PLC控制下AZ31镁合金焊接工艺的优化

对AZ31镁合金进行了焊接试验,通过PLC控制系统在线控制焊接电流和焊接速度,研究了焊接工艺参数对焊接接头焊缝成形性、力学性能及焊缝区和热影响区显微组织的影响。结果表明,随着焊接电流的上升,焊接接头的抗拉强度与伸长率都表现为先增加而后降低。在焊接电流为140 A时,焊接接头试样取得了最大的抗拉强度和伸长率,分别为240 MPa和11%;随着焊接速度的增大,焊接接头的抗拉强度与伸长率先增加而后降低。当焊接速度为4 mm/s时,抗拉强度与伸长率分别为280 MPa和11%。     

SUS316不锈钢丝电阻对焊接头成形和力学性能研究

采用恒压脉冲电源,研究了不锈钢细丝对焊时电极有无沟槽、调伸长度、顶锻压力、预热电流、预热时间和焊接时间等工艺参数对焊接接头成形和力学性能的影响规律。结果表明:电极夹持面设置沟槽时,电极与不锈钢丝的接触面积增大,接触电阻减小,有利于不锈钢丝的固定和焊接接头的成形。不锈钢丝调伸长度为2 mm时较合适;当顶锻压力为3.332 N,预热基值电流为100 A,预热时间为2.5 ms,焊接时间为3.50 ms时,焊接接头成形较好,抗拉强度最高,为805.42 MPa。     

焊接工艺对B600CL钢闪光对焊接头组织和力学性能的影响

通过闪光对焊的方法,采用不同的焊接工艺参数对4.5 mm厚的B600CL轮圈用热轧钢板进行了对接焊,并对接头界面区金相组织进行了观察,对接头拉伸力学性能进行了检验,研究了顶锻压力、顶锻留量和闪光留量对接头组织和性能的影响。结果表明,随着顶锻压力的增加,界面区组织中贝氏体有逐渐细化的趋势,但顶锻压力对接头抗拉强度和伸长率影响较小;随着顶锻留量的增加,界面区组织逐渐粗化,接头抗拉强度和伸长率逐渐降低,当顶锻留量超过5.5 mm时拉伸力学性能恶化;随着闪光留量的增加,界面区组织中贝氏体有逐渐粗化的趋势,接头抗拉强度和伸长率均逐渐降低,当闪光留量超过10 mm时接头拉伸力学性能严重恶化。     

双管H形鳍片凸焊工艺设计

H形鳍片管具有积灰少、抗磨损性好、刚性大等特点,广泛应用在省煤器构件中。本文通过调整焊接时间T,焊接电流I,电极顶锻力F,对双管H形鳍片凸焊工艺进行试验,分析工艺参数对接头强度的影响。当焊接时间T为60 ms,焊接电流I为40 k A,电极顶锻力F为0.4 MPa时,H形鳍片和管件焊缝的拉脱强度满足厂家技术指标,且焊接过程中飞溅少。经批量生产表明焊接效果良好。     

工艺参数对镁合金焊接接头力学性能的影响

采用GTAW焊接5mm厚的AZ31镁板.通过对接头力学性能和显微组织分析,研究工艺参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响.试验结果表明,焊接电流通过作用于焊接线能最影响晶粒结晶过程.当焊接电流为70A时,镁合金焊接接头的力学性能达到最佳值.此时,焊接接头的成型系数为3.51,抗拉强度为201.7MPa,断面收缩率为8.4%,伸长率为12.18%,硬度为62.3HV.     

热补偿法对不等厚镁合金板点焊接头力学性能的影响

采用三相逆变电阻点焊机对不等厚镁合金板(1.0 mm+0.7 mm)进行点焊工艺试验,通过在薄板侧添加0.1 mm工艺垫片和未添加工艺垫片2种点焊工艺,研究焊接电流和焊接时间对焊接接头熔核直径及其力学性能的影响。结果表明:添加工艺垫板可减小焊接电流输入,提高点焊接头抗剪强度;在点焊电流13.3 k A,电极压力1.7 k N,焊接时间90 ms时,点焊接头最佳抗剪切力达1 936 N。     

铍青铜薄片微电阻点焊工艺及接头组织性能研究

采用微电阻焊接方法对100μm厚时效态铍青铜进行搭接点焊,依据接头的抗拉剪力对微电阻点焊工艺进行了优化,并分析了焊接接头的组织形貌特征。结果表明,当焊接电流为3.0 k A、电极压力为180 N、焊接时间为30ms时,接头强度最大,抗拉剪力为107.05 N。焊接电流是影响接头性能的主要因素,焊接接头熔核区由等轴树枝晶和柱状树枝晶组成,随着电流增加,焊核中心组织变粗。     

2A12高强铝合金焊接接头组织及力学性能的研究

采用TIG焊方法,以ER4043作为填充材料,对4 mm厚的2A12铝合金板进行了焊接试验研究。通过拉伸性能、显微硬度试验和显微组织分析,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明,当焊接电流为115 A时,焊接接头的拉伸性能最佳,接头抗拉强度为285.32 MPa,伸长率为4.83%,焊缝中心的显微硬度为116 HV。显微组织由α-Al和共晶Si组成。     

工艺参数对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头抗拉强度的影响

采用搅拌摩擦焊对3 mm厚TC4钛合金和2A14铝合金进行对接焊接,研究了搅拌头旋转速度、焊接速度和搅拌针偏移量(搅拌针中心线偏向铝合金母材后离母材对接面的距离)对焊接接头抗拉强度的影响规律。偏移量为1mm时,焊接接头容易产生裂纹、强度极低,增加偏移量有利于提高接头抗拉强度,偏移量为2.5 mm时,接头强度最高可达348 MPa。搅拌头旋转速度固定为800 r/min、偏移量固定为2.5 mm时,接头抗拉强度随焊接速度的增大先增大后减小,当焊接速度为40 mm/min时,接头的最高抗拉强度为335 MPa。当焊接速度固定为60 mm/min、偏移量为2.5 mm时,接头抗拉强度随旋转速度的增大先增大后减小,旋转速度为700 r/min时,接头的最高抗拉强度为348 MPa,达到铝合金母材强度的82.5%。     

焊接速度对6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响

采用不同的焊接速度对5 mm厚6082-T6铝合金板材进行搅拌摩擦焊接,考察焊接速度对接头宏观形貌、微观组织和力学性能的影响。结果表明,固定旋转速度为1200 r/min,焊接速度为40~200 mm/min时可获得无缺陷的接头,焊接速度提高到400 mm/min时在接头前进侧形成孔洞缺陷。焊核区发生了动态再结晶,形成细小的等轴晶粒。随着焊接速度的增大,焊核区平均晶粒尺寸减小,当焊接速度为200 mm/min时,焊核区平均晶粒尺寸为3.8μm。抗拉强度随着焊接速度的增大先增大后减小,当焊接速度为200 mm/min时,接头的抗拉强度达到最大值236 MPa,为母材的74.0%,断后伸长率为6.3%,断裂发生在后退侧热影响区,断裂机制为韧-脆混合型断裂。     

点焊工艺参数对汽车用镁铝异种合金接头组织和性能的影响

采用电阻点焊实现了对镁铝异种金属的焊接,研究了焊接压力、焊接电流、焊接时间对Mg/Al点焊接头组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接压力、焊接电流和焊接时间的增加,Mg/Al异种金属点焊接头拉剪力先增加后减小;熔核晶粒尺寸随着焊接电流的增大、焊接时间的延长而增大;焊接压力7 k N、焊接电流40 k A、焊接时间100 ms时,Mg/Al异种金属点焊接头拉剪力达到最大值3.3 k N。     

AZ91镁合金焊接接头组织及力学行为分析

采用TIG焊对5 mm厚的AZ91镁合金板材进行焊接,利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及拉伸试验机等试验设备进行检测、试验,研究不同焊接电流对接头显微组织与性能的影响规律.结果表明,焊缝区由基体α-Mg和附集于晶界的β-Al12Mg17两相组成;随着焊接电流的增加,焊缝晶粒组织逐渐粗化,同时易产生裂纹等缺陷,使接头力学性能降低.当焊接电流为100 A时,接头的抗拉强度达到最佳,其抗拉强度为252 MPa,断后伸长率6.9%.     

异种铝合金搅拌摩擦焊工艺研究

以厚度为5 mm的铸造铝合金ZL114和变形铝合金6061为研究对象进行搅拌摩擦焊对接试验,设计正交试验研究了焊接参数对ZL114/6061异种铝合金搅拌摩擦焊接头形貌和力学性能的影响。结果表明,搅拌头转速对焊接接头强度影响最大,搅拌头行走速度次之,下压量影响最小。当搅拌头转速为1 200 r/min、行走速度为200 mm/s、下压量为0.1 mm时可获得较好焊接接头性能,接头平均抗拉强度为285 MPa,达到母材强度的89%以上,接头伸长率为9.17%,达到母材伸长率的54%以上;焊核区晶粒呈细小分布,热力影响区晶粒呈细长分布,硬度最低。焊接接头拉伸断裂形式呈现韧-脆混合断裂。     

工艺参数对铜/钢异种材料等离子弧焊的影响

研究了1mm厚铜／钢异种材料等离子弧焊中焊接电流、焊接速度、离子气流量等工艺参数对接头表面成形及抗拉强度的影响规律.试验得出抗拉强度随着工艺参数的增加呈现先增后减趋势,并确定了最佳工艺参数 为焊接电流55 A,焊接速度0.3cm/s,离子气流量0.7 L/min,该条件下接头抗拉强度可达176 MPa.     

6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊工艺参数优化

针对某型号地铁侧墙板6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊进行焊接工艺参数优化。根据前期试验拟定搅拌头转速为1 000~2 100 r/min、焊接速度为500~2 200 mm/min,通过对比焊缝外观成形质量,确定搅拌头旋转速度为1 500 r/min和焊接速度为1 100 mm/min。对不同顶锻力获得的接头进行金相检验和拉伸弯曲试验。当工艺参数为ω=1 500 r/min、v=1 100 mm/min、F=13.5 k N时,接头无缺陷,抗拉强度可达母材的80%,180°弯曲试验无断裂。     

AZ91镁合金TIG焊接接头组织性能的磁场控制

将外加纵向交流磁场引入到5mm厚AZ91镁合金板的TIG接焊中,研究磁场电流对其焊接接头力学性能和微观组织的影响.结果表明,外加纵向磁场通过旋转电弧对熔池进行搅拌,可以使焊缝晶粒得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等力学性能得到改善;当磁场电流Im=1A时,焊接接头的力学性能达到最大值,此时焊缝硬度为88.09 HV,接头抗拉强度为269.3 MPa.     

微Ti处理380CL车轮钢闪光对焊工艺与组织调控

为解决轮辋闪光对焊(FBW)后微裂纹率和炸裂率偏高的问题,选取6.75 mm厚380CL车轮钢为研究对象,通过研究一元化闪光对焊参数对接头硬度的影响规律,建立闪光对焊温度场控制机制. 通过Ti微合金化技术思路进一步降低380CL闪光对焊焊缝的硬化倾向. 结果表明,为保证380CL闪光对焊后的成材率,需采取温度梯度较大的焊接规范,配合合理的顶锻量,从而获得最优的焊接接头. 在烧化量19 mm,钳口距离36 mm,烧化速度1.2 mm/s,带点顶锻时间0.5 s,顶锻量7 mm的闪光对焊参数下,6.75 mm厚380CL车轮钢可获得最低的硬度值140HV2. 对微Ti处理的380CL车轮钢进行了焊接热模拟,在1 000 ℃以上时的顶锻变形抗力降低,组织晶粒细化,显著降低了380CL闪光对焊后微裂纹率和炸裂率. 以上研究具备向高强度轮辋用钢的闪光对焊做进一步推广和应用示范.     

汽车用镁/钢异种金属的焊接接头组织与性能研究

采用熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)方法对AZ91D合金/Q345钢异种金属进行了焊接,研究了焊接电流和焊接速度对焊缝显微组织和焊接接头抗拉强度的影响。结果表明,不同焊接电流条件下焊缝区都为等轴晶,且随着焊接电流的增加,焊缝区晶粒尺寸逐渐增大;随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为130 A时取得最大值144 MPa;随着焊接速度的增加,异种金属焊接接头的抗拉强度呈现先增加后降低的特征,在焊接速度为750 mm/min时取得最小值,抗拉强度最小值约为38 MPa。AZ91D合金/Q345钢异种金属适宜的MIG焊接工艺为:焊接电流130 A,焊接速度600 mm/min。     

冷却条件对2219铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

研究了4种不同冷却条件对6 mm厚2219铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响。结果表明:冷却介质的导热效果越好,焊缝成形越美观。采用空气冷却+水雾及纯水冷焊接的接头,其轴肩下方的晶粒尺寸更为细小。冷却介质的瞬时快冷作用提高了接头的显微硬度。自然冷却条件下接头的抗拉强度平均为331.5MPa,伸长率平均为5.4%,采用空气冷却+水雾及纯水冷焊接接头的抗拉强度为370~380 MPa,伸长率为5.5%~6.0%,比自然冷却条件下焊接的接头抗拉强度提高约45MPa左右,达到母材强度(450~460 MPa)的80%以上。     

固溶处理对7075铝合金同质TIG焊接头显微组织及力学性能的影响研究

制备7075超硬铝同质焊丝,采用TIG焊对5 mm厚的7075-T6超硬铝进行焊接,通过改变焊接工艺,确定适合铝合金7075的工艺参数。然后通过改变固溶时间和固溶温度,研究固溶处理对接头性能和组织的影响。结果表明,随着焊接电流的增大,焊接接头力学性能呈现先增大后减小的趋势;当焊接电流100 A、固溶温度460℃、固溶时间60min时,焊接接头力学性能最佳,焊接接头抗拉强度为424.5 MPa、伸长率为9.83%,焊缝硬度为110.8 HV;在此固溶条件下,焊接接头晶界析出物固溶进入晶内,偏析减少。