先进摩擦焊接技术的开发与应用

先进摩擦焊接技术具有巨大的开发潜力，是适应环境的21世纪材料加工制造技术,它主要包括线性摩擦焊、摩擦堆焊、搅拌摩擦焊和摩擦塞焊。本文综合介绍了上述几种先进摩擦焊接技术的工艺特点及应用发展趋势。     

先进摩擦焊接技术的开发与应用

先进摩擦焊接技术具有巨大的开发潜力,是适应环境的21世纪材料加工制造技术,它主要包括线性摩擦焊、摩擦堆焊、搅拌摩擦焊和摩擦塞焊。本文综合介绍了上述几种先进摩擦焊接技术的工艺特点及应用发展趋势。     

摩擦堆焊技术研究进展

摩擦堆焊在常规摩擦焊中引人其他形式的运动，拓展了摩擦焊的应用范围。采用摩擦堆焊可以得到大厚度、基本无稀释、组织致密、性能可靠的堆焊层，而且堆焊效率高。该技术在刃具制造、航空材料连接上得到应用。介绍了摩擦堆焊的工艺特点，综述了其研究发展历史，并指出其广阔的应用前景。     

摩擦焊和等离子弧焊在气门生产中的应用

主要介绍了摩擦焊技术和等离子弧焊技术在气门生产过程中的应用情况,指出了焊接过程中应注意的问题和为保证焊接质量应采取的措施,最后总结了新型中空充钠气门的优点和保证焊接同轴度的措施。发动机进排气门的批量化生产将使摩擦焊和等离子弧堆焊得到更广泛的应用,进而推动摩擦焊和等离子弧堆焊技术的进步和发展,而汽车轻量化的发展趋势将使中空充钠气门受到越来越多的关注。     

基于工件与外部可消耗工具摩擦的焊接技术研究进展

摩擦焊是一类依靠摩擦产热来实现材料连接的固相焊接技术,具有接头质量高、焊接变形小、节能环保等优点,广泛应用于航空航天、交通运输、矿山机械、海洋装备等领域. 近年来,摩擦焊技术发展迅速,一些改型的工艺相继产生. 根据相互摩擦对象的属性对摩擦焊技术进行了分类,归纳了各自的主要工艺特点.对基于工件与外部可消耗工具相互摩擦的焊接技术进行了系统综述,重点介绍了径向摩擦焊、摩擦-铆接、摩擦塞补焊、摩擦堆焊和涡流搅拌摩擦焊的基本工艺原理和最新研究进展,同时对以上工艺技术的未来发展展开了讨论,以期为相关领域的科研工作者提供参考.     

《电焊机》杂志2004年1～6月份刊登计划

刊登时间刊登主题主要内容征稿截时间2004年1月搅拌摩擦焊技术2003年12月30日搅拌摩擦焊技术国内外发展现状及前景搅拌摩擦焊原理黑色及有色金属材料的搅拌摩擦焊工艺搅拌摩擦焊技术在实际生产中的应用搅拌摩擦焊接设备的研制搅拌头性能及搅拌头材料的发展2004年2月现代船舶工业高效焊接技术2003年12月30日我国现代船舶工业的发展状况船舶焊接技术现状与展望新型进口和国产焊接与切割设备在船舶焊接中的应用船舶制造中高效焊接技术CO2气体保护焊在修造船中的应用船舶厚板自动立向上焊接法船舶高效焊接材料的发展趋势2004年3月CO2焊接技术2…     

《焊接》杂志1978年总目录

第一期高应变区裂纹张开位移分析药芯焊丝CO:气体保护焊自保护药芯焊丝的研制及应用药芯焊丝气电垂直自动焊在大型 球罐施工中的应用流线型切割咀的加工方法CO:气体保护焊在我厂的试验和应用铜补偿器堆焊与厚紫铜板埋弧自动焊高锰钢Mn13的焊接简易乙炔干燥器断裂力学简介一金属的脆断与防止摩擦焊基础讲座: 四、摩擦焊机一机部等离子堆焊现场技术交流会 在石家庄召开关于改进交流焊机自动开关空载节电电容器的 几点看法三顶(顶气、顶水、顶压)焊简易焊补铝器件应该注意的间题摩擦焊基础讲座: 五、摩擦焊焊接工艺交通部举办减应法气焊铸铁…     

高效、固相焊接新技术--搅拌摩擦焊

在介绍搅拌摩擦焊（FSW）技术特点的基础上,对发达国家在搅拌摩擦焊接技术的工业化应用进行了综述,并且对中国搅拌摩擦焊中心在镁合金、铜合金、钛合金、塑料等材料的搅拌摩擦焊工艺研究、复杂铝合金构件开发以及搅拌摩擦焊设备制造等方面进行了较全面的介绍.搅拌摩擦焊接技术是一项高效、固相焊接新技术,在铝合金结构焊接方面具有广阔的应用前景.     

搅拌摩擦焊概述（一）

搅拌摩擦焊专栏是《现代焊接》杂志与中国搅拌摩擦焊中心合作开辟的搅拌摩擦焊技术的科普专栏，包括以下专题——搅拌摩擦焊概述，搅拌摩擦焊优点。搅拌摩擦焊原理，搅拌摩擦焊历史，搅拌摩擦焊应用，搅拌摩擦焊设备，搅拌头设计和材料，搅拌摩擦焊可控参数和过程控制，搅拌摩擦焊匙孔去除技术，搅拌摩擦焊工艺改进，搅拌摩擦焊接头性能，搅拌摩擦焊点焊，铜、镁、钛、钢的搅拌摩擦焊，搅拌摩擦焊接头及夹具设计，搅拌摩擦焊检测技术，搅拌摩擦焊质量控制等。敬请关注![编者按]     

轻质异种材料摩擦焊研究现状

由于异种材料物理、化学性能及力学性能方面存在显著差异,导致其在焊接过程中容易出现被氧化、形成脆性金属间化合物、焊接变形严重等焊接缺陷。而摩擦焊作为一种绿色固相连接技术,因其焊接温度低、焊接质量好、焊接过程稳定等优点,已经在异种材料焊接中得到了广泛的应用。详细综述了异种材料搅拌摩擦焊、线性摩擦焊轴向摩擦焊的国内外研究进展,涉及到焊接工艺、力学性能和成分分析等方面,着重介绍了铝合金、镁合金、钛合金等轻质材料之间的摩擦焊接,并对今后的发展进行了展望。     

镀锌板单旁路耦合电弧GMAW高速焊接方法

为了解决镀锌板上锌层易受热烧损,无法使用大电流MIG焊接方法进行高速焊接的问题,采用了一种低热输入高效率的焊接方法——单旁路耦合电弧GMAW(DE-GMAW)用于镀锌板的焊接。搭建了该焊接方法的试验平台,对镀锌板堆焊和搭接接头的高速焊接方法进行试验研究。结果表明,通过调整旁路电流值,单旁路耦合电弧GMAW方法降低了镀锌板上的焊接热输入,并可以在大电流和高焊速的条件下实现镀锌板堆焊和搭接接头的焊接,所得焊缝成形良好,母材变形小,焊接过程稳定无飞溅。焊后镀锌层的烧损与同等热输入条件下的普通MIG焊相比明显降低,保证了镀锌板焊后的耐腐蚀性能。     

高频感应重熔智能运控系统的研究与应用

为了解决传统感应加热设备因缺少智能运控系统而导致的重熔涂层质量不稳定的难题,对高频感应重熔智能运控系统的结构与组成、运行模式等进行设计,实现了对高频感应重熔集成装置的智能跟踪可控功能。通过该系统制备了NF201镍基自熔性合金粉末重熔涂层,并与等离子喷焊技术制备的涂层进行微观组织与硬度对比分析。结果表明:相对于等离子喷焊涂层,采用高频感应重熔智能运控系统制备的重熔涂层具有更优异的组织结构和力学性能,其微观组织更为致密细腻,孔隙率及缺陷尺寸较小,硬度较高,硬度极差较小,从而验证了此智能运控系统能够有效提升感应重熔涂层的质量。     

镍基合金火焰喷焊层气孔成因分析及预防

泥浆泵中的闸板起着调节流量的作用,由于其工况的要求,闸板必须具有耐磨损、耐腐蚀的性能,一般采用火焰喷焊的方法在闸板表面熔敷一层镍基合金,生产过程中发现,喷焊层常含有大量的气孔,致使该零件的合格率很低,且影响其使用寿命。本文对其喷焊工艺、喷焊材料、喷焊层的组织进行了研究,指出了气孔形成的原因,并提出采用二步法喷焊工艺、改手工喷焊为自动喷焊的改进措施,并进行了火焰自动喷焊机构的设计。     

高效铝合金涂层焊丝的应用与发展

在普通钢焊丝表面热浸涂铝合金涂层后，通过CO2气保焊、埋弧焊的试验研究，证明铝涂层焊丝具有表面不易锈蚀、高的熔敷率、改善导电性、提高合金元素过渡系数、减小气孔生成倾向等特点。在不同焊接方法中适当调整涂层与钢材成分、或配以相应的焊剂类型，可获得不同强度等级的焊缝性能。涂层中还可添加稀土合金和钛、硼等合金元素，以改善焊缝的冲击韧性．本文以冶金观点对“涂层”焊丝所具有的特点和性能的现状与发展进行分析和讨论。     

Mo含量对FeCoCrNiMox高熵合金等离子喷焊层组织与性能的影响

目的 研究不同Mo元素添加量对FeCoCrNiMox(x=0、0.5、1、1.5)高熵合金等离子喷焊层组织和性能的影响,以期望获得一种高硬度、耐腐蚀的喷焊层,用于改善传统工模具表面防护与使用寿命的问题。方法 采用等离子喷焊技术在Q235A低碳钢表面制备了不同Mo含量的高熵合金喷焊层,通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)表征其微观组织与相结构,借助显微硬度计和电化学工作站对喷焊层的硬度和耐腐蚀性能进行测试。结果 随着Mo含量x从0逐渐增加到1.5,喷焊层的晶界胞状枝晶组织(枝晶内为白色富Mo相,枝晶间为灰色富Fe、Ni相)逐渐增加,合金微观组织变得细小;喷焊层的硬度由204.4HV0.2增加至706.8HV0.2;喷焊层在3.5%NaCl溶液中呈现出明显的钝化行为,腐蚀电位由?0.753 V增大到?0.412 V,腐蚀电流密度由1.23×10^?4 A/cm²减小到3.80×10^?6 A/cm²,点蚀电位由?0.642 V增大到?0.371 V,具有优异的耐腐蚀性能。结论 所设计的FeCoCrNiMox合金及相应的等离子喷焊工艺,满足对喷焊层高耐磨以及耐腐蚀性的要求,有望应用于传统工模具的表面防护与修复。     

A New Type of Primer for Resistance Welding

This paper describes an exploratory survey of alternatives to conventional electrically conducting welding primers, which suffer from the disadvantage that the very high proportion of conducting filler needed to give adequate conductivity for welding places severe limitations on the composition of the primer.

It is shown that nickel powder is a very much more effective conducting filler than non-magnetic metal powders such as zinc. The nickel particles by virtue of their mutual magnetic attractions form chains of low electrical resistance, whereas for non-magnetic powders, the inter-particle attractions and the probability of inter-particle contacts are much less.

It is possible to make coating compositions containing only moderate proportions of nickel powder which have adequate conductivity for welding. These compositions have been covered by patent.? The nickel powder does not appear to affect the protective qualities of the coating adversely. The main disadvantages in the use of nickel as a conducting filler are its high price and the tendency, in common with most other metallic fillers, for the rate of settlement to be high.     

A3铁基电镀镍层点焊性的解决

生产中A3铁基电镀镍层的点焊性不稳定,给生产带来了一定困难.为了进一步提高镍层的点焊性,研究、分析了镀层的厚度、镀液中的光亮剂和润湿剂对镀层点焊性的影响,并提出了有效的解决措施.试验结果表明,镍层越厚,镀层点焊性越差;光亮剂含量越高,镀层越亮,点焊性越差;润湿剂含量越低,镀层脆性越大,点焊性越差.通过降低电流密度、减少光亮剂的用量、增加润湿剂含量、调高镀液的pH值等方法,有效地提高了镍层的点焊性.     

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.     

Plasma transferred arc welding—modeling and experimental optimization

Plasma transferred arc (PTA) welded coatings are used to improve surface properties of mechanical parts. Advantages are the high reliability of the process and the low dilution of substrate and coating material. Processing of surfaces by PTA welding is restricted at the time to flat horizontal position. Furthermore, industry is interested in the development of strategies for coating with PTA in constraint position as complex three-dimensional (3D) parts could be then easily processed as well. Under commercial aspects, the process design can be optimized to increase process efficiency and to reduce heat input during the welding process. Process optimization involves the determination of guidelines for PTA welding in constraint positions as well. Modeling the process gives an alternative to reduce the experimental effort to optimize the welding process. Results of simulation studies of the PTA welding process are given in the present work. It will be shown that coating conditions can be optimized by varying plasma gas flow, heat input and heat flow, process speed, or powder injection with regard to welding in constraint positions. The defined controlling of the PTA welding allows modification of process management with less experimental effort and to develop coating strategies for processing in different positions. In experimental investigations, the developed coating strategies are confirmed by producing PTA coatings in constraint position as well as complex 3D parts. This article was originally published inBuilding on 100 Years of Success, Proceedings of the 2006 International Thermal Spray Conference (Seattle, WA), May 15–18, 2006, B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-Ch. Lau, R.S. Lima, and J. Voyer, Ed., ASM International, Materials Park, OH, 2006.     

氧乙炔火焰喷焊制备自熔性合金涂层及其性能研究

目的研究镍基自熔性合金喷焊涂层成形机理,比较不同合金材料制备涂层的综合性能,以获得综合性能最佳的喷焊材料。方法以四种不同成分的镍基自熔性合金粉末作为喷焊材料,通过氧乙炔火焰在45钢基材表面进行喷焊。使用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对喷焊层进行显微结构分析,并利用维氏硬度计、磨损试验机等对喷焊涂层性能进行对比分析。结果氧乙炔火焰制备的涂层与基体呈现良好的冶金结合,涂层和基体在喷焊过程中发生元素扩散,生成了金属间化合物,基体的整体性能有显著改善。随着材料中Cr、B、Si等合金元素含量的增加,喷焊时涂层中生成的BCr、Ni17Si3等共晶硬质相含量上升,促使涂层的显微硬度、耐磨性能等得到显著提升。其中,Ni60A涂层提升最为显著,其涂层硬度相当于基体硬度的2.5倍,耐磨性为基体的18.1倍。Ni25A涂层提升最小,其显微硬度是基体的1.3倍,耐磨性是基体的6.6倍。结论喷焊状态下的Ni60A涂层与基体冶金结合良好,涂层表面质量好,涂层性能最佳。