薄板铝合金空间曲线焊缝CMT焊接试验研究

针对薄板铝合金三维曲线焊缝较大的残余应力和焊接变形,进行了冷金属过渡(CMT)无垫板自动焊试验研究,分析了电流、焊接速度、弧长修正、保护气流量对焊接过程的影响,进行了接头拉伸性能试验及焊缝微观组织研究,并焊接了变形小的产品。结果表明,利用合理的焊接参数,可实现厚度1.5 mm的5A06铝合金的无垫板CMT焊接,焊缝成形稳定均匀,焊接接头抗拉强度值达到347 MPa,接头断裂位置在热影响区。无垫板CMT焊接技术可用于薄板铝合金空间曲线焊缝的焊接。     

脉冲MIG焊焊接参数对焊缝成形及硬度的影响

研究了脉冲MIG焊不同焊接工艺参数变化对Q235低合金钢焊缝成形质量及硬度的影响.通过开展不同工艺参数(脉冲电流、维弧电流、脉冲频率和占空比)的四因素三水平正交焊接工艺试验,对获得的9组焊缝的宏观形貌和硬度进行对比分析,建立焊接接头质量的评价标准.同时获得焊接参数对焊缝硬度性能的影响规律.试验结果表明:在Q235低合金...     

5A05铝合金薄板搅拌摩擦焊装配因素对焊缝质量的影响

文中通过5A05铝合金薄板搅拌摩擦焊对接试验,进行了力学性能分析和X射线探伤,研究接头错边量和间隙量对搅拌摩擦焊对接接头缺陷和力学性能的影响。试验结果表明当错边量大于0.5 mm或间隙量大于0.8 mm时焊缝力学性能下降并伴随下压量增大和缺陷的产生,接头缺陷与拉伸试验断裂部位大多在焊缝前进侧。错边量和间隙量对铝合金薄板搅拌摩擦焊对接接头力学性能及内部质量有重要影响,为保证焊接生产质量,搅拌摩擦焊焊接过程中应该严格控制接头错边量和间隙量。     

TA15钛合金框潜弧焊焊接工艺

对3条不同厚度的TA15合金接头进行焊接工艺试验,观察和分析了焊接接头的组织特征,测试了接头的力学性能和变形量。结果表明:TA15合金焊缝组织较母材差别明显;焊缝强度与母材相当,但塑性降低;焊后接头收缩量较大。优化后的焊接参数用于某型机零件生产,焊接质量优良。     

潜弧焊极限厚度接头工艺试验

通过对极限厚度TA15合金焊接接头的工艺试验,分析了潜弧焊焊接极限厚度接头过程不稳定的主要原因,找出焊机控制机理及各焊接工艺参数对焊接过程及焊接质量的影响规律,并改进极限厚度焊接接头工艺方案;观察和分析了焊接接头的组织特征,测试了接头的力学性能。结果表明:TA15合金焊缝组织较母材差别明显;焊缝强度与母材相当,但塑性降低;应用改进后的焊接工艺方案成功焊接极限厚度焊接试件,焊接过程稳定,焊缝质量优良。     

2A12铝合金真空电子束焊接气孔缺陷分析

在电子束焊接试验的基础上,研究了真空电子束焊接2A12时焊缝接头的力学性能;探讨了电子束焊接2A12时,影响焊缝强度的主要因素是在焊接过程中产生的气孔缺陷,同时分析了2A12铝合金焊缝气孔产生的倾向和表面焊前清理、焊接参数、预热以及重熔方法之间的关系.结果表明,在采取一定的焊接工艺措施后,接头中的气孔缺陷可得到很好地控制,保证了焊缝所需的力学性能,满足设计使用要求.     

2mm厚1000 MPa级双相钢板电阻点焊工艺参数的优化

对2 mm厚国产汽车用1000MPa级双相钢板进行了不同工艺条件的电阻点焊,对各点焊接头显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析,在此基础上优化了工艺参数。结果表明:在试验条件下,最佳点焊工艺参数为焊接电流12 kA,焊接时间12周波(0.24s),焊接压力3.5 kN;此条件下焊接接头的断裂方式以韧性断裂为主。     

药芯焊丝气体保护焊在锅炉承压件上的应用研究

采用组合焊缝试件和对接焊缝试件对药芯焊丝CO2气体保护焊主要焊接参数如焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长度、保护气体流量等进行焊接工艺试验分析,并对焊后热处理的焊接接头进行了化学成分、金相组织及力学性能的测定。结果表明氩弧焊打底＋药芯焊丝气体保护焊是提高锅炉产品（锅筒、集箱）上“T”型对接接头尤其是Ф159以上厚壁管接头的焊接效率和质量的有效方法。     

冷轧钢与高强度镀锌钢的CO2激光拼焊研究

用CO2激光对不同厚度的汽车车身用冷轧钢及高强度镀锌钢进行了大量的焊接试验,得出了最优工艺参数,对焊接接头进行了微观组织分析、机械性能试验和杯突试验.结果表明,焊接接头力学性能优于母材冷轧钢,焊缝塑性低于母材,因此激光拼焊板冲压成型部位应避开焊缝.     

3A21与6063异种铝合金搅拌摩擦焊接头性能分析

为研究3A21与6063异种铝合金材料摩擦搅拌焊接头性能,文中选取了16组不同的焊接工艺参数进行搅拌摩擦焊接试验。在试验过程中,为研究焊缝处的力学性能,减小了试件焊缝处的宽度,使拉伸断裂处能发生在焊缝处。通过整理试验数据,分析了6063-O/3A21与6063-T6/3A21焊接接头抗拉强度与接头硬度随焊速、转速以及焊速转速比变化的分布规律,得到了适用的焊接参数范围。试验表明,通过合理选择焊接参数,得到了力学性能良好的焊接接头,达到了工程应用要求。     

焊接残余应力对超声波冲击处理焊接接头疲劳性能的影响

采用含高值焊接残余应力的非承载纵向角接接头进行了Q235B钢焊态与超声波冲击态的疲劳对比试验,研究了焊接残余应力对超声冲击处理焊接接接头疲劳性能的影响规律。结果表明:焊接残余应力对超声波冲击处理后焊接接头疲劳性能的影响较小。使用不含高值焊接残余应力的小试件来评估超声波冲击处理对相同接头形式及板厚的大型焊接结构疲劳性能的改善程度可能是偏于安全的。     

机械振动对激光焊接接头组织的影响

振动焊接工艺能有效细化接头组织晶粒,降低残余应力,提高焊接质量。为了研究振动焊接工艺在激光焊接方面的应用,选用316不锈钢作为试验材料,利用机械振动辅助激光焊接的工艺方法,通过改变机械振动参数和焊接速度,利用光学显微镜和扫描电镜观察焊后接头组织,对比分析不同振动频率和焊接速度下接头的微观组织形貌。结果表明,机械振动可以细化焊后组织中形成的柱状晶,使柱状枝晶破碎且向不同方向生长,晶轴间与焊缝中心处的等轴晶增加。提高焊接速度后,振动的加入能够细化焊缝区出现的粗大柱状晶。同时,振动可以减少焊后在奥氏体基体晶界处形成的网状高温铁素体和点状碳化物,使其趋于弥散。试验还对焊接接头进行显微硬度测试,发现振动焊接下得到的焊缝区接头组织硬度较高,且较高共振频率下硬度增加明显。     

GH99镍基合金薄板电子束焊接头疲劳性能研究

电子束焊作为一种先进的连接技术,具有能量集中、焊接速度快、热影响区小等特点,被广泛应用于工业工程、航空航天等国民经济的重要领域。随着航天飞行器发动机设计寿命的不断提高,主要结构部件的电子束焊接头疲劳性能越来越受到设计工作者的关注,研究电子束焊接头的疲劳性能已经成为焊接工作者一个重要的课题。本文采用电子束焊接工艺,制备了GH99镍基高温合金薄板对接接头。针对电子束焊接头,进行了显微硬度测试、疲劳性能的研究及疲劳失效机理分析。研究表明,电子束焊接头焊缝中心及热影响区的维氏硬度与GH99镍基高温合金母材金属基本相同,接头并未出现性能的不均匀性。对两种工艺下的电子束焊接头的疲劳S-N曲线分析表明,适当加大电子束焊焊接电流,有利于减少焊缝焊根部位的焊接缺陷,有利于提高电子束焊接头的疲劳性能,从而提高了焊接接头疲劳寿命。     

异种钢水下摩擦柱/锥塞焊接头组织及性能*

应用X65、Q235C、Q345C和316L塞棒与X65母材塞孔配合对异种钢水下摩擦柱/锥塞焊过程进行试验研究,探讨塞焊缝区微观组织、显微硬度及力学性能变化规律。试验表明：在转速7 000 r/min、塞棒消耗量14 mm、焊接压力分别为30~50 kN和20~40 kN范围内,用X65和Q345C塞棒可获得无缺陷异种钢水下摩擦柱/锥塞焊接头。异种钢塞焊缝组织均与原始组织有明显差异,塞焊缝区域主要为贝氏体或马氏体或其混合组织特征;X65和Q345C塞棒均形成有效扩散冶金连接,结合界面处具有带状细小铁素体组织特征;316L塞棒与X65塞孔很难形成无缺陷摩擦柱/锥塞焊接头。异种钢塞焊缝区硬度普遍高于其母材,这种高匹配摩擦柱/锥塞焊缝接头有利于抗拉强度的提高,但塞焊缝附近的高硬化倾向将降低异种钢塞焊接头的塑性。研究结果为开发基于等静压摩擦柱/锥塞焊接技术的海底管线修复技术提供重要试验依据。     

某型飞机前起落架焊接部位应力应变分析

起落架是飞机起飞和着陆的关键部位。某型飞机前起落架的缓冲支柱与横梁通过焊接连结,而焊接部位的性能受焊接质量影响很大,准确分析不同焊接部位的焊接质量及在各种情况下的应力应变,对于该飞机前起落架的使用和维修具有深远的意义。本文利用有限元软件,建立焊接部位实体模型,通过模拟加载,对起落架的焊接部位进行应力应变分析,找到应力最大的危险点。     

含缺陷钢结构焊接接头检测与评估

由于焊接热过程的作用,焊接接头较容易产生组织性能劣化、残余应力、应力集中以及各种焊接缺陷。焊接缺陷的存在严重影响了焊接结构件的质量和安全使用,因此对含缺陷焊接接头进行安全性评估具有重要的工程应用价值。基于综合考虑含缺陷焊接接头的缺陷检测手段和BS 7910缺陷规则化表征处理的方法,对BS 7910中失效评估图的级别以及相应级别下针对含缺陷焊接接头评估点坐标确定过程中所涉及的应力种类和修正因子进行探讨,为工程实际利用BS 7910对焊接接头进行评估时的缺陷检测手段选择、缺陷规则化表征处理以及失效评估图级别的选择、评估点坐标的确定提供参考。     

2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及接头组织性能研究

通过对8mm厚2219铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊试验,研究了不同焊接速度对接头成形、组织演变及其对力学性能的影响规律。工艺试验结果表明:在固定转速(200r/min)下,不同焊接速度下的接头均成形良好,未出现微裂纹、隧道以及疏松等焊缝表面缺陷。随着焊接速度的增加,接头区域晶粒尺寸减小;接头显微硬度受到晶粒尺寸与沉淀相分布的制约,硬度分布曲线呈“W”形,热影响区硬度最低。并且随着焊接速度的增加,接头最低硬度和抗拉强度逐渐提高,断裂位置发生在热影响区与热影响区交界处。在焊接速度为350mm/min时,接头抗拉强度达到最大值335MPa,约为母材的72.8%。     

提高焊接接头疲劳强度的低相变点焊条和超声冲击方法

由于焊趾部位存在有应力集中和残余拉伸应力,焊接接头的疲劳强度远低于基体金属,超声冲击和低相变点焊条的应用是近年来发展的提高焊接接头疲劳强度方法。通过对横向对接焊接接头和纵向角接板焊接接头试件的疲劳试验,在2×106循环次数下与普通E5015焊条焊态试件相比,超声冲击处理的两种型式接头的疲劳强度分别提高50％和71％,低相变点焊条焊接的两种型式接头的疲劳强度分别提高11％和41％,相应接头的疲劳寿命也有大幅度的提高。试验结果说明,两种方法都是提高焊接接头疲劳强度的有效方法,其中超声冲击方法的提高程度较高,而由于免去了焊后加工处理工序,低相变点焊条方法更适合于具有高值残余拉伸应力纵向焊缝焊接接头疲劳强度的改善。     

钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS，以激光焊接和TIG焊接温度场模拟为基础，对钛合金薄板的焊接残余应力进行了数值模拟，并分析了不同焊接工艺参数对激光焊接和TIG焊接残余应力分布的影响。数值模拟中考虑了材料参数的温度相关性，并与小孔释放法测试的焊接残余应力进行比较，结果表明：计算结果和测试结果吻合较好。     

浅析应力集中对焊接接头疲劳强度的影响

焊接结构能否承受交变动载荷主要是看焊接接头的疲劳强度.应力集中是造成焊接疲劳的一个重要因素,采用改善焊缝几何形状、焊接接头类型等措施来降低应力集中可以有效地提高焊接接头的疲劳强度.