高强铝合金厚板窄间隙激光焊接新工艺

针对铝合金厚板激光焊接存在的问题,提出采用窄间隙激光焊接的工艺技术路线,在分析了这种工艺方法的难点后,采用3.5 kW高光束质量扩散冷却slab CO2激光器,通过工艺方案的优化,首次成功实现了20 mm厚铝合金的窄间隙激光焊接.     

TC4钛合金磁控窄间隙TIG焊试板热处理前后三维应力

针对100 mm和31 mm厚TC4钛合金磁控窄间隙非熔化极惰性气体保护焊(Tungsten inert gas, TIG)试板,采用压痕应变法测量表面残余应力分布,采用全释放应变法测量厚度方向的三维残余应力分布。结果表明,两种厚度试板的焊接残余应力数值有所不同:100 mm厚试板表面纵向和横向残余应力峰值高达600～700 MPa,接近材料屈服强度的70%～80%;31 mm厚试板表面纵向和横向残余应力峰值较低,仅达到材料屈服强度的40%～50%。两种厚度残余应力差异较大的原因主要由较大厚度下横向收缩的累积效应造成。经过650℃的焊后真空热处理,两种厚度的焊接试板纵向和横向应力均显著降低,应力降低幅度最高超过50%,剩余残余应力峰值均不超过200 MPa,焊缝处沿厚度方向分布的各向残余应力均接近零值,表面残余应力出现了重新分布。     

焊接次数对TC18钛合金中厚板电子束焊接接头组织及性能的影响

采用电子束焊接工艺对21 mm厚TC18钛合金板进行了1次与2次(在1次焊接焊缝处以相同工艺再次焊接)焊接试验,研究了焊接次数对接头组织、拉伸性能和硬度的影响。结果表明：2种焊接接头均成形良好,无明显缺陷;相对于1次焊接,2次焊接接头热影响区中的α′相增多,晶粒尺寸增大;焊接接头的抗拉强度高于母材,且2次焊接接头强度更高,但断后伸长率下降,断裂方式均为韧性断裂;1次焊接与2次焊接接头焊缝区的平均显微硬度分别为380,395 HV,均高于母材区,热影响区的平均显微硬度分别为360,350 HV,增加焊接次数提高了焊缝区硬度,降低了热影响区硬度。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢脉冲超窄间隙焊接头的组织及耐腐蚀性能

采用脉冲超窄间隙焊(UNGW)工艺对20 mm厚1Cr18Ni9Ti不锈钢板进行焊接,研究了该脉冲UNGW接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能.结果表明:脉冲UNGW接头打底焊缝区的组织为奥氏体等轴晶+板条状δ铁素体,填充和盖面焊缝组织为奥氏体柱状晶+板条状和网状δ铁素体;部分熔合区组织为奥氏体+蠕虫状δ铁素体,而不完全混合区组织为奥氏体+δ铁素体,且其组织形态较为杂乱;热影响区组织为奥氏体+条带状δ铁素体.脉冲UNGW接头的塑性和韧性优于直流UNGW接头的,但强度低于直流UNGW接头的.脉冲UNGW接头熔合区+热影响区、焊缝区、完整接头及母材在NaCl溶液中的耐腐蚀性能依次增强;脉冲UNGW接头在硝酸溶液中的耐晶间腐蚀性能比未敏化处理母材的与直流UNGW接头的差,但明显优于敏化处理母材的.     

窄间隙埋弧焊焊接接头工艺参数的优化

通过对普通埋弧焊工艺参数的优化组合试验,使优化后的焊接工艺能在改进的埋弧焊设备上成功地进行厚壁容器窄间隙环缝焊接,使厚壁容器环缝焊接的生产效率明显提高,焊接材料和能源消耗大大降低,综合生产成本显著下降。     

双丝窄间隙熔化极气体保护焊的焊接稳定性

双丝熔化极窄间隙气体保护焊(NG-GMAW)前后焊丝之间沿焊接方向的距离和夹角、焊丝与坡口侧壁之间的距离等参数都可以独立调节,并对焊接过程稳定性有很大影响.试验发现,双丝沿焊接方向的间距小于15 mm或大于50 mm时,双电弧处于共熔池或独立状态,焊接过程稳定:而当双丝间距在20～30 mm时,处于共熔池向独立熔池过渡阶段,受窄间隙坡口中非均衡分布的电磁力作用,频繁出现断弧现象,焊接过程不稳定.双丝沿焊接方向平行竖直分布时,焊接过程稳定,若前丝后倾则会加剧电弧的偏移,焊接稳定性变差.焊丝与侧壁间距对电弧形态有很大影响,当间距为2.5 mm时,电弧在焊丝和坡口底部以及侧壁之间稳定燃烧;而当间距达到1.5 mm时,出现侧壁打弧现象,焊接稳定性恶化.     

厚板SA508-3钢NG-SAW焊接接头的组织和性能

针对SA508-3钢,采用窄间隙埋弧焊方法对厚度100 mm钢板进行了焊接,分析不同焊接热输入下焊接接头的低温冲击、硬度分布、抗拉强度、弯曲性能,并对接头的显微组织和断口形貌进行了观察.试验结果表明,随着焊接热输入的增加,焊接接头中焊缝的冲击韧性逐渐增加,热影响区冲击韧性不断下降.不同焊接热输入下,焊接接头均有较好的韧...     

TC4钛合金等离子弧焊接接头组织及性能

采用等离子弧焊接工艺焊接TC4钛合金,通过室温拉伸、显微硬度测试、金相分析及X射线衍射试验,对TC4钛合金等离子弧焊接接头的显微组织和性能进行了研究。实验结果表明:TC4钛合金等离子弧焊接接头焊缝的组织为针状马氏体α'相和残余β相,组织形态为粗大柱状晶,过渡区和近焊缝区中的组织为细小的针状α相和β相、少量的α'相,组织形态为较粗大的等轴晶;接头焊缝熔化区的硬度最高;接头断口的主要微观特征为韧窝,属于延性断裂,但部分区域韧窝很浅,趋向于脆性断裂。     

交流机主轴窄间隙埋弧自动焊工艺分析与焊接

交流机主轴是交流机的重要零件之一,为焊接结构件.介绍主轴窄间隙埋弧自动焊焊接接头的设计、焊接材料的选择和焊接工艺参数的确定.     

大径厚壁管窄间隙TIG自动焊

通过研究厚壁管窄间隙焊接侧壁熔透技术,开发厚壁大径管窄间隙TIG组合坡口,设计焊接该种坡口厚壁管的特定范围焊接参数,解决了厚壁大径管窄间隙焊的工艺难点,取得了良好的生产效果。     

窄间隙手工电弧焊在厚板T型接头中的应用

窄间隙手工电弧焊主要是用来焊接一些产品结构复杂,T型板的高度超过1000mm,无法进行窄间隙埋弧焊自动焊的焊接接头。厚板窄间隙手工电弧焊的主要焊接难点是:①焊缝易产生未焊透、未熔合缺陷。②焊缝脱渣较困难。③T型接头易产生应力裂纹。为了摸索T型接头厚板窄间隙手工焊的规律,我们采用板厚70mm的16MnJ钢进行了各种工艺性试验。现介绍如下。     

SA-335 P91钢全位置窄间隙热丝TIG焊接工艺及接头性能研究

针对SA-335 P91钢大口径管环缝,采用轨道式全位置热丝TIG焊机进行了窄间隙焊接。将整条环缝均分为16个区域,根据不同位置熔池受力状态对各区的焊接工艺参数进行修正设置,并对所获焊接接头的组织和性能进行了研究。所获焊缝和热影响区的组织均为回火马氏体,焊接接头的拉伸、弯曲、冲击等力学性能均满足要求。结果表明,窄间隙热丝TIG焊接工艺参数合理,分区修正设置恰当,能够满足SA-335 P91钢大口径管全位置焊接要求。     

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。     

厚板5083铝合金搅拌摩擦焊接头沿厚度方向组织与力学性能

目前,国内外对100 mm以上厚度的铝合金搅拌摩擦焊研究较少。针对110 mm厚5083铝合金(o态)板材进行搅拌摩擦焊双面对接试验。焊后试样进行焊缝表面渗透检测、接头力学性能检测,对焊缝横截面、拉伸试样断口进行光学显微镜金相组织观测、扫面电镜观测。结果表明,试验所得焊接接头质量良好,焊缝表面无渗漏,焊缝内部没有孔洞、隧道等缺陷;试样抗拉伸强度平均值达到母材的98%以上,屈服强度平均值达到母材90%以上,伸长率平均值分别达到母材的75.5%和82.4%,抗拉伸强度沿厚度方向呈现先降低后升高的“V”型趋势;焊缝横截面微观组织无缺陷,晶粒分布均匀并有Mg元素富集相析出;接头断裂机制为混合断裂,从焊缝表面至底部,断裂机制由韧性断裂向脆性断裂趋势发展。试验将110 mm厚铝合金搅拌摩擦焊接头沿厚度方向进行性能分析与研究。     

超声冲击对厚板异种钢T型焊接接头组织与硬度的影响

在18,27μm冲击振幅下对Q420qD/20MnMoNb厚板异种钢T型焊接接头焊趾区进行超声冲击处理,分析了不同冲击振幅下焊趾处的显微组织、残余应力以及显微硬度,并与超声冲击前的进行了对比。结果表明：超声冲击处理后焊趾表层出现塑性变形层、大量位错及较高残余压应力,晶粒细化,硬度提高。当超声冲击振幅由18μm增至27μm,塑性变形层深度由约120μm增大至144μm,亚晶尺寸进一步细化至约25 nm,位错密度进一步增大至约2.48×10¹⁴ m^-2;表面残余压应力增大至约433 MPa,其影响深度增大至约1 410μm;表面硬度增大至约400 HV,硬化层深度增加至约900μm。     

深窄间隙焊接技术在大厚度构件材料焊接中的应用研究

窄间隙焊接技术作为一种高效焊接方法以其大大降低熔敷量和节约制造时间的优点,使其在大厚度构件制造中具有广阔的应用前景,但是焊接过程的稳定性及侧壁熔合等缺陷的存在,成为影响构件高品质制造的关键问题。利用深窄间隙埋弧焊接方法成功制造了外径尺寸为2 500 mm,厚度达150 mm的转子模拟件,采用多层双道焊接方法,实现了良好的侧壁熔合效果,且未发现夹杂等缺陷,表面该焊接接头具有较高的成形质量。基于该焊接接头开展冲击韧度、拉伸等力学性能试验,表明该接头的力学性能完全满足使用需求。从而验证了深窄间隙焊接技术在大厚度核电转子焊接中应用的可靠性。     

LZ92镁锂合金激光焊接接头的显微组织与力学性能

采用CO2激光焊接厚度为2 mm的LZ92镁锂合金板,研究了焊接接头的显微组织、物相组成、显微硬度与拉伸性能.结果表明:LZ92镁锂合金焊接接头成形良好,焊缝中无明显气孔、裂纹等缺陷;母材与焊缝的物相组成相同,由α相、β相和中间相Mg7Zn3组成;母材由等轴状β相和枝晶状与颗粒状α相组成,热影响区由粗大的β相和少量细小...     

厚壁容器的双丝窄间隙埋弧焊

阐述了双丝窄间隙埋弧焊的特点及其国产焊接设备的性能，选择专用焊接材料进行低合金钢窄间隙埋弧焊工艺的评定试验，结果表明，焊接接头具有良好的综合力学性能，在此基础上，将其用于十多台厚壁容器环缝的焊接，产品的各项检测结果均达到了技术标准和设计文件的要求。     

单丝窄间隙埋弧焊焊接缺陷分析及预防

叙述单丝窄间隙埋弧焊容易出现的焊接缺陷及形成原因,并提出防止焊接缺陷的措施和解决坡口内脱渣的几种方法。通过典型工件的举例,介绍了产品的装配、焊接、热处理等过程及焊接参数。     

压力容器厚钢板新型窄间隙埋弧焊焊剂的研究

提高焊接速度和减少焊缝道数是提高焊接效率的两个主要途径。在压力容器制造中焊接厚钢板时,为减少焊缝道数,窄间隙埋弧焊是一种值得推广的重要方法［１］。应用这种工艺,焊渣脱渣性对提高焊接效率是一个至关重要的因素,而普通埋弧焊焊剂用于ＮＳＡ法时,清渣很困难。通过试验研究发现,焊剂脱渣性能与其形成的焊渣在冷却期间相变膨胀量大小及冷却时总收缩量密切相关。因此以下对具有优良脱渣性能的烧结焊剂ＨＪＮ１２０的研制方法及实际应用作一介绍。　　１　ＮＳＡ法焊剂脱渣性的改进为了确定具有良好脱渣性焊剂的基本成份,必须研究…