低镍含氮奥氏体不锈钢激光-电弧焊电弧特性及组织性能

采用100％Ar2,98％Ar+2％N2,92％Ar+8％N2,85％Ar+15％N2四种混合比例的保护气体对08Cr19MnNi3Cu2N低镍含氮奥氏体不锈钢进行激光-脉冲MAG电弧复合焊接,研究保护气体中氮气比例对焊缝中气孔数量、焊缝熔深和熔宽、电弧形态、微观组织及铁素体含量等影响机制.结果表明,随着保护气体中氮气...     

CMT Mix在铝合金电池托盘焊接中的工艺研究

针对铝合金电池托盘焊接中经常出现的过热变形、焊缝熔深不足、气孔倾向大等缺陷问题,以2.5 mm厚6061铝合金为研究对象,采用CMT Mix焊接工艺研究保护气种类、弧长修正以及电感修正对焊缝内部气孔、熔深及焊缝宽度的影响规律。结果表明:CMT Mix工艺结合了CMT短路过渡和脉冲过渡的双重特征,搭接焊缝表面成形良好,熔深满足要求,焊接过程飞溅少,焊缝内部的气孔得到有效控制,焊接接头符合T/CWAN 0027—2022电池托盘焊接制造规范。采用φ(Ar)70%+φ(He)30%混合气比纯Ar更有利于焊缝内部气孔的溢出,气孔数量和尺寸显著减小,保护效果更佳。弧长修正负向调节时,焊缝熔深增加,同时焊缝内部气孔数量及尺寸显著减小;电感修正负向调节时,焊缝熔深显著增加,但焊缝内部气孔尺寸明显增大;相较于弧长修正,电感修正对熔深的影响更为明显。     

高气压环境下脉冲MAG焊气体混合比对焊缝成形的影响

在高气压环境下,通过改变保护气体中Ar/CO2气体混合配比,对焊缝金属断面形状、熔深和熔宽等参数进行试验研究,分析压力环境下气体混合比对脉冲MAG焊缝成形的影响,试验表明压力环境下保护气体中CO2含量对焊缝成形的影响与常压时相同,随着保护气体中CO2含量的增加,焊缝表面成形变差,熔宽和熔深增加,焊缝余高略有降低;随着保护气体中Ar比例的增加,焊缝熔池底部由圆弧状熔深逐渐变成指状熔深,当保护气体为纯Ar时,熔池指状熔深更为明显。     

CO2激光-MAG电弧复合焊接保护气体的影响规律

保护气体是决定CO2激光-MAG(metal active gas)电弧复合焊接工艺稳定性、焊接熔深和接头质量的关键因素,但是相关的试验研究报道有限.对此,采用He-Ar和CO2-Ar混合气体在Q235钢板上进行了CO2激光-MAG电弧复合焊接工艺研究.结果表明,保护气体种类与配比对工艺和焊缝特征有明显的影响.He-Ar焊缝能够得到更大的焊接熔深和焊缝硬度.CO2-Ar中的CO2在高温下分解形成氧进入熔池后改变了表面张力系数,进而改变了熔池流动方向,导致在CO2≥30%后形成平整的焊缝余高,焊缝电弧区和激光区的过渡更加平滑.当CO2含量＞30%后,复合焊接工艺稳定性变差,焊缝硬度急剧降低.     

CO2激光-MIG复合焊接工艺对中厚度Al-Mg合金焊缝熔深影响分析

以10mm厚的5052铝合金试板为研究对象,研究了CO2激光-MIG复合焊接工艺对中厚度Al-Mg合金焊缝熔深的影响。结果表明,在He气中加入少量的Ar气有利于提高焊缝熔深,但加入过量的Ar气,反而会降低焊缝熔深;随着电弧电流的增加,焊缝熔深先增加再减小而后再增加;激光功率和焊接速度对焊缝熔深具有相反的作用效果;热源间距对焊缝熔深具有较大影响,但对焊缝外观形貌影响很小。     

不锈钢电弧辅助活性TIG焊

针对不锈钢,提出了一种新型活性YIG焊方法--电弧辅助活性TIG焊,即AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding).该焊接方法通过在正常TIG焊前以活性混合气体作为保护气体,采用小电流钨极电弧预熔待焊焊道表面,可使熔深显著增加,焊接效率大大提高,而且具有可全自动化焊接和工艺可重复性好等优点.分别采用O2+Ar,CO2+Ar,空气作为小电流钨极电弧的保护气体进行了单弧AA-TIG焊.与传统TIG焊比较,发现O2+Ar,CO2+Ar和空气都可显著增加熔深,减小熔宽,焊缝表面成形良好.采用CO2+Ar作为活性混合保护气体进行双弧AA-TIG焊,焊缝成形良好,熔深显著增加.熔深随着焊枪间距减小而增大.     

CO2激光深熔焊缝影响因素

系统地介绍了影响CO2激光深熔焊焊缝成形的各种因素,指出影响焊缝成形的主要因素有:激光光束参数和焊接工艺参数以及保护气体物理参数等,重点讲述了在生产实践过程中,解决激光焊机焊接质量存在缺陷问题时的分析过程和方法。     

电弧气体中CO_2含量对大功率激光复合焊等离子体及熔深影响的研究

文中采用大功率CO_2激光-熔化极电弧复合焊,以12 min厚船用E级钢板为试样进行堆焊,通过在电弧气体Ar中加入不同体积分数的CO_2,研究CO_2含量对激光电弧复合焊等离子体及焊缝熔深的影响。试验结果表明,电弧气体CO_2体积分数为15%与25%时,焊接过程等离子体比5%CO_2时有所减小;与此同时焊缝熔深有所增加。15%CO_2,25%CO_2时,焊缝熔深与5%CO_2相比分别增加3%,5.1%;25%CO_2时,焊缝熔深与15%CO_2相比增加2%。     

双TIG活性电弧焊接工艺

提出双TIG活性电弧焊接方法,采用2支TIG焊枪前后排布,前置焊枪的焊接电流小于后置焊枪,且在前置焊枪保护气中混入少量O2,使电弧具有活性。对5 mm厚SUS304奥氏体不锈钢板进行焊接工艺试验。结果表明,与相同条件下的TIG焊接相比,双TIG活性电弧焊接焊缝熔深明显增加,焊缝表面成形良好;随着O2流量的增加,焊缝熔深先增加后减小,焊缝熔宽先减小后增加;在保持总电流不变的情形下,随着后置焊枪电流增加(前置焊枪电流减小),焊缝熔深先增加后减小,焊缝熔宽持续增加;随着弧长的增加,焊缝熔深先增加后减小,焊缝熔宽逐渐增加;当钨极间距从3 mm开始增加时,焊缝熔深逐渐减小,熔宽逐渐增加;而随着焊接速度的增加,焊缝熔深和熔宽都减小。O的混入对焊缝组织无明显影响。相比母材而言,焊缝冲击韧性有所下降。该方法能在高于普通TIG焊接速度的条件下实现深熔焊接。 创新点： 提出双TIG活性电弧焊接,2支独立的焊枪在焊接方向的平面内前后排布,前置焊枪焊接电流小于后置焊枪,前置焊枪采用Ar+O2作为保护气体,后置焊枪采用纯Ar作为保护气体,从而使电弧具有活性;在高于传统TIG的焊接速度下,焊缝熔深明显增加,可实现5 mm 厚的不锈钢板完全焊透。 高速焊接时能消除驼峰和咬边等缺陷,明显提高焊接生产率。     

不同CMT工艺2014-T6焊缝成形及气孔分析

分别采用3种不同的冷金属过渡(CMT)焊接工艺进行2014-T6铝合金平板堆焊成形,研究不同CMT工艺对铝合金焊缝成形特征及气孔的影响. 结果表明,保持送丝速度7.5 m/min、电弧长度和保护气体纯Ar流量25L/min不变,2014-T6铝合金常规CMT焊缝具有明显的指状熔深特征,焊缝气孔缺陷严重且呈全焊缝分布特征;脉冲CMT(CMT-P)焊缝的指状熔深特征减缓,气孔显著减少,焊接速度0.6 m/min时焊缝基本无气孔;变极性复合脉冲CMT(CMT-PADV)焊缝熔深仅约0.4 mm,成形呈显著球形特征,气孔明显减少,焊接速度0.4 m/min时基本无气孔.     

Microstructures of gas metal arc weld metal of 950 MPa class steel

Abstract

The effects of shielding gas composition on the properties and microstructure of single pass weld metals produced by GMA (gas metal arc) groove welding of 950 MPa class steel plates have been investigated. The shielding gas employed was a mixture of argon (Ar) and carbon dioxide (CO₂) (0–25%), and the weld heat input was ～3 kJ mm. With increasing CO₂ content, the hardness of the weld metal decreased from 380 HV to 280 HV, and the absorbed energy of the Charpy impact test decreased from 130 J to 90 J. The microstructures of the weld metal, consisting primarily of low carbon martensite and carbide free bainite, became more bainitic as the CO₂ content of the shielding gas was increased. It was also found that the MA constituent, embrittling microstructure, was formed in the granular bainitic area, the volume fraction of which increased with the CO₂ content of the shielding gas.     

Macrostructural and microstructural features of 1 000 MPa grade TRIP steel joint by CO2 laser welding

Bead-on-plate CO2 laser welding of 1 000 MPa grade transformation induced plasticity (TRIP) steel was conducted under different welding powers, welding speeds and shield gases. The macrostructural and microstructural features of the welded joint were investigated. The increase of welding speed reduced the width of the weld bead and the porosities in the weld bead resulting from the different flow mode of melted metal in weld pool. The decrease of welding power or use of shield gas of helium also contributed to the reduction of porosity in the weld bead due to the alleviation of induced plasma formation, thus stabilizing the keyhole. The porosity formation intimately correlated with the evaporation of alloy element Mn in the base metal. The laser welded metal had same martensite microstructure as that of water-quenched base metal. The welding parameters which increased cooling rate all led to fine microstructures of the weld bead.     

1Cr22Mn16N高氮钢激光焊接I.焊接保护气体组成和热输入对焊缝氮含量及气孔性的影响

利用CO2激光对1Cr22Mn16N高氮钢进行了焊接,研究了焊接热输入和保护气体组成对焊缝氮含量、气孔的影响。结果表明,在相同激光焊接热输入条件下,随着保护气体中氮含量的增加,高氮钢焊缝中的氮含量略有增加。当采用纯氩作为焊接保护气体时,焊缝氮含量随热输入的增加而减小;当保护气体中的氮比例达到一定比例时,焊缝氮含量随热输入的增加而增大。焊接热输入较小的条件下焊缝易产生气孔,较大的热输入将抑制焊缝中气孔的产生,而且保护气体中氮含量越高,焊缝中产生气孔的倾向越小。     

CO_2激光焊接600MPa DP钢接头组织与性能

采用CO2激光对抗拉强度为600MPa,厚度1.4mm的DP钢进行焊接.研究焊接速度对焊缝外观和截面成形的影响、接头的组织特点、硬度、强度和成形能力.结果表明,激光功率相同,焊接速度较低时焊缝易产生气孔,焊接速度较高时易发生飞溅;焊接速度对焊缝熔深及熔宽也有影响.焊缝区组织主要由马氏体构成,从焊缝、焊接热影响区到母材,组织中马氏体含量下降,接头的最高硬度出现在焊缝或热影响区.在平行于焊缝方向,焊接接头的抗拉强度高于母材,垂直于焊缝方向,接头的抗拉强度与母材相当.由于焊缝出现马氏体组织,接头的塑性和韧性降低,板材的冲压成形能力下降.     

He与He＋CO_2双层气流保护TIG焊工艺

以0Cr13Ni5Mo水轮机转轮用低碳马氏体不锈钢为母材,开展了内层为氦,外层为He＋CO2的双层气流保护TIG焊工艺研究.内层通纯氦避免电极直接接触外层CO2而氧化烧损,外层添加活性气体CO2向熔池溶解活性元素氧改变熔池表面张力对流模式,进而增加熔深和焊缝深宽比.研究了外层气体中CO2含量的变化对电极保护和焊缝形貌的...     

304不锈钢薄壁管焊接生产在线固溶处理工艺

钢带经逐级卷板加工、焊接而制成钢管,因前期加工硬化导致钢管硬度增大,从而会显著影响管件的二次成形加工.文中通过在304不锈钢管生产线搭建在线固溶处理试验平台,研究了固溶温度、固溶冷却条件及固溶保护气种类对304不锈钢管焊缝和母材微观组织及性能的影响.结果表明,在试验温度范围内,提高固溶温度会使热影响区和母材晶粒度增大,促进碳化物固溶于奥氏体晶粒,明显降低热影响区和母材的硬度.焊缝区沿奥氏体晶界分布的铁素体部分溶解,晶粒尺寸增大程度较小,因此焊缝区的硬度略有降低;而调整冷却条件对焊缝及母材的硬度影响不大;在氩气作为固溶保护气时,调节固溶参数,管件母材平均硬度可降低至188.7 HV,与未固溶时相比降低了11.0%.在氢气作为保护气时,平均硬度可降低至182.7 HV,与未固溶时相比降低了13.8%.通过显微组织观察,硬度、扩口和压扁力学性能测试,在两种保护气条件下固溶处理的管件均满足国家标准.     

电铁塔用细晶高强钢焊接接头组织与性能研究

采用焊条电孤焊、CO2气体保护焊焊接了控扎控冷制备输电铁塔用细晶Q420低合金高强钢.研究焊接接头显微组织和力学性能,并对比分析热轧制备Q420钢焊接接头的冲击韧性.研究结果表明,选择E5515焊条、ER55-G焊丝焊接所得细晶Q420高强钢焊接接头焊缝金属主要由铁素体和少量珠光体构成,ER55-G焊丝由于添加Ti元素...     

不锈钢活性激光焊工艺研究

以不锈钢SUS304作为试验对象,分别研究了焊接速度、散焦离焦量、激光功率和保护气体等工艺参数以及活性剂和活性元素硫对不锈钢YAG激光焊焊缝成形的影响.试验结果表明,各焊缝表面成形良好,焊接速度和激光功率能明显影响焊缝成形,散焦离焦量和保护气体种类对YAG激光焊焊缝成形的影响较小.与硫含量较低的情况相比,活性剂和活性元素硫含量较高的情况下均能使得焊缝熔宽发生明显收缩,随着热输入量增加,活性剂增加熔深的效果也越明显,表明活性剂对熔深的影响效果与焊接过程的热输入量有密切联系.     

低合金钢气体保护焊焊丝残余Al对焊缝氢气孔的影响

低合金钢气体保护焊实心焊丝中的残余Al对焊缝金属氢气孔的影响,既取决于焊丝的合金体系,又与保护气体氧化性的强弱有关。含有一定量残余Al的低合金耐热钢焊丝在80％Ar 20%CO2富氩混合气体保护焊工艺条件下,其焊缝金属极易产生氢气孔。     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。 创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。