TiO2对水下湿法焊接熔渣形貌及微观组织的影响

文中采用自制的金红石型碳钢焊条进行水下湿法焊接,重点分析了药皮中TiO₂的加入量对熔渣形貌及微观组织结构的影响.由熔渣的成分及物相分析得出,熔渣的主要组成相为Fe₂MnTi₃O₁₀,还含有少量的Ca₂SiO₄和自由氧化物.对熔渣的宏观形貌及微观组织结构分析发现,当药皮中TiO₂加入量较大时,熔渣致密松脆,熔渣的微观组织中灰白色条状相粗大,有利于熔渣脱渣;当减小TiO₂的加入量,增大CaCO₃的加入量时,熔渣变得松散,出现粘渣现象,此时微观组织中的灰白色条状相变得细小,不利于熔渣脱渣.     

焊接电流对M51/B318异种金属精密电阻焊接头质量的影响

文中采用精密电阻焊进行高速钢M51与高强度弹簧钢B318异种钢材焊接,着重分析了焊接电流对接头特性四个指标(接头剪断力、热影响区大小、挤出熔渣量、有无飞溅情况)的影响. 结果表明,焊接电流与接头剪断力呈抛物线关系,焊接电流自900 A上升到1 300 A时,接头剪断力随之增加并达到峰值,当焊接电流达到1 400 A时,由于焊接能量过大出现熔渣飞溅现象,接头剪断力下降;随着焊接电流增加,热影响区的大小及挤出熔渣量也呈现先增大后减小的趋势. 文中还结合微观组织分析了焊接电流对焊缝质量的影响机理.     

焊接材料及其生产设备

20092086不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系/孙咸//焊接.-2008(10):5~8采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系。结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔满过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量。进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量。后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯间未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废。图4表2参620092087颗粒度对E4303电焊条性能影响/顾玲燕…//焊接学报.-2008,29(10):50~52,56以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观...     

焊接材料及其生产设备

20092086不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系/孙咸//焊接.-2008(10):5~8采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系。结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔满过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量。进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量。后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯间未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废。图4表2参620092087颗粒度对E4303电焊条性能影响/顾玲燕…//焊接学报.-2008,29(10):50~52,56以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观...     

不锈钢焊条焊接飞溅的产生与对策

分析了碱性渣系不锈钢焊条焊接飞溅的类型、性质以及对焊条工艺质量的影响,探讨了焊接飞溅产生机理和影响因素,提出了控制不锈钢焊条焊接飞溅的对策.结果表明,碱性渣系不锈钢焊条的焊接飞溅主要有两种类型.焊接飞溅破坏了电弧的稳定性,药皮温升开裂加剧,全位置焊接成形困难,甚至影响焊缝性能.药皮组成物所决定的粗熔滴短路过渡形态,是产...     

TiO2和Al2O3对CaO-SiO2-CaF2基础焊接渣系熔化特性的影响

研究了TiO₂和Al₂O₃对CaO-SiO₂-CaF₂基础焊接渣系黏度、熔化温度、表面张力等熔化特性的影响，并利用XRD和拉曼光谱分析四元焊渣的物相和结构特征.结果表明，TiO₂含量增加会显著降低焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力，提升熔渣流动性；Al₂O₃含量增加会使焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力先略有升高后明显降低.CaO-SiO₂-CaF₂-TiO₂和CaO-SiO₂-CaF₂-Al₂O₃四元焊渣完全熔化后，其黏度均在0.2 Pa·s以下，继续升温对黏度无显著影响，低于熔化温度后，焊渣随温度降低迅速凝固，呈明显的短渣特性.经XRD和拉曼光谱分析可知，四元焊接熔渣中主要含具有硅酸盐网络结构的Ca₄Si₂O_...     

萤石对水下湿法焊接工艺性能及力学性能的影响

采用自制金红石型碳钢焊条进行水下湿法焊接,重点分析药皮中萤石与大理石的加入量对焊缝成形,熔渣成分、物相、覆盖性、脱渣性及焊接接头力学性能的影响。由焊缝宏观形貌分析发现,随着药皮中萤石含量的增加,焊缝的铺展性和熔渣的脱渣性变好,但熔渣的致密性和覆盖性变差。通过对熔渣的物相进行分析,得出熔渣的主要组成相为Fe_2MnTi_3O_(10)和FeTiO_3,还含有少量的MnO和Ca_2SiO_4,改变萤石和大理石的含量,对熔渣的主要组成相没有产生影响。通过力学性能测试得出,药皮中萤石加入量为6.5%时,所得焊接接头的力学性能最好。     

9Ni钢镍基焊条焊接冶金性能分析

运用XRF、XRD、电子探针、金相显微镜、高温物性测试仪等测试方法对9Ni钢镍基焊条ENiCrMo-6的组成和焊接冶金反应进行了分析。结果表明,ENiCrMo-6焊条熔敷金属合金体系为Ni-Cr-Mo-Fe,形成单相奥氏体组织;焊芯为纯镍,通过药皮过渡Cr、Mo等其他合金元素,药皮中含有大量碱性氧化物、氟化物,熔渣是由金属氧化物、金属氟化物组成的盐-氧化物型熔渣,熔渣中存在的主要物相为CaF_2及其共混物。分析结果为9Ni钢焊条的研制和改进提供了试验研究和理论分析基础。     

镍基焊接材料熔滴特性及焊态熔敷金属与低温钢力学性能匹配

以真空冶炼+电渣重熔二步法制取镍合金焊芯,设计高碱度药皮形成复层梯度型熔渣,并研制出ENiCrMo-6深冷镍合金专用焊条.对研制焊条熔敷金属和采用ENiCrMo-6型异质材料焊接9Ni钢接头的力学性能进行试验.借助Acuteye高速摄像技术研究熔滴过渡及熔池流动特性,采用JSM-6360LV型扫描电子显微镜分析复层熔渣结构.对焊缝和热影响区进行观察和分析以从不同角度探讨低温断裂行为.结果表明,针对液态镍合金熔滴过渡颗粒粗大、流动性差、焊缝成形困难问题,通过药皮设计形成复层梯度型熔渣可有效解决焊缝成形.焊缝组织中,抑制奥氏体柱状晶粗化、减小超低温条件下的塑性损伤是保证低温韧性的重要条件.采用ENiCrMo-6型焊条焊接9Ni钢,其焊态热影响区过热对板条马氏体和逆变奥氏体相的影响并不显著.通常情况下,焊接加热不致严重降低过热区中板条马氏体间残留逆变奥氏体相,从而对过热薄弱区低温韧性具有组织保证作用.     

高温长时服役HR3C钢焊接接头的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及拉伸和弯曲试验研究了高温服役4.2万小时超超临界机组用HR3C钢焊接接头的微观组织和力学性能。研究结果表明,高温长时服役后HR3C钢焊缝金属中形成了大量条状和颗粒状M₂₃C₆析出相,焊接热影响区奥氏体晶粒长大,在晶界附近形成了板状M₂₃C₆相。拉伸和弯曲试验结果表明HR3C钢焊接接头高温服役后表现出明显的时效脆化倾向。     

水下湿法手工自蔓延焊接技术

基于自蔓延高温合成技术（SHS技术）和湿法电弧焊原理,研究了一种用于水下金属结构应急维修的新型焊接方法—水下湿法手工自蔓延焊接技术.通过焊条结构设计、焊药设计等,研制了水下燃烧型焊条,进行了焊接试验,对接头组织和性能进行了分析.结果表明,该技术可在无电、无气、无其它设备的条件下实现水下金属构件的湿法焊接,单面焊双面成形,接头抗拉强度达267 MPa,冲击吸收能量13.8 J;SEM和EDS分析表明,焊缝金属为以α-Cu固溶体为基体、有大量块状富铁第二相析出的高铁铜合金,熔合区的成分和组织与焊缝第二相基本相同,焊缝合金与熔融母材交互结晶,形成了梯度熔焊连接;拉伸断裂发生在焊缝或熔合区,断口有大量韧窝,属韧性断裂.     

Surface modified long-life electrode for resistance spot welding of Zn-coated steel

In order to increase the life of conventional copper electrodes in resistance spot welding of Zn-coated sheet steel, a multi-layer Ni/(TiC_P/Ni)/Ni composite coating was deposited onto the copper electrode top surface by electro-spark deposition. Scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction and micro-hardness tests were employed to characterize the microstructure and property of the coating. The results showed that the copper electrodes with a dense Ni/(TiC_P/Ni)/Ni coating slightly increased the resistance of the weld system and hence the welding current could be reduced to produce a weld with the same button size as that made by uncoated electrodes at a high welding current. The coating was gradually cracked during welding under the action of welding force, forming Ni/(TiC_P/Ni)/Ni composite islands which were strongly adherent to and further, punched into copper substrate. The coating could significantly reduce the alloying between copper electrode substrate and molten Zn. As a result, coated electrode showed a much longer life than an uncoated electrode even though the welding current for coated electrode was lower than that for uncoated one.     

X80管线钢焊条电弧焊接头组织与耐蚀性分析

利用双熔敷极焊条电弧焊技术对X80管线钢进行了焊接,并在焊接接头成分、组织及耐蚀性方面与传统焊条电弧焊进行了对比分析.结果表明,双熔敷极焊条电弧焊技术熔敷效率高,但受其结构及药皮重量系数的影响焊缝中合金元素的含量比普通焊接焊缝的低,且焊缝中多边形铁素体含量较高,另一方面由于对母材的热输入较低,使得其粗晶区组织较为细小,这有利于其性能的提高;对0.5 M Na₂CO₃-1 M NaHCO₃溶液及通饱和CO₂的NACE A溶液中的耐蚀性研究发现,焊缝及粗晶区耐蚀性均差于母材,且采用双熔敷极焊条电弧焊技术有利于提高焊缝及粗晶区的耐蚀性.     

焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金TIG焊的影响（英文）

研究焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金板材活性钨极氩弧焊(A-TIG)焊接接头的宏观形貌、微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝的熔深和熔宽比增加,涂覆TiO2的焊缝表面形貌逐渐恶化;焊缝中α-Mg晶粒尺寸增加,颗粒状β-Mg17Al12数量增多。与普通的TIG焊相比,A-TIG焊缝熔深明显增加并且晶粒尺寸粗化。当焊接电流小于130 A时,涂覆TiO2焊接接头的极限抗拉强度值随着焊接电流的增加而增加,当焊接电流超过130 A时其抗拉强度值开始下降;焊缝热影响区和熔合区的平均显微硬度随着焊接电流的增加逐渐降低。     

Boride coatings on steel using shielded metal arc welding electrode: Microstructure and hardness

In the present study, shielded metal arc welding electrodes were produced for making boride coatings and low-carbon steel plates were surfaced with single-pass bead on-plate welds. The effects of the boron content in the electrode shield on the microstructure and hardness of the coatings were investigated. After deposition, microstructural analyses including metallographic examination, wavelength-dispersive X-ray (WDX), X-ray and microhardness measurements of the coatings were evaluated. From the results, it was seen that different boron contents formed primary and eutectic Fe₂B, and consequently had an effect on the hardness of the coating. As the amount of boron which was transferred from the electrode shield to the coating increased, the microstructure of the coating changed from the eutectic structure (α-Fe + F₂B) to primary Fe₂B with the eutectic of Fe₂B plus martensite, and the hardness increased. The present study has therefore shown that the shielded metal arc welding electrodes produced here for the first time can be used effectively and economically to produce boride coatings on SAE 1020 steel.     

磁场作用下镁合金A-TIG焊工艺参数的优化

选用NiCl₂作为活性剂，在对AZ91镁合金板进行A-TIG焊的过程中引入直流纵向磁场，通过调节磁场电流，研究不同活性剂涂敷量下，焊缝熔深、熔宽、硬度及显微组织的变化规律，以确定最佳的匹配参数.结果表明，在所进行的试验范围内，当磁场电流I_c=1.5 A，活性剂涂敷量为5 mg/cm2时，焊缝获得最大熔深5.0 mm，且此时的力学性能最佳，显微硬度达到73.8 HV.磁场与活性剂的双重作用，使得焊缝熔深增加的同时力学性能显著提高.     

手工电弧焊中磷在熔渣-熔敷金属两相间的分布

通过试验和理论分析，研究了手工电弧焊磷在熔渣和熔敷金属中的分配比。结果表明，焊条药皮的碱度或熔渣中提高，使Ｌｐ增加；虽然在改变焊条药皮组成和渣中ＦｅＯ量的情况下，焊缝金属的脱磷是有限的，但合适的药皮碱度和熔渣ＦｅＯ含量，焊缝金属还是可以获得较好的脱磷效果的。     

Microstructure and properties following welding of duplex stainless steel using coated electrodes

Abstract

The effects of the type of electrode coating – basic or rutile – on the microstructure, and strength and impact properties of a welded structure constructed from duplex stainless steel UNS–S31803 were investigated. It was found that the use of a rutile coated electrode leads to considerable porosity and a higher nitrogen content but lower oxygen, and hence less ε-Fe₂O₃ is created compared with weldments produced using an electrode having a basic coating. These phenomena, in turn, cause a higher volume fraction of austenite and thus a higher low temperature impact energy, as well as improved ductility; however, the yield strength is reduced compared with that following basic coated electrode welding.     

7A52铝合金-钢异种结构CMT熔钎焊接头组织及镀镍层的行为与影响

以ER4043铝硅焊丝为填充金属,研究了Q235钢螺柱与7A52铝合金板CMT焊接工艺,在焊接电流115~135 A,电弧电压14.5~16.5 V,焊接速度0.3 m/min条件下,焊接过程稳定,焊缝成形连续美观.结果表明,7A52铝合金侧熔合区界面为熔焊特征,铝母材发生熔合,熔合良好;钢螺柱侧熔合区为钎焊特征,界面存在反应层,由靠近钢螺柱的Fe₂Al₅层和靠近焊缝侧的FeAl₃层组成,整体反应层厚度由根趾向焊趾方向逐渐减小.焊趾部位出现富镍区,主要由Al₃Ni的共晶组织及少量Al₃Ni₂组成.与无镀镍层焊缝比较表明,镀镍层在焊接过程的行为降低了界面反应层厚度,且通过形成富镍区,降低了接头的脆性,使接头抗剪切强度提高了15%~19%,最高达到146.9 MPa,满足了高强铝合金螺柱焊接的质量要求.