对冷焊缺陷的检出率较低。     

5083铝合金焊缝开裂的原因分析及预防措施

通过力学性能试验及金相组织、断口形貌分析,对5083铝合金焊缝开裂的原因进行分析并制订出预防措施。试验结果表明:母材质量不稳定,造成部分母材及焊接接头熔合线部位在有腐蚀介质的环境下,出现腐蚀现象,产生腐蚀坑;熔合线处腐蚀坑在拉应力作用下发生裂纹,产生非过载的损伤型断口。提高母材质量后,将接头进行焊后去应力处理,未发生腐蚀现象,未发现接头裂纹。     

铝/镀锌钢复合热源熔—钎接头的局部“未钎合”缺陷分析

对铝/镀锌钢复合热源熔-钎连接过程中出现的局部"未钎合"缺陷的原因进行了研究,并制定了相应的抑制和消除缺陷的措施.结果表明,焊接热输入不足是导致铝母材熔合线根部位置产生局部"未钎合"缺陷的根本原因,而铝母材熔合线根部位置的熔池金属和钢板达不到Al-Si钎料与钢所需要的钎焊温度是产生局部"未钎合"缺陷的直接原因.局部"未钎合"缺陷的产生还与熔池的流动及母材金属的散热等因素有间接的关系.铝/钢熔-钎焊缝熔合线根部局部"未钎合"缺陷可以通过适当地增大焊接热输入及改变激光与电弧的空间位置以提高激光对钢母材的加热效果来抑制和消除.     

碳钢I型坡口等离子小孔焊接工艺研究

本文对6mm厚的SS400碳钢进行了等离子弧焊试验,分析了SS400碳钢等离子弧焊接性,并且对焊缝进行X射线检验、力学性能及金相组织分析。试验结果表明,在选定的焊接工艺参数条件下,焊接接头性能满足要求;且焊缝成形良好。X射线检测焊接接头内不存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷：抗拉强度符合标准要求,均达到母材σb;焊缝、HAZ与母材组织均为珠光体＋铁素体。     

长期服役后TP304H/T22型异种钢焊缝失效原因分析

某电厂进口亚临界锅炉在检修中,发现高温过热器出口管段TP304H/T22型异种钢焊缝从内壁开裂。通过对失效异种钢管样的宏观形貌、规格尺寸、化学成分、显微硬度、显微组织等方面的分析,得出结论:裂纹从内壁的焊接内衬环与母材的未熔合位置起裂,并向焊缝内部扩展;焊缝及两侧母材的规格尺寸、化学成分、显微硬度和显微组织均符合要求;焊接衬环与母材的未熔合界面具有应力集中效应,是异种钢焊缝在设计寿命前开裂的主因。检测试验发现,射线检测和超声相控阵检测均无法有效检出此类裂纹。     

哈氏合金激光填丝焊与氩弧填丝焊力学性能分析

为了评价不同焊接工艺对核主泵屏蔽套焊接成形质量的影响,对比分析屏蔽套材料氩弧焊接接头和激光焊接接头的力学性能,通过渗透检测、射线检测等方法确认焊接接头是否存在焊接缺陷,同时评价焊接接头拉伸性能和弯曲性能。结果表明:在保证焊接接头形貌良好、余高较小的条件下,激光焊接与氩弧焊接均可获得无缺陷的焊缝表面,但射线检测底片结果显示激光焊接获得的焊缝宽度更窄,焊缝更均匀;两种焊接方式的焊接接头抗拉性能均优于母材,弯曲实验均未发现开裂现象,说明两种焊接方式获得的焊接接头力学性能基本一致。     

复合热源螺柱焊方法

针对大厚度钢板和大直径螺柱,采用感应加热/螺柱电弧复合热源进行焊接试验,研究了焊接工艺方法及参数对接头性能的影响.结果表明,对于厚度30～80 mm高强中碳调质钢与16～27 mm的螺柱,在合适的工艺参数下,焊接过程稳定,可以得到外观成形饱满美观、无裂纹、连接强度高的焊接接头.接头显微观察结果表明,母材和螺柱加热、熔化均匀,焊接接头界面无未熔合、气孔等焊接缺陷.焊缝组织为板条马氏体和贝氏体,接头组织性能良好.接头EDAX分析结果表明,从中碳调质钢侧到螺柱侧存在Cr元素的过渡,接头质量得到有效改善.     

简析直缝埋弧焊管焊接接头常见缺陷

介绍了直缝埋弧焊管焊接接头的常见缺陷(焊接咬边、气孔、未熔合、未焊透、焊瘤、烧穿、焊接裂纹),分析了各缺陷的产生原因,并提出有效的焊接前和焊接中质量控制措施。分析认为:通过选取合适的焊接材料、彻底清除焊接坡口面及焊丝上的污物、控制坡口几何尺寸等可预防焊接缺陷的产生,提高焊接质量。     

TA15钛合金焊接接头性能与断裂行为研究

对TA15钛合金氩弧焊和电子束焊焊接接头的性能与微观组织进行了分析研究,并结合断口观察,对其断裂行为进行了研究.结果表明,两种焊接接头强度均与母材相当,而塑性明显降低.焊接接头热影响区组织均呈现从粗大等轴组织到魏氏组织的过渡变化特征.疲劳断裂位置一般位于靠近熔合线的焊缝区域,主要原因是此区域存在组织突变和熔合线气孔.焊接气孔对接头疲劳性能影响较大.两种焊接接头疲劳断口特征存在明显区别.     

钢轨闪光焊过烧缺陷识别与消除

针对U71Mn钢轨闪光焊探伤超使用标准的现象进行试验研究。分析接头形貌和缺陷特点,发现大部分缺陷位于熔合线附近,以孔洞及裂纹形式存在。在少量孔洞表面及裂纹尖端存在硫化物。这些孔洞缺陷是由于焊接参数匹配不良而产生过烧,使低熔点偏析晶界熔化并拉开所造成的。通过调节焊接参数,消除了过烧现象,保证了接头超声波探伤合格。     

汽车板点焊接头检测与失效特性研究

对不同点焊接工艺下的汽车板点焊接头的断裂失效模式和原因进行了分析,通过力学性能检测分析了不同断裂失效模式下的点焊接接头的承载性能。结果表明,高强汽车板点焊接头主要分为界面断裂、熔合线断裂和热影响区断裂3种失效模式;发生界面断裂的点焊接头的承载性能较低,其次为熔合线失效的点焊接接头,而热影响区失效的点焊接头的承载性能最高;界面断裂模式下的熔核区断口有较多的撕裂棱和拉长的韧窝,而熔合线断裂模式下的断口主要由尺寸分布不均的浅韧窝组成。     

铝合金MIG焊常见焊接缺陷分析及预防措施

铝合金因其本身特性导致焊接过程中容易产生裂纹、气孔、未熔合等焊接缺陷,对焊接接头性能产生较大影响.焊接作为轨道车辆中普遍采用的连接方法,焊接接头是铝合金结构中比较薄弱的部位,也是结构失效的主要部位.因此保证焊接质量是保证轨道车辆安全运行的关键措施之一.目前高速列车铝合金焊接方法主要采用MIG焊,结合生产实际,分析铝合金MIG焊常见焊接缺陷的产生原因和危害,并提出了预防措施和处理方法.     

Zr702合金焊接接头在沸腾硝酸中的腐蚀行为研究

研究了采用钨极氩弧焊（TIG）焊接的Zr702合金焊接接头在8 mol/L沸腾硝酸中的应力腐蚀、电化学腐蚀、均匀腐蚀行为及其失效机理。结果表明：TIG焊接后,Zr702合金焊接接头熔合区和热影响区晶粒发生粗化;热影响区产生残余拉应力,平行于焊缝的残余应力达到179.68 MPa,垂直于焊缝的残余应力达到134.94 MPa。Zr702合金焊接接头的均匀腐蚀速率比母材高50%,这是由于组织内存在的残余应力会诱导合金溶解腐蚀。在拉应力的作用下,Zr702合金焊接接头表面的钝化膜沿着垂直于拉应力方向开裂,表现为明显的解理断裂特征,导致接头的应力腐蚀敏感性升高,存在应力腐蚀开裂的风险。     

20钢-铝青铜焊接接头的组织和高周次疲劳性能研究

采用手工钨极氩弧焊工艺将20钢与铝青铜焊接在一起。检测了焊接接头的显微组织、高周次疲劳性能,并采用光学显微镜和扫描电镜观察了疲劳试验试样的断口形貌。结果表明:邻近熔合线的20钢存在未熔合、气孔等焊接缺陷,焊接接头疲劳断裂起始于这些焊接缺陷。焊接热输入较大及手工焊接过程的不稳定性是20钢-铝青铜焊接接头中产生焊接缺陷和不均匀组织、导致其疲劳断裂的主要原因。因此,可通过采用更合适的焊接工艺来减少甚至消除焊接接头中的焊接缺陷,提高焊接接头的高周次疲劳性能。     

铝合金导电管焊接缺陷及解决措施

对铝合金导电管焊接接头进行X射线检测组织分析,发现接头中出现气孔、夹渣、未熔合及未焊透等缺陷。详细分析接头缺陷的产生原因,通过优化坡口结构、焊接方法、调整焊枪位置及焊接参数,消除了导电管焊接接头出现的缺陷。     

回转窑窑体材质失效分析

通过对窑体材质进行力学性能、化学成分、金相组织、断口分析、产物分析以及宏观检测等，发现窑体失效（剥落、开裂）的主要原因是钢板使用温度过高，焊缝存在未熔合等焊接质量缺陷。     

钢构桥梁钢的搅拌摩擦焊组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊对Fe-Mn-Cr-N系奥氏体桥梁钢进行了焊接,研究了压下量和焊后热处理对焊接接头成形、显微组织和力学性能的影响,并分析了焊接接头的组织梯度特征及其对力学性能的影响。结果表明,当搅拌摩擦焊压下量为0.8 mm时,焊缝表面较为平整,成形性较好,焊核区中未见明显孔洞等缺陷存在,焊核区(NZ)呈现出标准"碗型"特征。焊态和热处理态焊接接头的屈服强度和抗拉强度都相对母材有所提高,但是断后伸长率都低于母材,断裂位置都处于远离焊核区的母材。热处理可以基本消除母材、NZ顶层和NZ底层的小角度晶界和孪晶界梯度,但是晶粒尺寸的梯度分布特征仍然存在。强度匹配因子的减小有助于提升焊接接头的塑性变形能力,但是匹配因子的变化对焊接接头强度的影响较小。高的匹配因子和较低的NZ比例共同作用下可获得具有良好强塑性的焊接接头。     

U75V钢轨铝热焊焊接接头开裂分析

钢轨铝热焊焊接接头使用数月便出现开裂。为了弄清开裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行了分析,结果表明:钢轨铝热焊焊接接头开裂主要是由于疏松缺陷造成的,疏松使材料不连续,降低了有效截面积,产生应力集中,在应力作用下萌生裂纹并成为断裂起源;在钢轨运行过程中,裂纹不断扩展直至钢轨焊接接头开裂失效;焊缝中的大量夹杂物也进一步降低了接头承载力。可以通过延长焊接预热时间,降低母材及焊接材料的S,P含量,加强管理,严格执行焊接工艺规范等措施加以解决。     

铝合金手工GTAW焊接缺陷及其对疲劳性能的影响

采用手工交流钨极氩弧焊、ER5356焊丝和2A12铝合金板材制备了焊接接头疲劳试样,进行了弯曲疲劳试验,并通过扫描电镜、金相显微镜等显微分析方法对焊接接头试样的疲劳断裂特征和焊接缺陷进行了综合分析.结果表明,因焊接规范不当、操作技术不熟、温度掌握不准等原因,铝合金手工钨极氩弧焊容易产生微裂纹、气孔、夹渣和未熔合等焊接缺陷,这些焊接缺陷的存在增加了焊接接头疲劳裂纹萌生和扩展速度,从而降低了焊接接头的抗疲劳断裂性能.最后分析了控制焊接缺陷产生的方法.     

TC4钛合金窄间隙激光填绞股焊丝焊接接头组织及性能

采用实心绞股焊丝,通过窄间隙激光填丝焊对TC4钛合金进行焊接,分析了激光填丝焊接头各区域的微观组织及形貌,并测试了焊接接头的显微硬度、室温拉伸性能及冲击性能等力学性能。结果表明,焊缝截面整体成形良好,无明显未熔合和气孔等缺陷;母材由等轴α+β相组成,热影响区晶粒比母材稍大,热影响区由针状α′马氏体+初生α相组成,焊缝由粗大的原始β柱状晶和内部网篮状α′马氏体组成;焊接接头的抗拉强度平均值达940 MPa,拉伸断裂在母材,断口韧窝较浅,主要表现为韧性断裂特征;焊缝的显微硬度平均值为375 HV,高于母材及热影响区。 创新点： 采用高熔敷效率的绞股焊丝作为填充金属,对 20 mm 厚 TC4 钛合金板进行激光填丝焊,探究了厚板钛合金焊接接头的组织与性能分布规律,为厚板钛合金焊接结构的实际应用提供基础数据支撑。