铝对自保护药芯焊丝性能的影响

通过自保护药芯焊丝芯配方中铝粉加入量的变化、以及采用含铝和不含铝两种钢带作为焊丝外皮的变化,深入地研究了铝对焊缝气孔敏感性、熔敷金属力学性能、金相组织、夹杂物种类及形态的影响。研究结果表明,随焊丝药芯配方中铝偻的增加,熔敷金属中铝含量增加氧含量下降、氮含量明显、焊缝气孔敏感性大大降低,但熔敷金属显微组织恶化,夹杂物数量增多,熔敷金属的韧性明显下降;采用含铝钢带制造自保护药芯焊线能充分发挥铝的有利用     

二重热输入对手工自蔓延焊接质量的影响

燃烧型焊条一旦引燃便不可中断,焊接产生的熔融金属流动性强,部分接头处出现凹坑,熔敷金属未完全填充焊缝,针对这一现象,研究了不同焊接方法对E32钢手工自蔓延焊接接头组织形态的影响。试验发现运用二重热输入法焊得的焊道宽度均匀,接头金属的冶金效果要优于单道焊和多道焊,得到富Fe相与母材相连的接头组织,接头抗拉强度达到340 MPa。     

铝/铜异种金属熔钎焊接头微观组织与力学性能

采用ER5356铝镁焊丝对1060纯铝与T2紫铜进行了脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊,并对接头宏观形貌、微观组织及力学性能进行了分析. 结果表明,在合适的焊接工艺参数下,可以获得成形美观、连续均匀、无缺陷的铝/铜异种金属接头. 焊接接头从铜侧以金属间化合物层、Al-Cu共晶体向焊缝过渡,金属间化合物主要由脆硬的Al2Cu相组成,而焊缝区主要由先析出的α(Al)固溶体以及从其晶界上析出的网状(Al)+S(Al2CuMg)/θ(Al2Cu)共晶组织组成. 随着焊接热输入的增加,金属间化合物层厚度明显增大,而焊接接头拉伸载荷先升高后下降,这与焊缝在铜母材上润湿铺展有关. 接头拉伸时,主要在铝母材热影响区和焊缝与铜母材界面处发生断裂.     

单电三丝埋弧焊工艺试验研究

通过对单电三丝埋弧焊工艺性影响因素进行分析,以及其与单丝、双丝埋弧焊焊缝金属各项理化性能的对比和使用焊接性试验,发现单电三丝埋弧焊焊缝金属的各项理化性能指标均满足ASME BPVC.Ⅷ.2规范的要求,在总热输入不变时,冷丝的添加可降低传送至母材的热量,改善焊接接头的组织和性能,提高焊接熔敷效率,可在加氢反应器支撑凸台及裙座大三角等焊接部位推广应用。     

几种铝钢异种金属熔钎焊工艺的对比与分析

采用脉冲旁路耦合电弧MIG焊、CMT及激光焊方法实现铝/镀锌钢板搭接焊,对焊缝界面微观组织、形貌及元素成分进行了观察分析,并测试了其力学性能.结果表明,三种焊接方法均可以实现铝/镀锌钢板异种金属的优质连接,获得成形良好的焊缝,搭接接头的抗拉剪强度均可以达到铝合金母材的80%以上,拉伸试样断裂在焊缝铝合金母材热影响区.当母材热输入及工艺合适时,三种方法下搭接接头界面处均形成一主要成分为Fe₂Al₅和FeAl₃,平均厚度约为8 μm的金属间化合物,而且控制金属间化合物的生成是获得铝/钢焊接优质接头的关键.     

电镀阻隔层对钛/钢电子束焊接接头性能的影响

采用电子束熔化焊、电子束阻隔焊和电子束阻隔熔-钎焊方法来实现钛合金与不锈钢异种金属之间的连接。研究发现钛合金与不锈钢连接界面处产生的脆性金属间化合物是影响接头性能的关键因素。采用电子束直接熔化焊和阻隔熔化焊钛合金和不锈钢时,接头界面会产生贯穿性裂纹导致焊缝直接断裂。电子束阻隔熔-钎焊中利用熔化的不锈钢润湿未熔化的钛合金母材,并采用Ag、Cu作为中间层添加元素,在结合界面处形成了很好的阻隔屏障,减少了Ti/Fe界面的金属间化合物的产生,减缓了应力,实现了钛合金与不锈钢的冶金结合,接头抗拉强度约为100 MPa。电子束阻隔熔-钎焊得到的钛合金/不锈钢异种金属焊接接头焊缝正反面成形良好,X射线探伤未发现裂纹和气孔缺陷。     

活性剂对焊缝咬边倾向及接头疲劳性能的影响

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边倾向和焊接接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,增加焊接速度虽然可以提高生产效率,但是焊接速度增加后,熔敷金属不易填充焊趾部,容易在焊趾部产生咬边缺陷,加入活性剂可以减小或消除咬边现象.添加活性剂后,熔敷金属增加,电弧力对熔池的压迫作用增强,电弧电压升高,电弧挺度增加,电弧更稳定.这些因素可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部.添加活性剂后,疲劳寿命最多提高了60%左右.通过添加活性剂可以减小或消除咬边,提高焊接接头的疲劳性能.     

Cu对镀锌钢板焊接头组织和性能的影响

通过激光焊焊接汽车用镀锌钢板,研究不同Cu粉添加量对接头力学性能的影响。结果表明,Cu粉的添加可以改善焊缝表面质量。添加适量时接头存在Cu和Zn的固溶相,Cu粉过量则生成了Cu5Zn8金属间化合物相。焊接接头抗拉强度随Cu粉添加量的增加先增加后减小,断裂为韧性断裂和脆性断裂混合断裂方式。     

MSHS立焊焊条倾角对接头组织及性能的影响

手工自蔓延焊接(MSHS)技术因在野战应急抢修方面的独特优越性而受到广泛关注.应用经过配方优化后的燃烧型焊条对Q235钢进行立焊焊接时,其焊接工艺对焊接接头的微观组织和力学性能有较大的影响.本文针对燃烧型焊条的焊接特点,通过金相分析及力学性能试验,研究了焊条倾角对其焊接接头的显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着焊条倾角的变化,焊条的熔敷效率、母材的熔深及接头的抗拉强度等均出现相应的变化,同时接头焊缝微观组织形态也随焊条倾角的改变而出现形貌上的相应变化.     

Si-Ca造渣型自蔓延焊条焊接接头显微组织分析

为了优化自蔓延焊条焊接的渣液分离和成形效果,研制了Si-Ca造渣型Cu系自蔓延焊条,对3 mm厚Q235钢板进行了焊接,并对焊渣、焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究.结果显示,焊渣的成形和脱渣性好,焊缝成形优良,焊缝与母材之间存在明显的熔合区,属于熔化焊.接头的抗拉强度为176.8 MPa,焊缝表面硬度为135 H...     

奥氏体不锈钢管子-管板焊接熔敷顺序的研究

分析了奥氏体不锈钢换热管与管板焊接的熔敷顺序,采用相同的母材材质和规格、相同的焊接参数,分别采用先自熔后填丝、先填丝后自熔以及单层焊(填丝)三种熔敷顺序进行了焊接试验。并通过对三种焊缝接头的角测量实验、宏微观试验、铁素体试验以及拉脱力试验等对比试验发现,如果采用先自熔后填丝的熔敷顺序,第一层电弧直接对坡口根部加热,有利用根部熔合和增加熔深,保证密封性能,第二层填丝方式可以保证接头的强度;而先填丝后自熔熔敷顺序的优点是第一层保证接头性能和密封性,第二层电弧可以优化第一层焊缝,同时修饰焊缝,焊缝成形美观。无论哪一种熔敷顺序,都可以满足管子-管板焊接的标准要求。     

16Mn钢双丝自动埋弧焊接头性能研究

在16Mn钢板上分别进行了单丝和双丝自动埋孤焊工艺试验.在相同的焊接速度条件下,比较了单丝直流、单丝交流和双丝自动埋弧焊熔敷金属的熔敷率,分析了焊接接头金属的显微组织,测试了焊接接头金属的硬度,进行了焊接接头的拉伸试验和冲击试验.结果表明,采用双丝自动埋孤焊工艺熔敷率明显增大,可以提高焊接生产效率,焊缝形状美观.双丝自动埋弧焊与单丝直流、单丝交流自动埋弧焊焊接接头的热影响区、焊缝金属组织基本一致,但由于双丝自动埋弧焊线能量大、加热速度快、高温停留时间长,使其组织较粗大.双丝自动埋孤焊时热为影响区未出现成分偏析现象,焊接接头力学性能满足产品技术要求.     

焊前预热对40Cr钢手工自蔓延焊接接头质量的影响

通过对经焊前预热的40Cr钢焊接宏观过程、微观组织和力学性能的分析,研究了焊前预热对其手工自蔓延焊接接头质量的影响.结果表明,母材经预热后,焊缝熔池熔深增大,有利于单面焊双面成形;焊缝缺陷明显减少,力学性能得到有效提高.     

16MnR钢脉冲埋弧焊接头冲击性能研究

针对埋弧焊时焊接热输入量较大,造成焊接接头晶粒粗大、脆性增大、塑性和韧性指标下降、裂纹敏感性增大的缺点,研究了一种新型的采用直流脉冲电流的埋弧焊工艺一脉冲埋弧焊.以16MnR钢板为试验母材,研究了陡降外特性焊接电源匹配变速送丝系统的脉冲埋弧焊对焊接接头冲击性能的影响.试验结果表明,脉冲埋弧焊可有效减小熔敷金属的成分偏析,细化晶粒,提高焊缝金属的冲击性能.该研究为脉冲埋弧焊开拓了广阔的应用前景,具有重要的工程应用价值.     

双丝埋弧焊工艺及焊接接头性能研究

采用双丝争单丝埋弧焊方法进行焊接试验,比较了双筮和单丝埋孤焊务件下焊丝金属的熔敷率,从焊接接头断面、接头金相组织以及接头力学性能等方面进行了分析.结果表明,采用双丝埋弧焊工艺使焊接效率提高,焊缝熔深增加、熔宽增大,热影响区金属的成分偏析现象减弱,接头性能满足技术要求,但焊缝区有时会产生魏氏组织,使焊缝区金属的冲击韧度降低.     

铝/铜异种金属脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊接头的组织与力学性能

采用ER4047铝硅焊丝对5052铝合金与T2紫铜进行脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊,并对接头显微组织、物相成分及力学性能进行分析。结果表明:通过控制焊接热输入可以获得成形良好的铝/铜熔钎焊搭接接头。焊接接头由铝侧熔合区、焊缝区和铜侧类钎焊区组成,其中铜侧类钎焊区可分为金属间化合物层区和Al-Cu共晶区两部分。焊缝区组织为珊瑚状Al-Cu共晶体均匀分布在α(Al)固溶体中;铜侧金属间化合物层主要由条块状Al_2Cu组成。随着焊接热输入的增大,金属间化合物层的厚度在增大,而接头的抗拉强度先增大后减小;当熔化的焊丝及铝母材在铜母材上润湿良好并且焊缝与铜母材之间金属间化合物的厚度较小时,接头抗拉强度达到最大值,为167.7 MPa。     

铝-钢堆焊-搅拌摩擦复合焊接头特性分析

针对铝-钢异种金属焊接缺陷多、效率低等问题,提出一种堆焊-搅拌摩擦复合焊接方法,即采用旁路分流电弧焊先在钢板上堆敷铝合金,再采用搅拌摩擦焊进行铝合金堆敷层和铝合金母材的搭接焊,得到在铝-铝界面呈现典型搅拌摩擦焊“洋葱圆环”状结合的铝-铝-钢复合过渡接头. 针对典型焊缝进行铝-钢异种金属接头的组织结构分析.结果表明,搅拌摩擦焊可以有效消除铝合金堆敷层中存在的气孔等缺陷,并实现金属界面层的减薄. 对铝钢结合界面进行EDS扫描,在堆敷铝合金侧可以观察到呈树枝状的Fe相扩散和呈网状的不均匀Si相扩散,结合XRD(X-ray diffraction)分析其主要成分为Al₅Fe₂Zn_0.4和Al₇Fe₃Si_0.3. 对接头试样进行拉伸试验,拉伸接头断裂在铝合金母材处,达到铝合金母材强度的100%,符合接头应用的力学指标.     

Ti3Al-Nb金属间化合物CO2激光焊工艺

针对高Nb含量的Ti3Al-Nb基合金Ti-23Al-17Nb进行激光焊工艺研究,了解影响钛铝金属间化合物激光焊质量和焊缝成形的工艺因素。研究结果表明,2．5mm厚的Ti-23Al-17Nb合金采用大功率CO2激光焊不产生焊接裂纹,焊缝气孔是主要的焊接缺陷。采用合理的焊前表面处理工艺、全熔透焊接可获得无气孔的焊缝。在所研究条件下,合金具有良好的熔透性,部分熔透和临界熔透时焊缝截面呈钉头型,而稳定的全熔透焊缝则呈“沙漏”形,焊缝熔深并不是完全随焊接热输入的增大而增大,还取决于激光功率密度。接头显微硬度分布呈马鞍形,焊缝的硬度高于母材,近缝区出现峰值,接头的拉伸强度略低于母材。     

高强钢气体保护焊焊丝的研制

研制高强钢气体保护焊焊丝要着重于提高熔敷金属的冲击韧性，选择高强气体保护焊焊丝应考虑母材的化学成分和焊接工艺，按照焊缝金属与母材“实际等强”的原则。     

HS-80高强钢焊丝激光-MAG复合焊熔敷金属特性

研究了HS-80焊丝激光-MAG复合焊和MAG焊两种焊接方法的熔敷金属特性.与MAG焊相比,激光-MAG复合焊熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和冲击韧度显著提高,熔敷金属的组织更加细小,合金元素过渡系数增大.高速焊接导致的熔池金属冷却速度快及熔池金属流动性的增加是导致复合焊熔敷金属组织细化的主要原因.焊缝金属中Ti,Mo等...