高强Al—Cu合金双丝MIG焊工艺研究

研究了单丝脉冲MIG焊、低速和高速双丝脉冲MIG焊对高强Al-Cu合金焊缝组织及性能的影响.实验结果表明:低速双丝脉冲MIG焊焊缝组织以粗大的等轴枝晶为主,α(Al)-CuAl2共晶呈长条网状分布,降低了焊缝的强度、硬度和塑性;高速双丝脉冲MIG焊焊缝组织为细小的等轴枝晶,接头性能和单丝脉冲MIG焊相近,但高速双丝脉冲MIG焊焊接效率远高于单丝脉冲MIG,因此特别适合于厚板铝合金焊接.     

轨道车辆用6082铝合金双丝脉冲MIG焊焊接工艺

通过对6082铝合金采用双丝脉冲MIG焊的焊接方法进行了工艺试验.分析了6082铝合金双丝脉冲MIG焊的特点,提出了合理的双丝脉冲MIG焊焊接工艺,进行了焊缝质量检验,分析了焊接接头的显微组织并测试其力学性能.结果表明:焊接工艺参数合理.在焊接接头中未发现任何焊接缺陷,焊缝质量良好;焊接接头强度、塑性均可达到母材的60...     

双丝MIG焊焊缝成形试验研究

为了研究双丝焊焊接效果的影响机理,利用高速摄像和电信号结合的方法,观察了双丝脉冲MIG焊的熔滴过渡,研究了熔滴过渡的特点;针对双丝MIG焊高熔敷效率的特点,对不同焊接参数下单丝焊和双丝脉冲MIG焊的熔敷速度和焊缝成形进行了对比分析.试验结果表明,采用脉冲喷射过渡方式,可获得稳定的双丝MIG焊接过程,在相同焊接质量的条件下,双丝焊的熔敷效率和焊接速度明显高于单丝焊,焊缝成形系数更好,同时减小了由于高速焊接造成的焊缝咬边的倾向,而且试验所测的焊缝宽度,与预测焊缝宽度的三维模拟方程的模拟值基本一致.     

双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法

为优化双丝脉冲MIG焊的焊缝成形质量,提出双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法,构建基于DSP的双丝脉冲MIG焊的双脉冲数字化交替相位协同控制系统,对双丝脉冲MIG焊的单脉冲和双脉冲焊接进行平板堆焊试验.结果表明,双丝脉冲MIG焊双脉冲焊接系统实现了稳定的双脉冲焊接过程,焊缝成形良好.对单脉冲和双脉冲焊接所得焊缝的横截面宏观金相对比分析结果表明,双脉冲对焊接熔池有很强的搅拌作用,双脉冲焊接所得焊缝晶粒比单脉冲焊缝晶粒更小,说明双脉冲具有细化晶粒的效果,证明在双丝脉冲MIG焊中应用双脉冲有一定的优化作用.     

7A52铝合金单双丝焊工艺对比分析

采用ER5356焊丝对7A52铝合金厚板进行单、双丝气体保护焊工艺对比。对单双丝焊焊接接头的变形、显微组织、焊缝硬度和拉伸性能进行了试验分析。结果表明,双丝焊焊接接头变形小;双丝焊焊缝与单丝焊焊缝相比,组织更为细小致密,热影响区较窄;焊缝区硬度高于单丝焊焊缝;焊缝抗拉强度比单丝焊焊缝提高了7．7％。由能谱分析得知采用双丝焊工艺可抑制锌的挥发。     

高强铝铜合金MIG焊焊缝组织细化研究

研究了复合脉冲、电磁搅拌对高强Al-Cu合金MIG焊焊缝组织及性能的影响.结果表明:电磁搅拌降低了固一液界面前沿液相的温度梯度,增加了非均质形核率,促使粗大、方向性很强的柱状晶转变为细小的等轴晶,显著提高了焊接接头强度和塑性;复合脉冲焊接时,峰值电流周期性变化引起的熔池液体的搅拌作用较弱,降低了焊缝组织细化效果.     

双丝-单丝自动埋弧焊接头性能比较

采用双丝和单丝自动埋弧焊焊接工艺进行焊接,观察了焊接接头截面形状和金属显微组织,并对其进行了冲击及拉伸试验.结果表明,采用双丝自动埋弧焊工艺焊接的接头质量好、焊缝成形美观、接头性能满足技术要求、热影响金属的成分偏析现象减弱,但焊缝金属容易产生魏氏组织,使焊缝金属的冲击性能降低.     

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.     

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.     

双丝和单丝自动埋弧焊接头性能研究

在相同的焊接线能量条件下,对16Mn钢分别进行单丝直流及交流埋弧焊和双丝埋弧焊.对三种埋弧焊焊接所获得的焊接接头进行了力学性能测试,并对断口形貌和组织进行了分析.研究结果表明,双丝埋弧焊获得的接头焊缝区金属的韧性降低,焊缝区和熔合区附近出现了魏氏组织,熔合区附近断口呈韧窝状,焊缝中心断口呈现解理断口.采用双丝和单丝埋弧焊所获得的焊接接头金属硬度值变化不显著.     

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从焊接效率、焊缝质量和力学性能等方面,比较了双丝和单丝MIG焊接机器人对铝型材焊接的适用性。对于焊接4V坡VI型材,双丝比单丝焊接的焊丝熔化效率提高近1倍,而焊接热输入量降低了约18％,保护气体用量节约33％,焊缝抗拉强度提高约10～15MPa,非常适合轨道车辆中的长直焊缝的焊接。另一方面,双丝自动焊接机器人对操作者和设备本身要求更高,目前在轨道车辆行业普及程度并不高。因此,双丝取代单丝焊接仍需要一个长期的过程。     

YAG激光与脉冲MIG复合焊接

研究了YAG(掺钕钇铝石榴石 ,Nd 3:Y3Al5O1 2 )激光与脉冲MIG电弧复合焊接铝合金的新工艺 ,设计制造了复合焊接机头 ,探讨了各种规范参数对焊缝成形的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明 ,在比较宽的参数范围内YAG激光 -脉冲MIG复合焊接铝合金焊缝成形美观 ,无气孔等缺陷 ,熔深与激光单独焊比增加 4倍 ,与脉冲MIG焊接比增加 1倍以上 ,焊速显著提高 ,是一种理想的焊接工艺。     

热输入对铝合金双脉冲MIG焊接头性能的影响

采用双脉冲MIG焊技术对6061-T6铝合金进行对接连接,研究热输入对焊接过程、接头显微组织结构及力学性能的影响. 结果表明,在一定热输入范围内,双脉冲MIG焊焊接过程稳定,飞溅极少,焊缝呈现为美观的鱼鳞纹. 热输入较小时,焊接接头存在明显的未熔合和气孔缺陷,造成抗拉强度较低. 随着热输入的增加,焊接接头的热影响区宽度和熔合区晶粒尺寸逐渐增大,未熔合和气孔缺陷减少,抗拉强度显著提高.     

铝合金/镀锌钢板脉冲MIG电弧熔-钎焊接头组织与性能

采用数字化脉冲MIG焊机,以ER4043焊丝为填充材料.实现了6013-T4铝合金薄板与镀锌钢板的熔-钎焊接,研究了焊接热输入对接头组织和性能的影响,结果表明,在熔-钎焊接头熔化焊缝焊趾处存在主要由Zn-Al共晶体、富A1的α固溶体和Fe3Al组成的富Zn区:钎焊界面上的Fe-Al金属间化合物层厚度在1.05-4.50μm之间.且随焊接热输入的增加而增大.Fe-Al金属间化合物呈"锯齿"或"舌"状向焊缝内生长,主要为FeAl₂,Fe₂Al₅和Fe₄Al₁₃.随着焊接热输入的增大,熔-钎焊接头的抗拉强度先增大而后减小.在850 J/cm的热输入下达到229 MPa,拉伸后在铝合金焊接热影响区发生断裂,为塑韧性断裂;当焊接热输入较小时接头在钎焊界面断裂,属于脆性断裂.     

Study of laser MIG hybrid welded AZ31 magnesium alloy

Abstract

The laser metal inert gas (MIG) hybrid welded AZ31 magnesium alloy is discussed in weld shape, microstructure characteristics and mechanical properties in comparison of single laser and arc welding. The stable MIG arc, reliable droplet transfer and regular weld that are hardly obtained in single MIG welding can be obtained in hybrid welding by laser arc synergic effects. The ultimate tensile strength and elongation of hybrid weld are far higher than those of laser weld and reach 97·8 and 87·5% of base metal respectively. Under this experimental condition, the efficiency of hybrid welding is 1·20 times faster than that of single laser welding. Between the wide upper part (arc zone) and the narrow lower part (laser zone), obvious difference is observed. Arc zone has coarser grain size and wider partial melted zone than laser zone. Finally, the porosity reduction mechanism of hybrid weld is discussed according to the weld pool shape and the acting forces on it.     

Improving fatigue performances of structures welded using the Stressonic® (ultrasound peening) compared with the tig refusion process

A new coaxial plasma MIG welding system is developed for the purposes of improvement of weld bead, reduction of spatter and fume generation. Welding power sources of MIG and plasma, wire feeding equipment and a coaxial plasma MIG welding torch are described in detail. The metal transfer of plasma MIG welding in aluminium is observed and compared with that of pulsed MIG welding. Although one droplet per pulse is obtained by both processes, plasma MIG welding shows more smooth metal transfer than pulsed MIG welding. The result shows that spatter and fume generation are drastically reduced, and clean and good weld bead appearance is obtained by the new system.     

脉动送丝MIG焊的熔滴过渡及焊缝成形分析

文中在等速送丝MIG焊基础上,搭建了脉动送丝MIG焊系统,利用焊接电流电压信号采集系统以及高速摄像等设备对焊接过程进行检测,研究了脉动送丝对MIG焊熔滴过渡及焊缝成形的影响.结果表明试验发现,脉动送丝条件下熔滴所受轴向机械力是影响熔滴过渡形式的关键因素.在相同的脉动送丝频率下,脉动送丝速度基值与峰值时熔滴过渡形式有所差异;随着脉动送丝频率的改变,熔滴过渡形式也会发生变化;相比于等速送丝,脉动送丝条件下形成的焊缝熔宽更宽,且随着脉动送丝频率的增加,熔宽逐渐增大.     

7N01铝合金脉冲MIG焊与直流CMT焊多次补焊试验

高速列车用7N01铝合金有较大热裂纹倾向,而补焊时该问题更突出.分别采用脉冲MIG焊和低热输入直流CMT焊对4 mm厚7N01铝合金对接接头进行1次、2次、3次补焊,分析了补焊焊接接头的宏观成形、微观组织和硬度.结果表明,脉冲MIG补焊时下塌量和熔宽均大于直流CMT补焊,脉冲MIG补焊焊道与先焊焊缝微观组织界面明显,先焊焊缝晶粒粗大且晶界发生重熔,熔合区变宽,而直流CMT补焊焊道界面不明显,焊缝微观组织晶粒细小,熔合区无明显变化;脉冲MIG焊3次补焊后软化现象较直流CMT补焊严重.采用直流CMT焊进行7N01铝合金补焊,可有效降低热裂纹倾向并缓解接头性能下降.     

高速列车6N01侧墙激光复合焊接头软化行为分析

采用激光-电弧复合焊工艺焊接高速列车侧墙6N01铝合金型材,并对焊接接头的软化行为进行分析. 通过拉伸试验、显微硬度测试、微观金相试验和拉伸断口SEM试验,系统分析激光-电弧复合焊焊接接头软化行为,并与目前生产中应用的MIG焊接头的性能进行对比. 结果表明,采用复合焊,焊接接头强度均较MIG焊接头的强度提升10%以上,HAZ的软化区较MIG焊的减小了40%～60%;激光复合焊接头金相组织晶粒更细小,第二相质点数量多而且弥散细小,MIG焊热影响区晶粒长大倾向较大,强化相质点数量少并且尺寸较大. 采用激光-电弧复合焊方法对高速列车车体的侧墙所发生的焊接接头软化有较大的改善.