新型碱性气保护药芯焊丝LJ507的研制与应用

LJ507药芯焊丝配方以CaF2-CaO-SiO2为渣系的主要成分,辅以TiO2等.其焊接工艺性能稳定,可以进行全位置焊接,且其熔敷金属力学性能符合GB 10045-2001中的相关规定,特别是熔敷金属低温韧性达到比较南的水平.本文从该药芯焊丝熔渣的主要组成、碱度,熔滴过渡形态等方面详细分析了药芯焊丝LJ507的脱渣和飞溅等焊接工艺性能,得到满意的结果.     

奥氏体不锈钢药芯焊丝熔敷金属腐蚀性能研究

研究了ＹＢ１３２型不锈钢芯焊丝熔敷金属的抗腐蚀性能以及化学成分的稳定性和元素分布的均匀性，并与同类手弧焊条和埋弧焊焊丝熔敷金属进行对比，结果表明，ＹＢ１３２药芯焊丝熔敷金属化学成分稳定性良好，微区成分的均匀性，抗晶间腐蚀和全面腐蚀能力均优于ＴＡ１３２焊条和ＨＯＣｒ２０Ｎｉ１０Ｎｂ埋弧焊实芯焊丝。     

氟化物渣系588 MPa级碱性药芯焊丝的研制

研制了一种氟化物渣系的588MPa级碱性药芯焊丝。该焊丝除了有良好的工艺性能，尤其具备优异的强韧性、抗裂性及抗气孔能力，能满足三责工程用钢NH－HITEN590U，610U的焊接。     

高韧性自保护药芯焊丝

采用正交设计方法，研制出一种新氟钙钛渣系（ＣａＦ２－ＴｉＯ２－ＭｇＯ）的自保护药芯焊丝，其焊接工艺性能良好，烟雾少，并且熔敷金属组织均匀，细小，塑性和低温韧性高，是与５５０ＭＰａ级低合金高强钢相匹配的一种高效焊接材料，适于野外焊接重要结构。     

微量元素对自保护药芯焊丝熔敷金属韧性的影响

研究了微量元素Ｔｉ,Ｂ对自保护药芯焊丝熔敷金属金相组织及韧性的影响。研究表明,加入微量元素Ｔｉ,Ｂ有利于改善焊缝金属韧性,但其适宜含量范围较窄,而且Ｔｉ,Ｂ之间析配比要合适,以利于获得高韧性的焊缝。     

国内外典型药芯焊丝的熔滴过渡及其工艺特性

采用高速摄影、平板堆焊以及化学分析等试验方法,测试、对比研究了国内外3种典型钛型渣系药芯焊丝的熔滴过渡及其工艺特性.结果表明,基于3种焊丝熔滴过渡特性与工艺性之间的关系,提出改善熔滴过渡特性新观点,即控制熔滴尺寸是必要条件,而控制"熔滴大角度过渡次数"、"熔滴存在时间和过渡间隔均匀性"、"熔滴依附渣柱过渡次数"等指数是充分条件,二者缺一不可.药芯焊丝的非轴向排斥滴状过渡形态、渣柱直接进入熔池,以及电弧区焊丝接口纵向张开现象,可能导致焊接冶金反应不完全和冶金过程新变化.熔滴过渡区的渗Si反应使熔滴氧化增氧,熔滴被细化,有利于改善熔滴过渡特性.3种典型药芯焊丝的熔滴过渡形态和电弧形态接近,然而过渡指数不尽相同,表现为B焊丝有3项工艺性指标领先,其机理在于控制熔滴过渡和电弧形态的"充分"、"必要"条件均占优势.     

CO2气保护堆焊药芯焊丝熔敷金属化学成分预测

在介绍了人工神经网络模型特点的基础上,结合堆焊过程的复杂性,对用人工神经网络预测ＣＯ２气体保护堆焊药芯焊丝熔敷金属化学成分的方法进行了研究。研究发现用人工神经网络可以行之有效地解决焊接过程中的一系列复杂的、无法用数学解析式表达的非线性问题。为解决焊接冶金非平衡过程问题探索了一条新的途径。     

药芯焊丝送丝机的研制

本文详细介绍了所研制的药习焊丝送丝机的工作原理、电路结构、机械结构及性能参数，并与林肯公司的ＬＮ－９送丝机性能进行了比较。该机既能输送Φ１．２－２．０ｍｍ的实芯焊丝，又能输送Φ１．６－３．２ｍｍ药芯焊丝，解决了国内生产的实芯焊丝送丝机输送药芯焊线不理想的问题。     

药芯焊丝电弧焊“滞熔”现象影响因素的研究

针对当前药芯焊丝应用及研究中存在的问题，用数码照相技术研究了CO2保护气氛下药芯焊丝电弧焊所特有的“滞熔”现象，主要从药芯焊丝渣系、焊接参数、焊丝截面方面对“滞熔”形成原因进行了探讨。实验结果表明，酸性、碱性、金属型三种渣系药芯焊丝均存在不同程度的滞熔现象；在相同焊接参数下，金属型药芯焊丝滞熔程度最小，酸性渣系与碱性渣系相比，小参数下药芯滞熔程度较小，随着焊接参数的增大，酸碱性渣系药芯焊丝的滞熔程度区别不大。     

药芯焊丝电弧焊电弧形态与熔滴过渡行为的研究

基于数码照相技术研究了CO2保护气氛下,渣系和焊接参数对药芯焊丝电弧焊（FCAW）电弧形态和熔滴过渡行为的影响。研究发现,酸性及金属芯渣系药芯焊丝在所有焊接参数下电弧扩散角相差不大,碱性渣系药芯焊丝因药芯中含大量消电离元素,大焊接参数下电弧扩散角比其它两种渣系小;金属芯药芯焊丝大焊接参数下发生“半潜弧”,可见弧长显著缩短。随着焊接参数增大,酸性,碱性,金属芯药芯焊丝均依次出现如下熔滴过渡类型;短路过渡、大滴排斥过渡、细颗粒过渡,均未发生喷射过渡。     

自保护药芯焊丝与气保护药芯焊丝的比较

对气保护药芯焊丝与自保护药芯焊丝的工艺性能和力学性能进行比较，结果表明气保护药芯焊丝焊接工艺性能比自保护药芯焊丝好，两种焊丝的力学性能很接近。     

高强韧轨道交通用钢药芯焊丝的力学性能及组织分析

针对轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢研制了一种焊接工艺性能优良、具有高强韧性、良好抗疲劳性能的药芯焊丝,并对研制的药芯焊丝熔敷金属拉伸、低温冲击韧性和疲劳强度等力学性能及组织进行了分析.结果表明,研制的药芯焊丝成分设计合理,焊缝组织以针状铁素体和粒状贝氏体为主,晶粒细小,有效提高了焊缝的强韧性,使焊缝具有优良的低温韧性和疲劳性能.药芯焊丝熔敷金属的抗拉强度达到620 MPa,-40℃低温韧性夏比冲击吸收功为96 J,指定寿命为2×106次循环下的疲劳极限为354 MPa,分别是设计目标值的1.1倍、1.6倍和2.2倍,能够满足轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢的焊接需求.     

自保护药芯焊丝焊缝组织及性能

分析了两种焊材相同焊接工艺下焊缝组织对焊缝冲击性能的影响,研究结果表明：多层多道焊缝中,链状M/A及大角度晶界是影响焊缝冲击性能的主要原因。链状M/A增多将降低焊缝冲击性能,大角度晶界增多将提高焊缝冲击性能。     

药芯焊丝生产装备特性及其与焊丝品质的相关性

介绍了钢带法药芯焊丝生产工艺流程及所需装备,探讨了主要生产装备的结构特点、工作原理及与焊丝品质的相关性.研究表明,钢带轧拔法药芯焊丝制造工艺比较复杂,所需装备或装置种类较多,结构特点和工作原理各异.加粉的不均匀性、粉料的分层现象,以及粉料的流动性差异等,是加粉装置运行中影响焊丝品质的主要因素.对接截面药芯焊丝在成型过程中出现桃形、接口不严,以及药粉填充率小稳定、可调性差等现象,是成彤装置运行中影响焊丝品质的主要因素.对接截面药芯焊丝穿过固定模拔丝产生轴向扭曲,以及焊丝表面拔丝粉残留等现象,是拉丝装置运行中影响焊丝品质的主要因素.手工检测药粉填充率在规定数值之内时,其产品品质还是有保障的:红外线在线检测法是一种定性方法,不能保证焊丝品质质量;专利介绍的在线自动检测法对焊丝品质质量的影响取决于测量精度.     

双相不锈钢药芯焊丝GDQA2205的研制

对所研制焊丝进行气体保护焊试验,测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、抗拉强度、点蚀率和接头的洛氏硬度、抗弯强度和冲击韧度.用金相显微镜对焊缝金相组织进行观察,用扫描电镜分析冲击断口的形貌,并且用EDS能谱仪分析夹杂物的成分.结果表明,在焊丝中加入合理的Ni和MnN,可有效地促进奥氏体的形成,使焊缝获得合理的奥氏体铁素体两相组织.还分析了耐点蚀性能和冲击韧度的影响,研究发现除化学成分外,均匀的两相组织有利于改善耐腐蚀性能;金属元素Mn,Ni,Cr等是焊接接头冲击韧度的保证.     

药芯焊丝的环境协调性

分析了焊接材料生产和使用时对环境的影响．介绍了药芯焊丝环境协调性研究的迫切性，指出应从药芯成分、焊接电弧物理以及熔滴过渡等方面来降低药芯焊丝的发尘量，应尽快建立药芯焊丝的LCA，以提高药芯焊丝的环境协调性。     

B4C对高碳铬铁自保护药芯焊丝力学性能的影响

通过改变高碳铬铁中熔覆金属B4C的含量,分别考察了B4C对堆焊熔敷金属金相组织、硬度和不同载荷下耐磨性的影响,并对堆焊熔敷金属磨损形貌进行了分析.结果表明,随B4C含量的增加,初生碳化物的生长方向性越来越明显,成定向生长趋势,并且熔敷金属的宏观硬度逐渐增大,但B元素含量超过0.5%时,硬度变化趋缓;不同载荷磨损条件下,B4C强化的熔敷金属表现出耐磨性不同,堆焊熔敷金属耐磨面碳化物断裂或剥落少时,表现出良好的耐磨性,当碳化物大量断裂或剥落时,耐磨性变差.     

自保护药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B-W合金的组织及性能

采用自保护药芯焊丝明弧堆焊技术制备五组不同钨含量的Fe-Cr-C-B-W合金. 借助金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和磨损试验机分析堆焊合金的组织及性能. 结果表明,合金的显微组织由马氏体、残余奥氏体、M₇(C,B)₃,M₃(C,B),Fe₃W₃C和WC组成. 大部分钨元素被迁移到晶界生成了比WC稳定性更好的Fe₃W₃C缺碳复合相,堆焊层中没有典型的初生WC硬质相颗粒生成. 随着钨添加量的增多,共晶硬质相M₇(C,B)₃,M₃(C,B)和Fe₃W₃C随之增多,间距减小,呈连续网状均匀分布. 当钨的添加量为12%时,堆焊层的耐磨性达到最佳.