铸造铍铝合金的氩弧焊技术

利用氩弧焊对铍铝合金产品进行焊接，探索铍铝合金的氩弧焊技术，以确定焊接电流、焊接速度、焊丝选用等主要因素，并且实现产品焊接及焊后热处理，进而可解决焊接热裂纹、气孔、塌陷、未焊透等铍铝合金焊接缺陷，其焊缝强度与母材的相当。文中开展焊接件性能、内部组织及焊接机理研究，以初步形成关于铍铝合金焊接的基础理论。     

T91管焊接裂纹分析及控制

某电厂锅炉屏式过热器T91管在安装焊接中反复出现横向裂纹缺陷,对含裂纹的焊缝进行了宏观形貌、化学成分、硬度试验、焊接工艺、热处理工艺分析。判断T91管焊缝横向裂纹产生的主要原因为焊缝填充层厚度过大、焊道接头部位未错开,造成平焊部位焊缝金属温度过高及焊接应力增大。通过改善焊接工艺,增加焊缝填充层数以及焊接接头部位错开,彻底消除了T91焊缝横向裂纹缺陷,有效提高了锅炉屏式过热器T91管安装焊接质量。     

晶粒尺度对镍基高温合金的高温失塑裂纹敏感性的影响

镍基高温合金FM-52M是被广泛应用于核电关键部件焊接结构的熔敷金属。但在厚壁管道焊接中,FM-52M的窄间隙填充焊缝具有明显的高温失塑裂纹(DDC)倾向。由于该类热裂纹缺陷的存在,将导致关键部件的焊接结构在核电严苛环境中服役时出现极大的安全隐患。目前在压力容器安全端等厚壁管道焊接制造中,仍无法完全避免该缺陷。针对该问题,提出了采用脉冲TIG焊细化FM-52M的焊缝微观结构改善材料的高温力学性能。通过基于Gleeble技术的单向拉伸试验(STF试验)对FM-52M填充焊缝的DDC裂纹敏感性进行评估,结果证实细化的微观组织提高了DDC裂纹的临界应变,增加了该熔敷金属的抗DDC性能。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢激光焊接头裂纹分析及防止措施

采用激光焊对TiNi形状记忆合金与不锈钢异种材料进行焊接,用扫描电镜和激光共聚焦显微镜研究了TiNi合金/不锈钢接头裂纹及断口特征,分析了焊缝裂纹的形成机理,并提出了防止裂纹的措施.结果表明,裂纹多以微裂纹的形式出现于焊缝中心和TiNi合金侧熔合区.焊缝中存在大量的脆性化合物是产生裂纹的内在原因,接头受到拉伸应力是产生裂纹的必要条件,焊缝裂纹是二者共同作用的结果.通过焊接区加镍和钴中间层材料、改变激光光斑位置、焊接区施加轴向力及优化激光焊接参数的方法均能在一定程度上改善焊缝金属的裂纹敏感性,其中加金属中间层效果更为明显,加镍和钴中间层后,接头抗拉强度分别达到372和347 MPa,比未加中间层的接头的抗拉强度分别提高98.9%和85.6%.     

储罐焊缝缺陷性质的超声波探伤实用判断方法

焊缝超声波探伤缺陷性质判断,首先是根据缺陷的形状、缺陷反射波幅及缺陷在焊缝中的位置等参数,并综合考虑焊接材料和焊接工艺,对缺陷的性质进行分析。在各种焊接缺陷中形状呈面状的为裂纹、未熔合及未焊透;缺     

深窄间隙焊接接头疲劳性能试验研究

通过高周疲劳试验,测定了大厚壁NiCrMoV钢深窄间隙埋弧焊焊接接头的S-N特征曲线.疲劳试验发现,疲劳试样断裂位置多发生在焊缝处,并对疲劳断口进行了SEM分析.发现疲劳裂纹源出现在材料内部,焊缝的裂纹源多萌生于焊接缺陷处,非金属夹杂是造成母材疲劳裂纹形核的原因.试验得出了该焊接接头的条件疲劳强度(N=5×107)为405 MPa,从而为结构设计工作人员提供了技术依据;严格控制焊接缺陷可改善整个接头的疲劳性能.     

压力容器焊接缺陷问题及对策

压力容器焊接过程中出现的缺陷主要有低熔点化合物、气孔、裂纹等,它们的产生与焊前处理以及焊接工艺参数有密切的关系。焊前母材处理不当会导致焊缝中产生较多气孔,而合理的焊接工艺参数则可以减少焊缝的低熔点相和裂纹。文中概括了压力容器焊接过程中可能会产生的缺陷,详细介绍了其形成机理,针对这些缺陷提出了应对措施,并对今后压力容器焊接的发展进行了展望。     

西气东输二线9A标段焊接质量控制

介绍了西气东输二线9A标段焊接设备和材料的选用;制定了焊接工艺参数、坡口制备、根焊、热焊、填充焊、盖面焊的工艺措施;同时也分析了半自动保护焊焊接缺陷产生的原因和控制方法.通过科学地控制焊接工艺,焊缝成形美观,质量稳定,焊接一次合格率达到了99.25%.     

钨极脉冲氩弧焊封底技术

本文研究了TIG加填充丝单面焊背面自由成形的特点;低碳钢加填充丝TIG焊的冶金特点;工艺因素对焊缝成形的影响;焊接参数与电弧形态的关系;如何提高工艺适应性。最后给出焊接试验结果和结论。     

电子束焊接铍的显微组织

电子束焊接铍时加铝、铝硅（或铝硅镁）合金作填充金属,本文分析了焊接接头的显微组织与结合状况。结果表明,以铝作填充材料的焊缝,其组织为铍铝共晶组织或两者的混合物;以铝硅合金作填充材料的焊缝,其组织为铍铝的二元共晶组织或铍铝硅的三元共晶组织,同时还含有它们的混合物。通过理论计算与试验测定,定量分析了焊接中的铝含量。两种方法得出的铝含量都高于国外报道含铝量的22%-34%。     

超声冲击处理冷轧钢板缝焊接头的疲劳性能

用窄搭接电阻缝焊机对汽车用SPCC（冷轧低碳普通钢板）进行焊接,采用超声冲击仪对缝焊接头进行处理;通过拉压疲劳试验、X射线应力分析仪、OM、SEM对处理和未处理的缝焊接头疲劳性能和组织进行测试和观察分析对比.结果表明,未经超声冲击处理的缝焊接头经5×104次交变载荷作用即在焊趾区萌生裂纹,裂纹与载荷方向呈45°;经超声冲击处理过的缝焊接头经1.88×106次交变载荷作用未发生断裂;超声冲击处理使缝焊接头表层晶粒细化并形成塑性变形层,降低了其表面的微裂纹缺陷造成的应力集中,使表面残余拉应力变为了压应力,有利于改善缝焊接头的疲劳性能.     

Effect of welding processes on joint characteristics of Ti–6Al–4V alloy

Abstract

Although Ti–6Al–4V alloys show reasonable weldability characteristics, the joint properties are greatly influenced by the welding processes. Microstructures and tensile and impact properties of welded Ti–6Al–4V alloy were evaluated for high vacuum electron beam welding, CO₂ laser beam welding and gas tungsten arc welding. The resultant tensile and impact properties of the welded joints are correlated with the weld metal microstructure and hardness. The results indicate that the electron beam welding is more suitable for Ti–6Al–4V sheet welding and the welding seam without defects can be obtained. The full penetration butt welds are obtained by gas tungsten arc welding process, but they have many drawbacks such as wide weld seam, big deformation and coarse grains. Laser beam welding has many advantages such as the narrowest weld seam, the least deformation and the finest grains, but it should be studied again for the reasons of unstable welding technologies and strict condition.     

焊接热输入对纯铜焊缝组织及其力学性能的影响

在纯铜(T2)钨极氩弧自动焊(TIG)条件下,研究了不同焊接热输入对焊缝成形、焊缝显微组织及力学性能的影响。结果表明:焊接热输入过大,焊缝正面出现咬边,焊缝反面过宽、余高过高,而焊接热输入过小焊缝未焊透,轧制时易出现根部裂纹;随着焊接热输入的增大,焊缝区以及热影响区晶粒尺寸都增大,接头塑性降低;焊后未轧制时,焊接热输入越大,接头强度越低,而轧制后,焊缝的抗拉强度没有明显的变化,焊接热输入小时的屈服强度明显高于焊接热输入大时的屈服强度,并且接头断裂均发生在焊缝熔合线区,说明熔合线区是整个焊接接头最为薄弱的环节。     

FV520B钢十字焊接接头的疲劳性能

用金相显微镜和扫描电镜观察了FV520B钢焊接接头母材、焊缝及热影响区的微观组织;并通过透射电镜给出了母材和焊缝的微观形貌。结果表明:母材组织为细小均匀的回火马氏体、弥散分布的析出相及高密度位错,而焊缝为粗大的板条马氏体及少量的析出相,说明母材力学性能优于焊缝。利用疲劳实验获得了高平均拉应力下接头的疲劳强度及S-N曲线等。通过对疲劳断口的观察,发现疲劳断裂主要有两种形式:破坏于焊趾处和焊接缺陷处,由于这里严重的应力集中,加速了疲劳裂纹的萌生。     

钻井工具的MAG焊接工艺

在对钻井工具的焊接特点、MAG焊接缺陷进行分析的基础上，通过选择合适的焊接材料、优选焊接工艺参数、采用合理的环缝焊接操作技术，克服了MAG焊易出现的气孔、熔化区开裂缺陷，焊缝金相组织为回火索氏体，成功的将MAG焊应用到了钻井工具制造领域，提高了焊接效率、降低了焊接成本。     

高匹配搭接角焊缝力学性能及应用效果分析

采用等匹配和高匹配焊材完成了高钢级B型套筒修复高钢级管道的试验研究. 结果表明,等匹配焊接和高匹配焊接的角焊缝焊接接头都具有良好的拉伸强度和冲击韧性,高匹配焊接接头熔覆金属的冲击韧性略低于等匹配,其焊接接头延展性略差;施焊后等匹配搭接角焊缝未发现焊接缺陷,焊接接头维氏硬度最大值为293 HV10,出现在角焊缝外表面与套筒搭接焊缝处;高匹配搭接角焊缝出现了起源于角焊缝外表面层的横向裂纹,且该焊接接头硬度整体偏高,最大值出现在外表面中心位置焊缝处,为403 HV10,与裂纹起裂位置对应,其产生原因与焊接过程中不同部位熔池金属冷却速率有关,尤其是外表面盖面焊处冷却速度较快,外壁层硬度值异常偏高,萌生裂纹.因此建议搭接角焊缝焊接焊材选择时,在不影响密封和承载前提下,可尝试降低焊缝匹配强度等级.     

小口径钢管全位置脉冲TIG多层焊的组织分析

采用全位置脉冲TIG焊技术对小口径钢管环缝进行焊接，焊接采用TIG焊打底＋TIG填丝的多层焊工艺，分析了打底焊及每层填丝焊接完成后的打底层焊缝组织。结果表明，采用多层焊工艺可以很好地避免焊缝及热影响区的扩大，并且后焊层对前焊层的再加热作用，可细化晶粒，改善组织。     

高端刀具异种钢A-TIG焊焊接性

针对高端刀具焊接时必须整体预热,接头质量不稳定的问题,采用A-TIG焊接方法对高端刀具中的430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"复合不锈钢刀刃进行焊接.研究了活性剂对焊缝熔深﹑焊缝气孔﹑接头力学性能﹑微观组织及接头抗腐蚀性能的影响,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,利用A-TIG可以无需预热实现430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"不锈钢刀刃的焊接,且单面焊双面成形,焊缝中未出现气孔、裂纹,接头抗拉强度可达606 MPa;接头热影响区非常窄,焊缝晶粒得到细化;活性剂的加入未降低焊接接头的抗腐蚀性能.因此,高端刀具异种钢A-TIG焊具有良好的焊接性,接头质量高.     

灯泡贯机组主要部件的焊接

通过对灯泡贯机组主要部件的结构及材料分析,指出冷裂纹是焊接时应考虑的主要内容。在工艺评定的基础上确定其最佳焊接工艺参数,制定出详细的焊接工艺过程卡,同时在焊接时采用合理的焊接顺序,最大限度地降低焊缝拘束度。通过控制氢的来源和焊后去氢处理大大降低焊缝冷裂纹倾向,提高焊缝质量,确保机组正常运行。     

铝合金薄板高斯脉冲MIG焊

提出了GAUSS-MIG焊模型,成功在2 mm和3 mm厚度的铝合金薄板进行了焊接试验.通过分析试验采集的信号,发现焊接电流电压波形规整、分布有规律,重复性好,能量输入集中,弧长稳定,证明了GAUSS-MIG焊的焊接过程平稳.GAUSS-MIG焊焊缝的力学性能比传统的铝合金双脉冲焊有一定的提高,并且焊缝外观鱼鳞纹清晰工整,表面光亮,熔高和熔深合适,焊接过程几乎无飞溅发生,电弧声柔和,焊接质量好.