外加磁场对TIG焊电弧行为及焊缝成形的影响

为提高钨极惰性气体保护焊(TIG)电弧能量，实现高效焊接，通过在TIG焊焊枪上分别外加直流、交变纵向磁场，采用高速摄像对不同磁场频率下的电弧形态进行拍摄，研究分析了外加不同形式和频率的磁场对TIG焊电弧行为及焊缝成形的影响规律。结果表明：不加磁场时电弧稳定燃烧且形态呈圆锥形；外加直流纵向磁场时，电弧高速旋转且电弧上方收缩，下方略微扩张；外加不同频率的交变纵向磁场时，随着磁场频率的增大，电弧挺度增加，电弧形态先扩张后收缩又扩张且电弧高速旋转，呈钟罩状。外加1 500 Hz交变纵向磁场，焊缝熔宽减小，熔深增大，焊缝表面均匀光洁，焊缝成形明显改善。     

激光-电弧复合焊接高强钢的性能

为了研究焊接参数对激光-电弧复合焊接性能的影响,采用了2 k W光纤激光器和MAG(熔化极活性气体保护焊)复合焊接780 MPa高强钢板,通过高速摄像机观察了熔滴过渡形式及激光(或电弧)先导的等离子体形态,研究了激光(或电弧)先导的特性、激光与电弧间距离、离焦量、MAG电流和熔滴过渡形式对激光-电弧复合焊接性能的影响.结果表明,电弧先导的焊缝成形更好;等离子体不仅影响焊缝形状,而且影响激光-电弧间最佳距离;激光与电弧间距对熔宽的影响较小;焊接电流影响焊缝形状和熔深,随着焊接电流的增加,熔深增加,当离焦量为-2 mm时熔深最大.     

尖角磁场对TIG电弧及焊缝成形的影响

为了研究尖角磁场对TIG焊接过程的影响,采用小孔探针法和高速摄影法对不同频率尖角磁场作用下的TIG焊电弧压力与电弧形态进行了研究,并分析了磁场频率对焊缝成形质量的影响.结果表明,电弧压力整体呈正态分布,电弧压力随频率的改变呈单峰对称分布.随着磁场频率的增加,电弧边缘电弧压力出现小幅度波动,电弧中心压力值最大,电弧边缘压...     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

低碳钢A—TIG焊接法的试验研究

研究了一种高效的TIG焊接方法－A－TIG,进行了系列TIG焊堆焊试验,结果表明：在相同焊接规范下,涂敷表面活性剂后焊接电弧有明显收缩,溶池深度有显著增加,而熔宽稍有减小。同时还介绍了活性剂成分的调配及活性剂成分对熔深变化的影响,并对熔深增加机理进行了分析。     

纵向磁场对CO_2焊接电弧及焊缝成形的影响

为了促进CO_2焊接的发展,降低焊接飞溅率与改善焊缝成形显得至关重要.在具有不同磁场强度与磁场频率的外加纵向磁场作用下,通过高速摄像技术观测了焊接电弧形态,同时测量了焊缝熔宽和熔深的变化.结果表明,当励磁电流为1 A、励磁频率为50 Hz时,焊接电弧由最初的锥形变为钟罩形,并按一定方向旋转,焊接电弧的刚性和稳定性得到了增强,因而焊接效果较好.随着磁场参数的增加,焊缝的熔宽与熔深先增加后减小.因此,通过采用一定范围内的磁场参数,可以达到有效改善焊缝成形并降低焊接飞溅的效果.     

低碳钢A—TIG焊活性剂的焊接性研究

利用自行研制的低碳钢A－TIG焊活性剂进行了各种焊接工艺试验。试验结果表明，使用本活性剂可使焊缝熔深比常规的TIG焊增加3倍，对12mm以下的低碳钢板对接无须开坡口，可一次焊接完成并能单面焊双面成型。焊缝表面成型良好，接头微观组织、焊缝的化学成分和接头力学性能均不受影响。焊接电流、弧长、焊接速度、涂层厚度和气体种类等均对焊接熔深的增加产生影响。     

铝合金交流A-TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝熔深的影响

研究了铝合金交流A-TIG焊中单组分活性剂对焊缝熔深的影响，还针对多组分活性剂研究了焊接参数对焊缝熔深的影响．实验结果表明，卤化物几乎不能增加焊缝熔深，而氧化物对焊缝熔深的影响很复杂，有的能增加焊缝熔深，有的效果不明显，有的甚至减小焊缝熔深．其中SiO2增加熔深作用最显著．焊接参数包括焊接电流、焊接速度、氩气流量和电弧长度等对焊缝熔深有一定影响．     

几种稀土钨电极焊接5A62铝合金的工艺性能

为了寻求替代钍钨电极的节能环保、焊接性能优异的电极,针对多元稀土钨、钍钨、铈钨3种电极进行了烧损性能测试,并进行了钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)保护焊实验,结果表明:钍钨电极的抗烧损性能最差,多元电极略优于铈钨电极;焊缝接头的熔深和熔宽与焊接电流和焊接速度等焊接参数有关;采用多元稀土钨电极焊接后,在100~180 A的焊接电流下熔宽均小于铈钨电极和钍钨电极的熔宽;通过比较分析铈钨电极和多元电极焊接接头的显微组织、硬度曲线分布、扫描断口和力学拉伸实验结果,发现多元稀土钨电极的焊接接头力学性能和焊缝成型优于钍钨和铈钨电极,从而可替代钍钨和铈钨电极进行铝合金焊接.     

不锈钢TIG焊活性剂对焊缝性能的影响

针对TIG焊生产效率低，单层焊可焊厚度小等问题，采用活性化TIG焊（A-TIG），能够大幅度地提高焊缝熔深，从而提高焊接效率和生产率。研究了在不锈钢TIG焊中，5种单一成分的活性剂（SiO2、CaF2、TiO2、Cr2O3和NaF）对焊缝机械性能和微观组织的影响，试验结果表明，同传统的TIG焊相比，在相同规范下，上述5种活性剂都能够大幅度的提高焊缝的熔深，但是不同的活性剂对焊缝机械性能的影响不同，其中活性剂SiO2所形成的焊缝的抗拉强度和塑性最好，而活性剂Cr2O3所得到的焊缝硬度最大；活性剂对焊缝微观组织没有明显改变，仅仅改变了奥氏体和铁素体组织的纹理结构。     

纵向磁场对TIG焊电弧形态的影响

为了研究外加纵向磁场对TIG焊焊接电弧形态的影响并分析电弧形态的变化机理,在常规的TIG焊焊接过程中施加纵向磁场,利用高速摄像机对焊接电弧形态进行拍摄和记录.实验结果表明,当无磁场作用时,弧柱呈锥形且未发生旋转运动.在外加磁场作用下,弧柱呈收缩状态且沿顺时针旋转.当焊接参数不变时,随着磁场强度的增加,弧柱的收缩程度随之增加.根据磁场的理论公式,可推导出在外加纵向磁场作用下,电弧的旋转半径与磁感应强度成反比.     

磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型的确定

为了确定磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球体热源模型得到的熔池形状与实际熔池尺寸相吻合,而双椭圆面热源模型不能很好地反应厚度方向上的温度分布.结果表明,双椭球体热源模型可以更加准确地表征磁场和活性剂联合作用下TIG焊的实际焊接过程,打破了以往依照焊接方法选取热源模型的传统.     

奥氏体不锈钢窄间隙激光填丝焊接性能

为了取代窄间隙TIG填充热丝焊接厚板奥氏体不锈钢,采用窄间隙光纤激光填丝焊接方法焊接了板厚为15 mm的SUS306LN奥氏体不锈钢.通过试验研究,确定了最适于窄间隙激光填丝焊接的坡口形式和最佳焊接工艺参数.利用所得最佳焊接条件,获得了成形美观、无焊接缺陷、力学性能高及焊接变形小的焊接接头,焊缝金属与母材形成良好的冶金结合.该焊接方法为厚板结构件的窄间隙填丝焊接确立了一种高效率的焊接技术,并成功地把该项技术应用到核聚变超导线圈盒的焊接上.     

ChinZA合金TIG焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响

研究了ZA合金TIG焊中不同的焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响.结果发现:加入 KCl焊剂电弧形状变化不大; 加入LiCl焊剂电弧有收缩和“粘着”现象,电弧的宽度增加,长度减少,但阳极斑点不明显突出; 加入KF焊剂电弧有明显突出的阳极斑点产生,阴极区有所收缩;加入ZnCl2焊剂电弧的宽度和长度都有所增加,阳极斑点变小而突出;加入多组元混合焊剂电弧宽度增大,阳极斑点变小,且明显凸出,电弧长度变化不明显.电弧进入焊剂区时,焊缝表面宽度都有所减小,其中KF的减少最为明显,焊缝表面呈现金属光泽,ZnCl2最为光亮,而无焊剂区焊缝表面呈现明显的氧化现象.     

Penetration control by weld pool resonance during gas tungsten arc welding

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｓｔｉｌｌｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｄｅｔｅｃｔｓｉｇｎａｌｓｆｒｏｍｔｏｐｓｉｄｅｏｆｗｅｌｄｐｏｏｌｆｏｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｕｐｔｏｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔ .Ｔｈｅｓｔｉｃｋｉｎｇｐｏｉｎｔｉｓｈｏｗｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｃｑｕｉｒｅｓｉｇｎａｌｓｔｈａｔｒｅ ｆｌｅｃｔｆｕｌｌｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ .Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｌｒｅａｄｙｋｎｏｗｎｉｎｃｌｕｄｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ,ｉｎｆｒａｒｅｄｓｅｎｓｉｎｇ ,ｗｅｌｄｐｏ…     

Nd:YAG激光+CMT电弧复合热源平焊工艺参数对焊缝成形的影响

以304不锈钢为对象,借助焊缝成形参数来评价YAG激光+CMT电弧复合热源平焊焊缝的成形特征,研究了Nd:YAG激光+CMT复合热源平焊过程中焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,在CMT电弧焊接中加入激光可以改善平焊焊缝成形;与其它复合热源焊接相对比激光功率对熔深影响较大,对平焊焊缝成形的影响程度与焊接电流有关;采用大的光丝间距有利于焊缝金属的铺展;离焦量对平焊焊缝的熔深影响明显,对焊缝金属铺展性的影响可以忽略不计.     

焊后热处理对高温合金异种材料焊接组织的影响

针对含有较多合金元素的镍基单晶高温合金熔焊焊接性能较差的问题,采用扫描电子显微镜、背散射衍射分析和显微硬度仪等手段,研究了镍基单晶高温合金DD8和钴基等轴晶K640M的氩弧焊焊接显微组织特征.结果表明,焊接后接头形成定向柱晶区、熔合区和母材区.对实验合金进行焊后热处理后发现,熔合区和定向柱晶区中γ相发生长大,且Co等元素的分布趋于均匀,焊接残余应力的存在导致个别位置出现再结晶现象.热处理前后接头内显微硬度无明显变化.