304不锈钢薄板列置双TIG高速焊缝组织与性能

相比常规速度不锈钢焊接,高速焊接过程中焊缝金属的凝固过程及组织形态将会发生变化,从而影响焊缝组织和性能. 对1.2 mm厚304不锈钢薄板对接,采用列置双TIG焊在焊接速度为3.0 m/min时获得了良好焊缝成形,并与常规速度单TIG焊接工艺相比,采用非标准拉伸试样测试了焊缝性能,并分析了其组织. 结果表明,高速双TIG焊接焊缝中心生成等轴晶,两侧树枝晶未形成对向生长的定向晶粒,焊缝抗拉强度及断后伸长率略低于母材;相比常规单TIG焊接工艺,高速双TIG焊接热影响区晶粒平均直径降低了10.3%,但焊缝中心晶粒平均直径增大了12.9%;焊缝抗拉强度和断后伸长率分别提高了4.3%和23.2%,焊缝中心硬度值略高于母材.     

直缝不锈钢焊管焊缝组织性能研究

针对等离子焊接直缝不锈钢管出现的咬边、气孔等焊缝表面成形缺陷,提出等离子+TIG双枪焊接新工艺,并对焊接接头进行X射线探伤检测、显微组织分析及力学性能测试。试验结果表明:等离子+TIG双枪焊接中,双枪具有协同效应。TIG电弧对前一焊道进行了重熔,有效抑制了等离子焊接缺陷的产生;直缝不锈钢管各项性能满足生产要求。准114 mm×3.0 mm的AISI304不锈钢在获得良好焊缝成形的条件下,采用等离子+TIG双枪焊接工艺的焊接速度可以达到360 mm/min;与等离子焊接工艺相比,生产效率大大提高,基本实现焊缝零缺陷。     

壁不锈钢薄板激光高速焊接的工艺研究

采用薄壁不锈钢管液压成形生产的EGR波纹管,广泛应用于欧美发达国家汽车排气系统。为提高制造波纹管用薄壁不锈钢管的生产质量和效率,对0.25 mm厚的AISI304不锈钢薄板进行了高速激光焊接工艺试验。以波纹管用薄壁不锈钢管的焊接质量要求为目标,通过焊缝外观检查、微观组织分析和力学性能检测等手段,研究了离焦量、对接间隙、错边量、激光功率等工艺参数对薄壁不锈钢激光高速焊接的影响。结果表明,焊接速度为12 m/min的激光高速焊接可以实现0.25 mm厚不锈钢的对接焊,焊缝成形良好,无焊接缺陷。离焦量在±1 mm之间,对接间隙小于板厚的10%时,均可得到焊缝成形良好、热影响区窄的焊缝。对焊板材错边量越小,力学性能越好。对于0.25 mm的不锈钢板材,其错边量应控制在0~0.04 mm。对于错边稍大的工件,提高激光焊接功率可提高容错能力。     

304N2不锈钢管全位置A-TIG焊接工艺

A-TIG焊接是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊接技术。与常规TIG焊相比,A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量良好及成本低廉等优点。采用A-TIG焊接技术对核电常用的304N2高强度不锈钢管道进行全位置焊接,对焊接接头进行超声波探伤检测、显微组织分析及力学性能测试。试验结果表明,对于不开坡口6 mm厚的304N2高强度不锈钢管采用A-TIG焊接,可实现一次焊透、单面焊双面成形,同时获得外观良好的焊缝,接头显微组织和力学性能均优于常规TIG焊接,且其力学性能均达到标准要求。     

厚壁304不锈钢管A-TIG焊

采用具有可分区间、电流区间渐变特性的TIG管焊机,使用不锈钢活性剂对8 mm厚的304不锈钢管进行平位置焊接工艺试验。考虑到焊缝成形受焊接热积累和熔池受力状态的共同影响,通过大量试验和分析熔池的受力,制定了最佳焊接工艺参数。试验结果表明:焊缝熔深增加了3倍,外表面平整,内表面成形均匀,焊缝内部余高小于1.5 mm,焊缝经X射线探伤检验、拉伸试验、弯曲试验、接头压扁试验等检验均为合格。使用该方法焊件之间不留间隙,不开破口,可以一次焊透,并能单面焊双面成形。突破了传统管道焊接的焊接工艺,具有高效率、低耗材、低成本等特点。     

薄壁不锈钢管环缝全位置自动TIG焊

随着高洁净行业如食品、啤酒饮料、制奶、制药、半导体、电子、生物化学、核电、航空航天等广泛采用薄壁不锈钢管对接环缝焊接质量要求的不断提高,各种先进且高效的程序控制的全自动全位置TIG管-管焊机在国内上述行业得到了日益广泛的推广和应用.本文以φ50.8 mm×1.7 mm 316L不锈钢管对接为例,简述了薄壁不锈钢管环缝全位置自动焊质量的影响因素,为推广高效焊接方法和工艺及实际工程应用提供必要的参考.     

GH3128合金激光焊接头组织与性能

采用激光焊方法对3 mm厚GH3128合金进行对接焊,研究焊接工艺参数对焊缝成形的影响,同时与非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas welding,TIG焊)进行显微组织及力学性能的对比分析. 结果表明,在激光功率4 kW、焊接速度1.5 m/min和离焦量 + 3 mm的焊接工艺参数下可以获得成形良好的焊缝. 激光焊与TIG焊焊缝区组织均由奥氏体γ' + 脆性碳化物组成. 与TIG焊相比,激光焊焊缝区的组织晶粒细小,且分布于枝晶间和晶界处的碳化物尺寸较小,激光焊接头室温抗拉强度低12%,高温抗拉强度相近,室温轴向低周疲劳应力循环次数高4.5倍. 与TIG焊相比,激光焊接头室温抗拉强度低和低周疲劳性能高,主要是受焊接过程元素烧损和碳化物尺寸的影响.     

8mm厚TC4钛合金TIG、MIG焊接工艺及性能对比研究

以8 mm TC4钛合金厚板为实验材料,采用手工钨极气体保护焊(TIG)和熔化极气体保护焊(MIG)研究了各自实验条件下的焊缝成形、微观组织、力学性能和拉伸断口的异同。结果表明,TIG、MIG焊焊缝均成形美观,但MIG焊焊接速度更快;母材为α+β双相组织,MIG焊热影响区晶粒比TIG焊更均匀;二者焊缝均由粗大柱状晶组成,组织均为α'马氏体+β相;手工TIG焊接头强度系数达到97.3%,摆动电弧MIG焊接头强度系数为93.9%,摆动电弧MIG焊强度低的原因在于焊缝中存在冶金型气孔缺陷。     

316L不锈钢厚壁管全位置TIG焊接头组织及性能

采用法国POLYSOUDE管-管全位置自动脉冲TIG焊机焊接壁厚20 mm的316L不锈钢管,焊后对接头的组织性能进行了测试和分析。试验结果表明:在焊接过程中,通过焊机中参数数据库对焊枪处于不同焊接位置时焊接工艺参数的控制和调整,可以获得成形均匀一致、质量稳定的焊接接头;拉伸试验结果表明:接头的抗拉强度在600 MPa左右,拉伸试样全部断裂在母材;在接头4个不同位置中,焊缝的硬度最高,其最大值可以达到HV207。采用管接头全位置自动TIG焊可以得到焊缝成形及组织性能均匀一致的不锈钢管接头。     

交直流脉冲TIG焊在薄壁紫铜管焊接中的应用

研究了交直流脉冲TIG焊在船舶薄壁紫铜管中的焊接应用。通过对交直流脉冲焊接电流的分析,提出了采用直流脉冲TIG焊焊接打底层,交流脉冲TIG焊焊接盖面层的方法。采用该方法,既保证了薄壁紫铜管打底层焊缝的单面焊双面成形,又保证了盖面层焊缝焊接时,不会因为温度过高而使打底层产生焊瘤。焊后对薄壁紫铜管的焊缝进行检验,射线底片显示该方法焊接的焊缝质量等级为Ⅰ级,力学性能和金相检测也均合格,为提高船舶产品中薄壁紫铜管的焊接质量提供了参考。     

不锈钢高频复合双钨极氩弧焊接工艺方法

针对双钨极TIG焊存在的电弧压力小、焊缝熔深浅等问题,提出了一种新型焊接工艺方法——高频复合双钨极TIG焊(high frequency hybrid twin-electrode TIG welding, HFHT-TIG焊),在双钨极氩弧焊的一个钨极上通以高频脉冲电流,达到提高电弧压力和挺度、搅拌熔池、细化晶粒、改善接头组织和力学性能的目的. 采用HFHT-TIG焊进行了6 mm厚奥氏体不锈钢焊接工艺试验,并与双钨极TIG焊接头进行对比. 结果表明,HFHT-TIG焊能够显著提高电弧挺度和电弧压力,焊缝表面成形更佳,横截面对称性更好,焊缝区的树枝晶组织更加细小,断口韧窝更加均匀和细密,接头的抗拉强度和断后伸长率分别提高了12.1%和30.2%.     

TA2薄壁钛管双TIG焊温度场和残余应力分布对接头组织性能的影响

针对纯钛TA2薄壁管的钨极氩弧焊(TIG)高速焊接时出现的咬边、驼峰等成形缺陷,以及焊接效率低等问题,提出采用双TIG焊接工艺,可有效提高焊接速度,改善焊缝成形的解决措施.同时采用ABAQUS对两种焊接方法建立焊接热弹塑性有限元模型,对比分析焊接温度场和焊后残余应力分布,并进一步对焊接TA2薄壁钛管进行显微组织分析及力...     

单枪耦合电弧AA-TIG焊

采用优化后的单枪耦合电弧AA-TIG焊枪,以SUS304不锈钢板材作为试验材料进行了焊接试验,对比了单枪耦合电弧AA-TIG焊与TIG焊电弧和焊缝成形的不同,研究了主要工艺参数对单枪耦合电弧AA-TIG焊焊缝的影响,并分析了单枪耦合电弧AA-TIG焊对接接头性能. 结果表明,氧气流量、钨极间距、电弧长度对单枪耦合电弧AA-TIG焊熔深有重要影响. 与普通TIG焊相比,在相同的总电流下,单枪耦合电弧AA-TIG焊焊缝变窄,熔深增加,焊缝性能良好.12 mm厚SUS304不锈钢板,单道焊缝熔深可超过11 mm,深宽比达到1.3,显著提高了生产效率.     

工艺参数对304不锈钢脉冲Nd∶YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝成形的影响

研究了304不锈钢脉冲Nd:YAG激光TIG电弧复合热源焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝横截面面积大于单一激光焊焊缝横截面面积与单一TIG焊焊缝横截面面积之和,具有协同效应;激光功率增大时,复合焊焊缝熔深和熔宽均增大,复合焊焊缝横截面面积增大,复合热源热效率也增大;离焦...     

基于热传导的热丝TIG焊接技术

基于热传导方式构建热丝TIG焊接装备,建立热丝温控数学模型,并验证此温控数学模型在一定送丝速度区间内能够将焊丝温度维持在220℃,误差范围±5℃。开展220℃热丝TIG焊与普通TIG焊的对比试验。结果表明:基于热传导的热丝TIG焊能够改善焊接成形,提高送丝速度和焊接速度。在获得质量接近的焊接成形时,由于热丝TIG焊焊丝对电弧的激冷作用较小,因而220℃热丝TIG焊的打底焊接效率较普通TIG焊提高了约100%,填充盖面焊接效率提高了约200%。此外,在获得质量接近的焊接成形时,其焊缝区显微组织较普通TIG焊的更为细小,焊缝区硬度略高于普通TIG,两种焊接接头力学性能良好,断裂位置均在ASTM A106钢母材。     

不同焊接模式对不锈钢全位置A-TIG焊接工艺的影响

A-TIG焊接是采用活性剂来增加焊接熔深的高效TIG焊接技术。采用全位置直流A-TIG、脉冲A-TIG焊及步进脉冲A-TIG焊三种不同焊接模式,对核电领域常用304不锈钢钢管全位置焊接工艺进行研究。试验结果表明,对于6 mm厚不开坡口的304不锈钢钢管,采用三种不同的A-TIG焊接模式均可实现一次性焊透、单面焊双面成形,焊缝成形良好。对比三种不同焊接模式获得的焊缝成形、显微组织及接头力学性能,步进脉冲A-TIG焊的最佳,脉冲A-TIG焊次之。     

测温元件保护装置焊接见证件延伸率未达标原因分析

温度测量组件测温保护装置是实现对冷却剂在线监测的温度测量组件关键部件,文中首次采用真空电子束焊接技术开展了温度测量组件测温保护装置用304NG不锈钢管焊接接头的研制工作,完成了焊缝的无损检测、晶间腐蚀性能测试和焊接接头的弯曲、室温拉伸和高温拉伸等力学性能检验,并从焊接工艺参数、加工应力和材料三方面对304NG焊接接头室温拉伸性能异常的原因进行了分析。研究结果表明:测温保护装置用3种规格的304NG管焊接接头焊缝的无损检测结果、晶间腐蚀性能以及焊接接头的弯曲性能均合格;除准11 mm×2.5 mm 304NG不锈钢管焊接接头室温拉伸伸长率异常外,其余焊接接头的力学性能均达到了初步设计要求。准11 mm×2.5 mm 304NG不锈钢管原材料中存在的Al和Ti等杂质元素在基体中分布不均匀且形成了氧化铝或碳化钛等大量脆性相导致了焊接接头室温拉伸性能中的伸长率异常未满足初步设计要求,但补充试验的研究结果表明,准11 mm×2.5 mm 304NG不锈钢管焊接接头所有力学性能达到初步设计要求;本研究获得的测温保护装置用3种规格的304NG不锈钢管焊接接头制备工艺合理可行,可用于温度测量组件保护装置的制备。     

医药生产线抛光不锈钢管焊接

0前言 广东省工业设备安装公司于2003年安装的广东中山市恒生制药保健品厂的生产设备中,浓缩提取系统、纯水系统和物料管都是采用钢号为304的0Cr18Ni9抛光薄壁不锈钢管(表1),管子直径在φ57mm×3.5 mm～φ89 mm×3.5 mm之间,母材由温州市沪昌不锈钢管厂提供,符合GB/T14976-2002.     

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。     

316L不锈钢管现场全位置焊接

针对316L不锈钢管水平固定全位置现场焊接时,难以在焊缝背部充氩气保护、视线受阻不易操作、质量不稳定等问题,研发了免充氩不锈钢焊丝、管内送丝的钨极氩弧打底焊,分段跳焊的CO₂气体保护焊填充及盖面焊,并制定了相应的焊接工艺参数和具体的操作方法。采用该工艺对D219 mm×4 mm的316L不锈钢管进行管-管对接焊。试验结果表明,采用该工艺指导实际生产操作简单;获得的焊缝成形良好,焊缝外观质量检查和焊缝探伤检测合格,满足了现场高效高质生产的要求,对316L不锈钢管现场全位置施工具有指导意义和应用价值,在复杂的工艺管道施工和操作空间狭小的作业时其优点更为突出。