1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

薄板切割方式对激光焊接质量的影响

采用剪切、激光切割加工1.8mm的DC04汽车板,比较不同切割方式下断裂面的质量,并分析其对激光焊接质量的影响。结果表明,剪切和激光切割断裂面下半部分都有喇叭口式变形,最大变形量为150μm;剪切使钢板上表面产生明显塑性变形,最大变形量为250μm;剪切断裂面下半部分撕裂不均匀,导致焊缝局部填充不足而略有凹陷;激光切割的热影响区导致焊接后焊缝更宽;2种切割方式对焊缝力学性能、焊缝组织没有明显不同的影响。     

浅析激光填丝焊焊丝指向对焊缝成形的影响

对冷轧公司酸轧生产线激光填丝焊焊接接头断裂故障进行分析，发现焊缝存在成形不稳定缺陷。借助高速摄影手段，研究了焊丝指向对焊缝成形的影响规律，指出酸轧生产线焊缝成形不稳定缺陷由焊丝指向熔池后方所致并制定了相应措施。     

薄壁TC4钛合金激光焊缝成型与性能调控研究进展

TC4钛合金的焊接工艺及焊接性研究一直受到国内外的广泛关注,主要综述了目前激光焊工艺对薄壁TC4钛合金焊缝几何形状、显微组织及力学性能影响的研究进展。简要分析了激光焊接工艺对焊缝几何形状及焊缝显微组织转变的规律,并对焊缝几何形状和显微组织的转变机理进行了探讨。研究发现,激光焊焊缝几何形状的变化主要原因在于焊接热输入的变化导致焊接过程中激光焊匙孔形状及模式发生了改变;焊接热输入的增加会引起显微组织的转变,焊缝金属中针状马氏体α’相是主要的强化相,块状α_m和魏氏α相是主要的韧性相;应对激光能量进行严格的控制,以便在实际生产应用中提高焊接质量。     

车用TC15钛合金激光焊接接头显微组织及力学性能研究

通过拉伸试验、硬度测试及金相分析等方法,对TC15钛合金激光焊接接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝的深宽比在4~6之间波动,焊缝区域的晶粒形貌为柱状结构,且从焊缝中心线往外呈对称分布状态,主要为β相大晶粒。热影响区组织由细晶区、粗晶区及再结晶区构成,熔合线附近区域的晶粒明显粗化。焊缝区具有相对稳定的硬度值分布,硬度与热影响区的粗晶区相近。较低焊接电流焊缝试样具有最低的抗拉强度,其断裂部位为焊缝区;随着焊接电流的增大,焊接接头抗拉强度得到提高。     

退火功能在TMEIC激光焊机上的应用及提高焊缝质量措施

通过安钢冷轧厂1 550 mm酸轧机组位于入口处的TMEIC激光焊机生产实例,论述了激光焊机工作原理和焊缝溶化再结晶过程中微观织构变化,分析了影响带钢焊缝质量的因素.通过建立带钢焊接前的预告制度、采用焊机喂丝系统、BULGE试验设备焊缝检测等几项措施,提高焊缝质量,保证了生产的连续性.     

米巴赫焊机设备功能精度的维护措施

米巴赫激光焊机是实现冷轧带钢厂的各条生产线连续生产的关键设备之一,它具备其他焊接方法无法比拟的优越性,能够显著提高轧制和焊缝的可靠性以及降低断带率。带钢激光焊接质量主要取决于焊接速度、焊接功率、离焦量(FOCUS)、工作头压力、操作侧驱动侧间隙(GAP)、二次剪切、预加热和后退火等主要参数和功能的控制精度。以首钢京唐二冷轧酸轧生产线的米巴赫激光焊机为研究对象,结合QCDS焊缝检测系统的有效使用,总结提出通过提高激光焊机设备功能精度保证焊缝质量的系列维护技术措施,明确了焊机使用维护中的关键点和技术规程,并取得显著应用效果。研究可为其他机组快速诊断由于设备功能精度引起的焊缝质量不良的原因提供参考。     

冷轧激光焊机焊缝质量判定系统的应用

早期冷轧激光焊机焊缝质量的判定,一般采用人工肉眼观察、在线视频跟踪、离线破坏测试等方法.由于上述焊缝质量标准缺乏量化标准,不仅识别准确性差且效率低,无法满足高速生产的要求.随着视觉技术的不断发展,冷轧激光焊机通过焊缝特征数据采集和数学模型分析,已实现焊缝同步自动判定功能.详细介绍了先进视觉技术在冷轧激光焊机的应用,着重分析了系统组成,焊缝间隙、焊接熔深、焊缝轮廓等焊缝特征数据采集的方法,并通过具体案例应用分析,阐述了判定系统的高效与准确性.当前焊机通过该判定系统的应用,提高了焊接可靠性,有效降低了机组焊缝断带风险.     

激光焊接过程监测及焊缝质量检测技术研究现状

阐述了在激光焊接过程中通过监控等离子体等光电信号、熔池和小孔状态来分析评估激光焊接质量、通过无损检测手段分析焊后焊缝内部应力集中和气孔等缺陷、通过计算机视觉技术在线检测焊缝表面缺陷三种检测焊接质量的检测原理及发展。介绍了几种已应用于激光焊接生产线的较为先进的计算机视觉检测焊缝质量的产品。分析了视觉检测技术应用于焊缝在线检测中存在问题及发展趋势。     

高硅带钢激光焊缝抗断裂能力的研究

带钢在酸洗、轧制过程中带钢焊缝需承受很高的拉伸应力、弯曲应力和轧制力.在这些力的作用下,带钢焊缝内部的缺陷可能会扩展,从而造成断裂,严重影响线连续生产.因此希望能够找到一种有效的评价带钢焊缝抗断裂能力的方法.通过线切割缺口试样拉伸试验方法研究了带钢不同焊缝的抗断裂能力,并对焊缝抗断裂能力进行了评价.     

米巴赫激光焊机焊缝重焊率高原因分析及改进

简介冷轧某机组米巴赫激光焊机的设备结构和焊接原理，结合焊缝形貌对导致焊缝重焊率高的原因进行分析，对5类主要影响因素尤其是焊缝高度差进行重点研究，并提出针对性改进措施，达到降低焊缝重焊率，保证激光焊机稳定顺行，提高机组生产效率的目的。     

焊缝质量监控系统在激光焊机上的应用

为了准确分析判断焊缝质量,减少工人劳动强度,降低判断上的失误造成轧制过程中撕裂、断带,帮助维护人员优化参数,提高焊缝质量,梅钢1420激光焊机引进了一套焊缝质量监控系统QCDS(Quality Control Data System),通过3个CDD摄像头采集数据及一套计算机分析系统综合分析判断焊缝质量。应用结果表明:该系统分析判断准确,通过优化参数提高了焊缝质量。     

1500 MPa热成形钢钢带激光焊焊后热处理工艺研究

采用HSL21型激光焊接机对1 500 MPa热成形钢钢带进行对接焊,对激光焊接头进行了不同温度下的焊后热处理,并进一步对接头杯突性能、显微组织及硬度进行了检验。结果表明,焊态接头杯突性能较差,焊缝及热影响区明显淬硬,平均显微硬度达500 HV0.2左右,显微组织为马氏体;随着热处理温度的提高,焊缝和热影响区的硬度值降低,杯突性能逐渐提高;500℃热处理时,焊缝区和热影响区组织为回火马氏体,在600℃和800℃热处理时,组织分别转变为回火索氏体和贝氏体。     

YG20硬质合金/45~#钢激光焊缝的显微组织与腐蚀行为研究

利用5kW光纤激光作为热源,实现4mm厚的YG20硬质合金与45#钢的激光焊接。通过分析焊缝组织分布特征,观察焊缝在HNO_3、H_2O_2、村上试剂中浸蚀后的表面形貌,讨论了激光扫描速度对热胀系数差异较大的异种金属焊接后焊缝成形的影响规律。结果表明:当被焊材料厚度为4mm时,在激光功率为3.84kW、激光扫描速度为0.96m/min及离焦量为-8mm的条件下,可获得冶金结合良好的YG20硬质合金/45#钢焊接接头。     

碳纳米管对TC4钛合金激光焊焊缝成形和组织的影响

选取羟基化多壁碳纳米管作为表面活性剂对TC4钛合金进行活性CO2激光焊接,焊后测量并计算了焊缝的熔深、熔宽及深宽比,观察分析了焊缝显微组织,测定了接头硬度和焊缝的物相组成。结果表明:TC4钛合金表面涂覆质量分数为4%的碳纳米管溶液,形成的涂覆层均匀致密;在给定焊接参数条件下,该涂覆层可使焊缝熔深增加约6%,熔宽降低约4%,深宽比增加约10%;涂覆碳纳米管可以增加激光吸收率,使得焊缝温度升高、冷却速率增大,因而涂覆碳纳米管的焊缝β晶粒较细,晶内的α'相较未涂覆碳纳米管的短小;碳纳米管对焊缝硬度和焊缝的物相组成无明显影响。     

激光焊接技术

激光焊接技术能够显著提高板带轧制过程中焊缝的可靠性,降低断带率,具有其它焊接方法无法比拟的优越性。激光焊接主要利用聚焦后的激光束照射到金属工件的表面,利用其巨大的功率密度,使工件对接部分金属瞬时气化并在束流压力和蒸     

天车吊钩断裂失效分析

吊钩在使用过程中断裂,采用金相显微镜和扫描电镜等对吊钩断裂件进行了观察和分析。结果表明,吊钩断裂部位由3块钢板焊接而成,焊缝区域有较多的未熔合和未焊透等焊接缺陷,焊缝区域组织有粗大的魏氏组织存在;分析认为焊缝区域的焊接缺陷处萌生裂纹,粗大的魏氏组织导致吊钩的综合力学性能下降,在天车起吊重物的应力作用下导致裂纹扩展至断裂。     

高硅铝合金脉冲激光焊接工艺研究

文章采用脉冲激光焊机针对Al-27Si进行了表面脉冲激光熔敷焊接试验,通过调整焊接电流、焊接速度、激光脉宽和激光频率,系统分析研究各种激光焊接参数对焊缝表面成型质量和横截面形状尺寸的影响规律。实验结果表明,提高焊接电流、激光脉冲宽度和频率,均能增加焊接热输入,从而增加焊接熔深;增大焊接速度,焊缝熔深减小,鱼鳞状波纹宽度增大。综合分析,在焊接电流90A、激光脉宽2ms、频率30Hz、焊接速度200mm/min的焊接规范下,能够得到较好的焊接接头。     

套筒法兰焊接件失效机理分析

文章介绍了套筒法兰的构成及其在某热轧定宽机减速箱内的位置和作用,简要分析了套筒法兰异常断裂的经过和断口宏观形貌特征。为分析套筒法兰断裂原因和焊缝受力状态,验证焊缝布置和焊接参数的合理性,文章首先根据套筒法兰断口的宏观形貌特征进行了失效分析,由此判断套筒焊缝裂纹的性质为疲劳开裂;然后,通过有限元仿真,分析了该套筒法兰构件焊缝承载时的应力集中情况和受力状态;最后,对比分析了不同位置、坡口深度焊缝表面应力大小,得出了套筒法兰断裂失效的机理与结论,并由此提出了优化套筒法兰焊接结构的建议。     

冷轧酸轧机组激光焊机焊缝断带的分析与改进

激光焊机在冷连轧机组中作用十分重要,是保证连续轧制的前提。激光焊机焊接质量的稳定决定了机组运行的稳定。通过对冷轧1 550 mm机组生产时焊缝处断带进行分析影响焊缝因素,总结影响焊缝质量的主要因素以及改进和应对措施。