TC4钛合金TIG焊接头组织及缺陷分析

针对20 mm厚钛合金开展了TIG焊接工艺试验,采用两种不同的焊接热输入,从组织、性能及焊接缺陷等方面对接头进行了研究。结果表明:接头焊缝区的马氏体较熔合区及热影响区的马氏体分布更加弥散,热影响区马氏体的数量更少且更为细小;焊缝晶粒尺寸随着焊接热输入的增大而增大,晶粒内部的马氏体尺寸也越大且分布越弥散;焊接速度过快是导致气孔缺陷的主要原因,也是严重降低接头力学性能的重要原因。应严格控制焊接热输入,防止接头晶粒粗大,避免产生异常组织和裂纹等缺陷。     

激光电弧复合焊接用于27SiMn板材焊接的工艺研究

本文采用激光电弧复合焊接技术进行27SiMn板材的对拼焊接,对焊接件进行力学检测、超声波检测、金相分析,结果表明:焊接坡口熔化良好,未发现气孔、裂纹等缺陷;焊缝未见有害组织,且存在大量铁素体;焊缝硬度值均高于母材,尤其是钝边区域的硬度高达410HV_1;焊缝强度及冲击性能均优于母材部位。且与传统CO_2电弧焊接方式相比,激光电弧复合焊接技术工序更为简便,焊接速度更快,热变形更小。     

1100 MPa级重型机械超高强吊臂钢焊接性能研究

通过Gleeble-3800试验机进行焊接过程热模拟,得出了Q1100D钢冷却过程中的CCT曲线。采用斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对不同热输入下焊接接头组织与性能进行了检测,结果表明包钢Q1100D重型机械超高强吊臂钢具有较好的抗冷裂性能。小热输入条件下可以实现室温下不预热焊接;较大热输入条件下,表面和断面未见冷裂纹,说明Q1100D钢板具有较好的抗冷裂性能。接头综合力学性能与组织性能评价结果表明,14 mm厚Q1100D钢板在1.05 kJ/mm的热输入下,焊接接头力学性能(拉伸、弯曲、冲击)处于最优状态。     

80 kg级低温不预热焊接高强钢的开发

根据各合金元素对材料性能、微观组织及焊接冷裂纹等的影响,结合现有设备和工艺技术条件,设计出80 kg级低温不预热焊接高强钢的化学成分.用该开发钢板做低温不预热焊接Y-形坡口铁研(焊接裂纹)试验发现,空冷48h后没有出现焊接开裂.同时,在5℃、15℃及常温下,热输入为20 kJ/cm时,采用CO2气体保护焊及手工电弧焊对...     

08MnNiVR(B610E)高强度调质钢板的焊接性能

时32mm厚08MnNiVR(B610E)高强度调质钢进行了全面的焊接试验研究.测定了模拟焊接热影响区连续冷却转变(CCT)图,分析了不同冷却速度下的模拟焊接热影响区组织变化;钢板在不预热条件下,焊接热影响区最高硬度为HV327;钢板在焊前预热75℃时,斜Y坡口试验未发现焊接冷裂纹;在平板对接反面拘束裂纹试验和斜Y型坡口焊接裂纹试样sR(Residual-stress relief)处理模拟再热裂纹试验中,没有发现再热裂纹发生.试验结果表明:08MnNiVR(B610E)高强度调质钢具有良好的抗冷裂纹和抗再热裂纹的能力.     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。     

焊接工艺对镍基焊缝气孔的影响

针对镍基合金钨极氩弧焊焊缝中气孔形成的影响因素,采用高速摄像机、光学显微镜获得了气孔在熔池及焊缝中的形态及分布特征照片,研究了油污、送丝速度、保护气体和焊接电流等参数对熔池气泡的影响。结果表明:采用钨极氩弧焊对镍基合金焊接时,熔池表面有少量的气泡逸出,证明了焊缝金属中气孔源的存在;显微组织观察发现,有未及时逸出的气泡残留其中,但是利用UT,RT探伤手段无法检测出该类缺陷的存在;送丝速度和焊丝油污对焊缝金属中气孔的形成有明显的影响;适当调整其他焊接工艺参数对气孔影响均不显著。     

酸轧机组钢带激光焊接接头断带故障分析

针对冷轧酸轧机组激光焊接接头断带故障,观察了焊接未熔合、焊接气孔以及焊缝氧化等缺陷的形貌特征,并对断带原因进行了分析。结果表明：焊接缺陷是造成断带的主要原因,其中对接间隙、焊接线能量及焦点位置等工艺参数不当是造成焊接未熔合的主要原因,保护气体参数设置不当是造成焊接气孔及焊缝氧化等缺陷的主要原因。     

高强铝合金的激光-MIG复合焊接的实验研究

以20mm厚的高强铝合金2519-T87为研究对象，研究了激光-MIG复合焊接工艺的工艺参数、坡口形貌以及热处理制度对高强铝合金的平板对接接头的抗拉强度的影响。研究表明：采用类似双U型坡口比国外常用的双V型坡口更有利于复合焊的焊接；保护气体对焊接接头的气孔的形成比较敏感，从而影响焊接接头的抗拉强度，复合焊的保护气体一般采用He气中添加少量的Ar；送丝速度通过改变焊接热输入来影响焊缝组织的晶粒大小以及强化元素的烧损量对焊接接头的强度影响较大。焊后对接头进行合适的热处理，可以显著提升接头的抗拉强度。     

CA-MIG热源处理下钛/铝异质合金界面显微组织特性

采用Al-Si5焊丝进行TC4钛/1060铝异质结构的CA-MIG连接,采用SEM、EDS等显微分析手段对不同热输入下所获接头的Ti/Al界面显微组织特点、界面附近元素分布进行分析,研究Ti/Al界面特性随热源热输入变化的演变规律。结果表明,CA-MIG热源热输入对Ti/Al界面显微组织具有显著影响。当热源热输入低于0.91 kJ/cm时,钛与铝基焊缝之间仅形成了一层界面反应层。当热源热输入处于0.91~1.55 kJ/cm时,钛与焊缝之间形成了两种Ti/Al界面,一种为单层结构的齿状Ti(Al,Si)₃;另一种由α-Ti(Al,Si)均匀层、Ti₅Si₃纳米颗粒+Ti(Al,Si)₃混合层、齿状Ti(Al,Si)₃层3层结构组成。当热源热输入超过1.55 kJ/cm后,除了上述两种Ti/Al界面外,局部微区钛合金发生熔化,与铝基焊缝之间形成了成分复杂的熔合区,熔合区内存在大量的裂纹缺陷。     

金属材料焊接中的主要缺陷与措施分析

着重分析金属材料焊接过程中出现的主要缺陷问题,包括焊接裂纹、焊接未熔合和未焊透、焊接夹渣、焊接气孔、咬边问题、焊瘤及弧坑等,并针对这些控制缺陷提出相关预防和解决措施,旨在为金属焊接工艺技术发展提供可行性参考。     

浅析特种设备压力容器焊接工艺

压力容器制造焊接控制系统是压力容器制造质量保证体系的重要环节,焊接质量的控制是十分复杂和涉及多方面的工作.因此,焊接工艺选择不当或焊接不当就会产生裂纹、夹渣、气孔及未熔合等焊接缺陷.     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33 J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33 J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M_3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

摘要：为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

热输入对海工钢板EQ47焊接热影响区组织与冲击性能的影响

 利用Gleeble热模拟研究了热输入对海工钢板EQ47热影响区组织和冲击性能的影响,并用多道次气保焊接试验加以验证。粗晶区（CGHAZ）热模拟结果表明：t8/5≤6s(17kJ/cm),该区组织为板条马氏体（LM）,其-40℃冲击功大于200J;t8/5增加到13s(25kJ/cm),CGHAZ组织中出现了上贝氏体（UB）,其冲击功下降到100J;当t8/5达到20s(30kJ/cm)时,UB开始粗大并导致其冲击韧性小于30J。临界粗晶热影响区（ICCGHAZ）模拟结果表明：晶界M-A组元的出现恶化了该区冲击韧性,其冲击功将由t8/5=6s时的100J下降到13和20s时的37和21J。多道次气保焊接接头组织特征与热模拟结果吻合,接头HAZ冲击功（熔合线）由热输入17kJ/cm的134~215J下降到25kJ/cm时的39~95J。结果表明,为确保焊接接头HAZ的冲击韧性,焊接热输入应小于等于17kJ/cm。     

工艺参数对SLM成型GH4169合金微观组织和残余应力的影响

在增材制造中,成型工艺参数是影响高温合金微观组织和性能的重要因素。针对GH4169合金,设计了基于激光功率、扫描速度、扫描间距等变量的15组工艺参数,采用选区激光熔化技术（SLM）制备了相应的合金试样,研究了不同工艺参数对试样致密度、微观形貌和残余应力的影响。利用JMP软件建立了工艺参数对试样致密度影响的数学模型,并确定了主要的影响因素。结果表明,扫描速度对致密度的影响最大,其次是激光功率和扫描间距。成型试样的致密度均在99.40%以上,最大可达到99.98%。当激光功率为222 W或扫描速度为1 190 mm/s时,更容易产生未熔合缺陷。当激光功率为403 W或扫描速度为573 mm/s时,由于局部温度过高和反冲压力的升高,容易产生气孔、匙孔等缺陷。试样表面的残余拉应力随着激光功率的增加和扫描速度的降低而增大,残余拉应力的最大值为853 MPa。     

焊接参数对超细晶粒钢SS400焊接接头组织和硬度的影响

分别采用J442(/%:≤0.12C、0.3~0.6Mn)、J506(/%:≤0.12C、≤1.6Mn)和J507(/%:≤0.12C、≤1.25Mn)焊条对7 mm SS400钢板(/%:0.18C、0.04Si、0.43Mn、0.022Al、0.002Ca)在热输入6~14 kJ/cm下进行手工电弧焊实验,并通过光学显微镜和显微硬度计观察和测试焊接接头的组织和硬度。结果表明,随焊条合金元素含量的增加,焊缝组织中针状铁素体量增加,当热输入≤10 kJ/cm时,焊接热影响区粗晶尺寸变化不大,当热输入大于10 kJ/cm时,粗晶尺寸明显增大;不同焊接工艺焊接接头的显微硬度均高于母材的显微硬度,没有接头软化现象。     

焊接工艺参数对Q460GJC钢热影响区最高硬度的影响

焊接热影响区最高硬度试验能够用于评价钢板的抗冷裂纹性能。研究了焊接工艺对20 mm厚新型建筑用高性能结构钢Q460GJC的热影响区最高硬度的影响,结果表明:当选用较小线能量(9.0~10.0kJ/cm)的焊接工艺参数时,Q460GJC钢热影响区的最高硬度都大于350 HV,冷裂纹倾向较大;当选用较大线能量(14.5~15.5 kJ/cm)的焊接工艺参数时,Q460GJC钢热影响区的最高硬度都小于350HV,冷裂纹倾向降低。     

球形MoRe14合金粉末激光选区熔化3D打印的工艺适配性

采用激光选区熔化3D打印技术制备了MoRe14合金制件。研究了激光扫描速度、激光功率对MoRe14合金组织及内部缺陷的影响。研究结果表明,采用激光选区熔化3D打印技术制备的MoRe14合金样品内部有明显的裂纹和孔洞存在。随着激光功率的升高或激光扫描速率的下降,激光能量密度提高,粉末颗粒间熔合更加紧密,样品内部孔隙减少,致密度提高,但是样品内容仍然存在一定孔洞、裂纹等缺陷。打印采用粉末冶金法制备的球形MoRe14合金粉末,激光功率为180 W,扫描速率为900 mm/s,扫描间距为0.07 mm时,MoRe14样品致密度最高,密度为10.6 g/cm³,相对密度为96.4%。     

攀钢60kg/m重轨焊接热影响区斜裂纹的分析和对策

攀钢60kg/m重轨焊接后发现千分之几的焊缝热影响区斜裂纹,用户分析认为是由于硫含量高和硫偏聚引起的焊接热裂纹.经调查和分析后发现,该裂纹并非焊接裂纹,而是压断加工短尺轨时的残留二次裂纹,在焊接过程中未被焊合而保留在焊缝附近。用锯切加工短尺轨可以根除该缺陷.