铸造铝合金前副车架焊接技术研究

针对某型号A356铸铝前副车架,采用直流脉冲焊方法,以ER5554焊丝作为填充材料进行了焊接工艺试验研究并实现了局部1∶1模拟接头的连接。针对局部1∶1模拟接头设计了相应的焊接试验方案,研究了焊接电流、焊接速度、拼接间隙等工艺参数对焊接质量的影响规律,在此基础上针对局部1∶1模拟接头测试了相关的力学性能。结果表明,焊接电流、焊接速度与拼接间隙对焊缝熔宽、余高与根部侧壁熔合有显著影响;间隙对焊缝根部侧壁熔合影响最大,过小的间隙容易造成焊缝根部未熔合,极大地降低接头抗拉强度。研究结果为实现铸铝副车架替代钢制副车架提供了连接技术方面理论指导,有较好的工业应用价值。     

不锈钢薄板大间隙接头激光-MIG电弧复合高速焊接工艺

采用填充ER316焊丝的光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接间隙为0.5 mm、厚度为1 mm的SUS444铁素体不锈钢薄板对接接头和搭接接头,研究了获得成形良好的对接接头和搭接接头的工艺参数窗口和极限焊接速度,并对焊缝进行了着色渗透检验和拉伸试验. 结果表明,合理匹配焊接速度和焊接电流,是获得成形良好的大间隙接头的关键;当焊接速度过小或焊接电流过大时,较大的热输入导致焊缝过度熔透,焊缝成形不良;当焊接速度过大或焊接电流过小时,较小的热输入导致焊缝未熔透. 对接接头焊缝成形质量良好且熔透的极限焊接速度可达12 m/min,而搭接接头的极限焊接速度为5 m/min. 成形良好的焊缝均未发现表面裂纹. 拉伸试验表明,对接接头断裂在母材上;搭接接头绝大部分断裂在熔合线附近,极限焊接速度下获得的搭接接头的抗拉强度是母材的84.2%.     

基于田口方法的铸铝A356焊接工艺参数优化研究

铝合金在汽车副车架得到了广泛应用。本文采用脉冲焊方法,以ER5554焊丝作为填充材料,对铸造铝合金A356进行了焊接试验研究,为汽车铸造铝合金副车架设计和焊接提供理论指导。采用田口正交试验的方法,针对焊接电流、焊接速度、间隙、焊枪倾角及干伸长5个焊接参数,设计了5因素3水平的正交试验方案。利用光学显微镜与拉伸试验机对焊缝的成形及接头的力学性能进行了研究。结果表明,焊接电流、焊接速度与间隙对焊缝熔宽、余高与根部侧壁熔合有显著影响;间隙对焊缝根部侧壁熔合影响最大,过小的间隙容易造成焊缝根部未熔合,会极大地降低接头抗拉强度。     

高速动车组头车边梁焊接工艺

通过对高速动车组头车边梁的焊接工艺优化,解决了装配间隙不足引起的焊接接头强度降低、型材厚度不均和垫板不能与母材贴严导致焊缝根部未熔合和焊缝下塌、焊接气孔较多等问题.     

Q890高强钢焊接接头裂纹及显微组织分析

本文对Q890低碳调质高强钢进行铁研试验,分析焊接热输入和焊接材料对Q890高强钢焊接接头裂纹及显微组织的影Ⅱ向;采用金相显微镜对接头显微组织、裂纹形态进行研究。试验结果表明：采用MK·GHS80和MK·GHS90焊丝,焊接热输入控制在12—19kJ／cm时,焊接接头根部裂纹率均〈20％,且采用MK·GHS90焊丝,接头平均根部裂纹率远小于采用MK·GHS80焊丝：接头裂纹起源于焊道根部熔合区处,沿熔合区扩展,当主裂纹所承受的应力较小而扩展所需的塑形变形功较大时,扩展阻力增大,裂纹停止扩展,接头裂纹具有明显的穿晶断裂特征。     

坡口预留间隙对高强度钢厚板打底焊缝成形的影响

利用MSC. Marc有限元分析软件对低合金高强度钢厚板打底焊热过程进行数值模拟,从温度场角度分析坡口预留间隙大小对焊缝根部熔合的影响,并通过焊接试验对模拟结果进行验证和补充. 结果表明,在低合金高强度钢要求的焊接热输入下,当预留间隙小于2 mm时,打底焊缝根部出现未熔合或未焊透缺陷;当预留间隙增大到2~4 mm时,打底焊缝根部熔透,焊缝成形良好;当间隙增大到5 mm以上后,热源不足以熔化较多的侧壁母材金属,可能出现未熔合,实际焊接时需要采用大热输入摆动才能熔合良好.     

Q690E低合金高强钢MAG焊接工艺研究

采用KOBELCO型机器人离线编程方法,远程控制单丝焊接系统,使用焊材MG-S88A对Q690E低合金高强钢进行MAG焊接试验。通过对Q690E焊接性分析,合理设计焊接工艺,严格控制焊接关键因素,解决了Q690E高强钢焊接接头韧性低的问题。结果表明,KOBELCO型机器人MAG焊接方法适用于Q690E的焊接。根据标准对焊接接头力学性能进行检测,焊接接头弯曲和拉伸性能符合检测标准要求,焊缝中心、熔合线、熔合线+2 mm、熔合线+5 mm冲击吸收能量在-40 ℃条件下均大于69 J。     

DILLIMAX690E钢超窄间隙熔化极气体保护自动焊

采用超窄间隙熔化极混合气体保护自动焊接技术,以厚板DILLIMAX690E钢与国产焊丝为对象,依据相关国家标准对690钢超窄间隙MAG焊接头进行了拉伸、侧弯和冲击试验,分析了接头各区显微组织、微区硬度和宏观形貌.结果表明,用超窄间隙熔化极混合气体保护自动焊工艺,在较小焊接热输入下,实现了对低合金调质高强钢DILLIMAX690E厚板的焊接,熔合良好,成形美观,焊态的焊接接头综合力学性能良好,同时实现了高效焊接.     

承压设备焊缝超声相控阵检测读谱

介绍按ASME法规2009增补版要求,用超声相控阵技术检测承压设备焊缝时,根据相控阵扇形(S)扫描图像,结合相应探测布置截面图,对典型焊接缺陷检测图谱进行识别和评定的应用案例。所涉及的焊接接头为相对于X型坡口双面焊有一定检测难度的V型坡口单面焊和T型接头组合焊,焊接缺陷包括焊趾裂纹、焊道下裂纹、内表面开口裂纹、坡口未熔合、根部未焊透以及密集气孔等。同时,比较了相控阵检测的定量结果与实际缺陷尺寸。     

轨道车辆用铝合金横焊自动焊接技术

研究了动车组铝合金车体的横焊自动焊技术,通过Fronius专机进行焊接工艺试验,分析了焊缝下坠、焊缝表面发黑与根部气孔、焊缝熔合不良、未焊透等焊接缺陷产生的原因,制订了合理的工艺措施,有效保证了焊接质量。工艺优化后焊接接头具有良好的力学性能,抗拉强度为192 MPa,断后伸长率为9.8%,弯曲试件合格,综合力学性能满足设计使用要求。     

超多层薄壁波纹管环焊缝高可靠性焊接技术

系统地研究了应用于强振、高温、高压工况的高柔性膨胀节中的12层薄壁波纹管与接管的环焊缝高可靠性焊接工艺。主要从背面氩气保护作用、焊丝直径、加强套环位置、波纹管与接管间隙等方面研究对焊接质量的影响。试验结果表明,对于波纹管与接管的氩弧焊工艺,在背面氩气保护下、选择焊丝直径1.6 mm、焊接电流105 A、加强套环位置与波纹管直边段端面在同一高度、波纹管与接管间隙0.5 mm为最优焊接工艺参数,会获得最优的焊接质量,此时熔深最大为3.1 mm,熔合区组织最好。     

大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究

为实现大厚度高强钢全熔透单道对接焊,针对厚度20mm的AH32船用高强钢,采用15kW大功率CO_2激光进行激光-电弧复合焊接.分析了工件坡口、焊接速度、送丝速度、离焦量、装配间隙等规范参数对焊缝成型影响;通过金相观察以及显微硬度测定分析了接头组织性能.结果表明:通过激光功率等焊接规范匹配,激光-电弧复合焊接能实现20mm厚板的全熔透单道对接;钝边为8mm的Y形坡口有助于提高厚板激光-电弧复合焊缝熔透能力;降低焊接速度有利于提高熔深能力;工件厚度较大时,装配间隙对焊缝熔深能力的影响较为显著;接头硬度表明厚板激光复合焊焊缝纵向热循环模式存在较大差异.     

窄间隙气体保护三丝间接电弧焊缝成形特征

首次提出了窄间隙气体保护三丝间接电弧焊新方法,并阐述了其原理,研究与分析了参数对焊缝成形的影响. 针对焊缝表面成形凸起的成形缺陷,提出了在三丝间接电弧后,放置钨极电弧的方法. 结果表明,窄间隙三丝间接电弧实现了良好的侧壁熔合,并且随着焊接电流增大、焊接速度降低、母材对接间隙减小,侧壁熔深增加. 在没有后置钨极电弧的情况下,焊缝表面成形呈凸起状,后置钨极之后表面成形改善为凹状. 在窄间隙焊接中,凹状的焊缝成形有利于下一道焊接时,焊根部母材熔合和焊道层间熔合.     

窄间隙焊接中焊丝H08MnA与烧结焊剂匹配工艺

焊丝H08MnA匹配了三种不同的烧结焊剂SJ101(碱性)、SJ301(中性)、SJ501(酸性),并进行窄间隙焊接试验.比较了焊缝的脱渣性、气孔、外观成形、熔合情况以及表面裂纹,同时通过超声波探伤对焊缝内部质量进行无损检查,并对不同匹配下的焊接接头进行力学性能试验及金相分析,形成窄间隙焊接中焊丝与烧结焊剂匹配工艺.     

液压支架用Q890/Q960高强钢焊接裂纹敏感性研究

本文采用混合气体保护焊对Q890/Q960异种低合金高强钢进行焊接试验。研究了焊丝化学成分与焊接工艺对焊接接头裂纹率的影响,并对裂纹在接头中的扩展与止裂进行了分析。试验结果表明焊接裂纹主要出现在焊缝根部的熔合区,沿熔合区靠近焊缝侧扩展;选用合适的合金焊丝,采取焊前预热、焊后缓冷的工艺,控制焊接热输入可将接头裂纹率控制在合适的范围内;针状铁素体与板条马氏体的不均匀过渡及较大的应力集中是裂纹在焊缝根部熔合区萌生的主要原因;细小的针状铁素体能够阻碍裂纹扩展,有利于降低焊接接头的裂纹敏感性。     

中厚板T型接头CO_2焊新型焊接工艺

为解决工程实际T型接头焊接中出现的根部未焊透缺欠,通过高速摄像等试验研究角焊情况下的熔滴过渡和焊接电弧作用形态,分析根部未焊透缺欠产生的原因。基于实验室自行设计研制的潜弧焊接控制设备与正交试验,优化焊接工艺,固化焊接工艺参数,得到了较好的焊接效果,使根部未焊透区域由以前的2~3 mm减小至1 mm以内,满足标准EN601M Q4要求。     

1561铝合金TIG深熔焊接头组织与力学性能

采用TIG深熔焊工艺,对1561高镁铝合金进行了焊接,并对接头的显微组织和力学性能进行系统分析.结果表明焊缝中无气孔和裂纹缺陷;打底焊道中部存在“∧”字形粗晶区,其上下部晶粒尺寸细小;双层焊经历第二道的盖面焊后,打底焊道晶粒明显长大,熔合区晶粒晶界发生重熔,焊缝软化现象仍有发生;焊缝和热影响区的显微硬度低于母材,但热影响区并没有表现出明显的软化现象.接头抗拉强度可达314 MPa,表明深熔焊工艺适合于1561高镁铝合金的焊接.     

液压支架用Q690+Q550高强钢焊接接头裂纹分析

对Q690+Q550高强钢进行直Y形坡口铁研试验,分析焊接材料和热输入对Q690+Q550钢焊接接头裂纹的影响;采用金相显微镜、电子探针仪等测试手段,对焊接接头的显微组织、裂纹形态及断口形貌进行研究。试验结果表明:采用ER50-6,MK·G60和MK·GHS70焊丝,焊接热输入控制在11～19kJ/cm范围内,焊接接头裂纹率20%;裂纹起源于淬硬倾向较大的Q690侧熔合区,平行或越过熔合区向焊缝扩展;焊缝和热影响区的冲击断口形貌为韧-脆断裂机制。     

大厚度TC4钛合金超窄间隙激光填丝焊接头组织性能研究

采用激光填丝焊接方法进行96 mm厚TC4钛合金板超窄间隙焊接,并对焊接接头进行了组织和性能分析。研究发现:焊缝整体呈钉形,没有出现气孔、裂纹及侧壁未熔合等焊接缺陷;焊缝区域主要由大量细长针状α’马氏体相互交织构成;焊接接头上中下3部分热影响区宽度、焊缝区域中α’马氏体板条宽度和位错密度呈递减趋势;焊接接头下部焊缝区域的α’马氏体晶界取向差在55°~65°的大角度晶界分布较中部和上部焊缝区域组织中略少一些;上中下3部分焊接接头中的焊缝区域显微硬度均明显高于热影响区和母材;沿壁厚方向焊接接头的抗拉强度与母材相当,焊接接头断裂位置均位于硬度值较高的焊缝处;最大局部应变出现在焊接接头下部中靠近母材的焊缝区域,局部应变值达到26.3%,而最小的局部应变值出现在焊接接头上部靠近母材的焊缝区,局部应变值约为14.5%。     

T型接头约束电弧塞焊焊接工艺与焊缝成形

针对三明治板激光焊接中芯板与面板T型接头熔合不良的问题,提出一种利用焊剂片约束电弧塞焊制造高强钢三明治板的新工艺。采用高速摄像技术研究电弧燃烧形态和熔池变化过程,并对T型接头进行力学性能测试。结果表明,焊剂片可以压缩和稳定电弧,提高焊接热效率,促进熔滴过渡。采用φ1.6 mm焊丝焊接时,坡口装配间隙5~6 mm,焊缝成形良好。焊接电流一定时,随着电弧电压的增大,接头依次出现未焊透、成形良好、电弧再次攀升未焊透和焊漏的变化规律。约束电弧塞焊工艺范围为:电弧电压20~24 V,焊接电流160~300 A,焊速5 mm/s。