厚板钛合金磁控窄间隙TIG焊接技术发展现状

磁控窄间隙TIG焊接技术能有效解决厚板钛合金侧壁熔合不良的问题,其工艺稳定性好、设备成本较低,能为大型钛合金海工结构和装备制造提供有力支撑。围绕厚板钛合金磁控窄间隙TIG焊接技术及其研究现状展开论述。重点阐述了外加横向磁场对电弧摆动的作用机理,并讨论了主要焊接工艺参数(窄间隙坡口设计、焊接电流强度、外加磁场强度和频率及电极位置)对焊缝成形的影响。结合自研结果探讨了不同规格钛合金磁控窄间隙TIG焊接接头的显微组织和力学性能,并进一步概述了焊后残余应力分布特征。研究结果表明,利用外加磁场实现电弧周期摆动能有效调控热输入分布,进而改善侧壁熔合不良的问题;相比其他窄间隙焊接技术,磁控窄间隙TIG焊接能获得更加均匀的焊缝组织和优异的接头力学性能;磁控窄间隙TIG焊接后,接头表面存在较大拉应力,结合合适的热处理工艺能有效降低接头残余应力。最后,对磁控窄间隙TIG焊技术发展和前景进行了展望。     

厚板钛合金窄间隙TIG焊接过程中温度场分析

窄间隙条件下,TIG多层焊的方式焊接52 mm厚TC4钛合金板。以焊接层为周期,利用温度采集器和计算机对焊接试板背侧的温度进行采集。绘制焊接温度随焊接时间及焊接层数的变化曲线,分析厚板钛合金焊接温度场。总结厚板钛合金焊接温度场随焊缝厚度的变化规律,发现在焊接层厚度超过37 mm后,焊缝背侧不再需要焊接保护。     

浅谈热丝TIG自动焊接技术及工艺实验

我公司在焊接不锈钢管道时,主要的手段为手工焊接,而我厂的管道预制生产的特点就是焊接位置单一、集中,2010年我厂承接了台山核电不锈钢管道的工厂化预制合同,经公司领导讨论决定,定制一台专用于不锈钢环焊缝焊接的热丝TIG自动焊机,本文讲述了如何对此台新定制的设备进行试验并成功的进行工艺评定工作。     

5083厚板TIG焊焊接工艺研究与应用

介绍了铝合金厚板(δ=28mm)TIG焊对接焊缝的工艺研究及应用。分析了大厚度5083材料的焊接工艺特点,采用合理的坡口形式,经过焊接工艺评定取得了较合理的工艺参数,最终焊制出了满意的焊接接头。     

起重机钢轨窄间隙焊接工艺探讨

天钢高速线材工程原料跨起重设备为17．5＋17．5t电磁桥式起重机,其大车运行轨道为QU80钢轨,按照图纸要求轨道接头采用焊接接长。本文工程实际论述了起重机钢轨窄间隙焊接工艺的可实施性,并通过了实践的验证,对今后类似工程安装工作具有一定的借鉴意义。     

325热丝TIG焊机调试及焊接工艺试验研究

本文概述了国内第一台管道热丝TIG对接焊机的调试过程及对焊接工艺试验的研究,并着重论述了锅炉产品中管道机械化对接焊的特点和要素,指出了中型规格管道采用热丝TIG焊接工艺取代全手工焊生产的可行性。     

TIG电弧热丝对铜、钢堆焊的工艺研究

针对某产品铜带焊接工艺,提出了一种电弧热丝方式应用于TIG堆焊铜、钢工艺的研究。电弧热丝可有效预热低电阻率的焊接材料,如铜;传统的电阻热丝只能加热具有高电阻率的焊接材料,如钢。采用电弧热丝系统,热丝电流小于50A时即可有效预热焊丝,与电阻热丝电流400A相当。在相同焊接电流下,能够大大提高焊接熔敷速度;在相同送丝速度下,降低焊接电流,大大降低焊接设备功率。同时证明2种热丝加热方式对钢基体、铜合金的影响相同,特别是对堆焊层铜合金中泛铁量的影响相当。     

热丝TIG堆焊Inconel 625层组织成形研究

采用热丝钨极惰性气体保护焊,用ENiCrMo-3型焊丝在Q235B钢管内表面进行堆焊试验。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对堆焊层微观组织进行观察和元素成分分析,利用显微硬度计测定试样硬度分布。结果表明,堆焊层组织主要为γ-Ni单相奥氏体,在晶界处有碳化物析出;堆焊层组织自熔合线至顶部的基本形态依次为平面晶、胞晶、树枝晶、等轴晶及顶部横向柱状晶;熔合线附近有少量魏氏体组织形成;试样硬度自基材至堆焊层方向呈递增趋势;上层组织在晶界位置贫Cr较下层严重,从金相看其晶粒受到的侵蚀作用更明显。     

窄间隙焊接侧壁熔合控制技术的研究现状

窄间隙焊接因采用窄且深的U型或者I型坡口,在焊接厚板时具有焊接效率高、焊接填充量少及焊接变形少等诸多优势,在大型厚壁高强钢结构制造领域具有很好的应用前景。由于窄间隙焊接中电弧与坡口侧壁几乎平行,造成电弧无法对侧壁直接加热,易出现侧壁未熔合缺陷,严重影响了大型高强钢结构的服役安全。通过对窄间隙焊接技术研究现状的分析整理,综述并比较常用的侧壁熔合控制技术与方案,分析了其优缺点。分析结果表明,目前已经开发了旋转电弧、双电弧、带状电极、复合热源及摆动电弧等多种侧壁熔合控制技术,在一定程度上解决了侧壁未熔合问题,并且在压力容器、厚壁管道等领域获得了应用。最后对该方向的研究进展进行了总结,并对其发展方向进行了展望。     

用高速窄间隙埋弧焊连接的薄钢板

美国俄亥俄州首府哥伦布的爱迪生焊接研究所称，最近的研究表明用当前制作厚板结构的造船设施制作薄板的焊接技术存在许多缺陷。目前和将来的海军造船计划和美国海岸警卫队“综合深水系统”正在配置更多的薄板使重量最优化。     

10CrNi5MoV钢厚板窄间隙熔化极气保焊研究

以10CrNi5MoV钢为研究对象,进行了窄间隙熔化极气保焊对接试验,并对焊接接头的力学性能、金相组织和显微硬度进行了分析。结果表明,焊接接头具有良好的综合力学性能,焊缝组织以贝氏体为主,并有少量的针状铁素体和粒状贝氏体,过热区组织主要是贝氏体,最高硬度出现在焊接热影响区。     

利用TMCP开发F550高强度船板钢的实验研究

使用Gleeble 3800热模拟实验机研究了一种低C微合金SiMnCrNiMo钢的奥氏体连续冷却相变(CCT)行为,使用辊径750mm的二辊可逆实验轧机进行了系列TMCP实验,开发出F550高强度船板。生产F550船板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～820℃,精轧压下率67%,轧后以14～18℃/s的速率冷却至350～500℃。钢板的显微组织为细密贝氏体,其屈服强度大于590MPa,抗拉强度大于700MPa,-60℃下Charpy冲击吸收能量高于230J。     

船体结构用高强韧特厚钢板的研究

研究开发了80mm高强韧特厚钢板,并对工业试制钢的综合性能进行了研究。研究结果表明,采用NiCrMoV合金系进行成分设计,工业试制的船体结构用高强韧特厚钢板获得了良好的综合性能,显示出高的上平台冲击功和良好的低温韧性。     

极地破冰船用大线能量型高强度船板的开发

采用微合金化的设计思路,钢板成分在低C、低碳当量的基础上添加少量的Nb、Ti等微合金化元素,同时在冶炼过程中采用氧化物冶金技术,在TMCP轧制过程中采用针对低碳当量的超快冷技术,最终在成品钢板中得到低碳贝氏体+铁素体混合组织,钢板强韧性匹配良好,-60℃冲击功达到200 J以上。采用100~250 kJ/cm的线能量进行焊接后,钢板焊缝及热影响区冲击韧性良好,能够满足大线能量焊接的需要。     

高强马氏体不锈钢板材厚度方向组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪显微分析和力学性能测试等方法研究了高强马氏体不锈钢板的析出相－铁素体的形貌、成分及其板厚方向性能与横向性能的差别。结果表明，０Ｃｒ１６Ｎｉ５Ｍｏ钢在轧板之后形成的沿轧制方向的铁素体层严重影响板厚方向的塑性，但通过适当的热处理可以改变这种层状铁素体结构，进而大幅度改善板厚方向的塑性。     

中厚板低合金钢Q345R埋弧焊接工艺研究

研究了Q345R低合金钢H10Mn2焊丝和SJ101焊剂焊接工艺,结果表明,焊接接头抗拉强度达到517 MPa,大于母材最低值490 MPa,-20℃V型低温冲击功吸收值最小值98 J,高于最低要求41 J;焊接接头达到NB/T 47013.2-2011能标Ⅰ级要求,选择的焊接材料和制定的焊接工艺满足Q345R中厚板低合金钢埋弧焊的质量要求。     

2219高强铝合金活性TIG焊工艺

采用单组分活性剂(AlF_3和LiF)、3组分(AlF_3+30%LiF+10%KF-AlF_3)和4组分(AlF_3+30%LiF+10%KFAlF_3+10%K_2SiF_6)混合组分活性剂进行2219高强铝合金直流正极性活性TIG焊(DCSP A-TIG),研究4种类型活性剂对焊缝表面成型、焊缝内部质量(气孔)、焊缝熔深、电弧形态、接头组织与力学性能的影响。结果表明:涂覆活性剂有助于去除2219铝合金表面的氧化膜,提高焊缝表面成型质量,涂覆4组分活性剂的DCSP A-TIG焊缝表面成型质量最佳;与变极性TIG焊(VPTIG)焊缝内部质量相比,DCSP A-TIG焊接方法可显著降低2219铝合金焊缝内部气孔的产生;AlF_3单组分活性剂可显著增大焊缝熔深,其电弧形态具有明显的拖弧现象;DCSP A-TIG焊焊缝组织具有与母材相同的组织组成物,电流对A-TIG焊缝组织影响较大,增大焊接电流,会造成接头晶粒组织粗大;涂覆4组分活性剂的DCSP A-TIG接头强度和伸长率最高,与VPTIG焊接头力学性能具有相近的技术指标。2219高强铝合金的DCSP A-TIG焊接方法具有很大的工程应用价值。     

高强度贝氏体钢板不同焊接方法接头的组织和性能

利用二氧化碳保护焊、埋弧焊、手工电弧焊研究了高强度贝氏体钢板焊接接头的组织和力学性能.结果表明:二氧化碳保护焊焊后不热处理接头焊缝组织为贝氏体、少量铁素体和珠光体,热影响区为新型贝氏体组织;手工焊焊后不热处理焊缝组织主要为块状铁素体和少量珠光体,热影响区组织为新型贝氏体组织;埋弧焊焊后不热处理焊缝部分组织为针状铁素体,熔合线结合良好,组织分布均匀,晶粒细小,热影响区组织为新型贝氏体.各种焊接方法焊接接头具有良好的强韧性.