铜/钢异种金属CMT熔钎焊填充材料影响分析

采用S201和S211两种焊丝对铜/钢异种金属CMT熔钎焊特性进行比较研究,发现在相同(或相近)的CMT焊接工艺条件下,S211焊丝在母材上的铺展性明显优于S201焊丝;虽然采用S211焊丝的焊缝抗拉强度有所提高,但是在某些条件下容易产生焊接热裂纹,而使用S201焊丝的焊缝具有较高的抗热裂性;综合考虑,S201焊丝更加适合铜/钢异种金属CMT熔钎焊。     

基于CMT技术的薄壁不锈钢框架焊接工艺研究

针对5mm厚S32168薄壁不锈钢框架结构的角焊缝焊接,开展了5mm厚试板的T型接头的CMT和CMT+P焊接工艺试验,比较了CMT、CMT+P焊接模式和弧长修正、脉冲修正工艺参数对焊缝成形的影响,获得了较优的工艺参数并按NB/T47014-2011标准进行了工艺评定.结果 表明,采用CMT工艺可以获得根部熔合的焊接接头...     

镀锌钢板CMT铜钎焊焊接缺陷敏感性研究

针对汽车镀锌钢板CMT铜钎焊焊缝缺陷的敏感性问题,采用1.5 mm厚镀锌钢板搭接焊接的方法进行试验,主要以润湿性、焊接过程中是否存在飞溅、焊缝成形和镀锌层烧损情况作为评价铜钎焊焊接缺陷敏感性的指标,得到试验条件下缺陷敏感性较小时的工艺窗口:镀锌钢板搭接间隙为0~1 mm、电流为125~152 A时能获得合格的焊缝。通过改变点焊后不同气体保护时间确定焊缝表面变黑是由于焊缝在高温下被氧化生成氧化铜。     

不同焊丝成分对铝/钢CMT熔钎焊组织性能的影响

分别以AlSi5药芯焊丝、AlSi12药芯焊丝作为填充金属,采用CMT熔钎焊连接5086铝合金与Q235钢.研究不同焊丝成分、不同参数下熔钎焊接头宏观形貌、微观组织及力学性能.结果 表明:AlSi5药芯焊丝作为填充金属时所形成的金属间化合物层相较于AlSi12药芯焊丝所形成的金属间化合物层要更厚,说明Si元素对于金属间...     

UNS S32750超级双相不锈钢的CMT+P焊接工艺

综合考虑UNS S32750超级双相不锈钢冷金属过渡与脉冲(CMT+P)单道焊缝的宏观形貌、成形系数及铁素体/奥氏体两相比例等因素,探究了保护气类型、焊接速度、送丝速度及CMT/P比值等工艺参数对焊缝成形质量的影响规律。结果表明：UNS S32750超级双相不锈钢最优的CMT+P单道焊接工艺参数为：Ar保护气(流量15 L/min)、焊接速度为3～5 mm/s、送丝速度为8 m/min、CMT/P比值为1/32～1/64。以优化的单道焊接工艺参数范围为指导,成功制备了成形质量良好的UNS S32750双相不锈钢CMT+P对焊接头。     

AlSi5/镀锌钢CMT熔钎焊微观组织研究

利用CMT焊接技术,以ER4043(AlSi5)焊丝作为填充金属在镀锌钢板上进行表面堆焊试验,在保证AlSi5熔化的基础上,基体仅少量熔化,研究焊接参数对焊道表面成形和截面显微组织的影响。结果表明,采用CMT焊接技术所得AlSi5焊道表面成形均匀,有金属光泽,基本无飞溅生成。当焊接速度为100 cm/min、送丝速度为4 m/min及焊接速度为80 cm/min、送丝速度为3.5 m/min时,在AlSi5焊道/基体界面形成一定厚度的Fe-Al金属间化合物层;增加送丝速度,减小焊接行走速度会加速界面金属间化合物层的形成。发现在焊道两侧润湿铺展前沿形成富锌区,部分位置含锌量达到40 wt%左右。     

镁合金与钢CMT电弧熔-钎焊微观组织及性能研究

以AZ31镁合金焊丝作为填充材料,采用CMT电弧熔-钎焊焊接AZ31B镁合金和Q235镀锌钢。分析不同焊接速度对熔-钎焊接头宏观形貌、微观组织及力学性能的影响,探讨钎焊界面元素分布特征。结果表明:送丝速度6.0 m/min,焊接速度350～450 mm/min时,熔-钎焊接头宏观形貌较为美观;焊接速度较大时,钎焊区生成厚度6～8μm的反应层,物相为Mg-Zn和Mg-Al相;焊接速度较小时,钎焊区生成厚度为1～4μm的反应层,物相为Mg-Al和Fe-Al相;焊接速度400 mm/min时,焊接接头最大拉剪强度为4.76 kN。     

CMT焊接熔滴过渡动态过程模拟与熔池流体动力学行为

针对CMT焊接这种独特的熔滴过渡过程,通过流体动力学方法对CMT熔滴过渡动态过程进行模拟,定量分析焊接工艺参数对熔滴过渡动态过程的影响规律;建立CMT焊接熔池温度场和流场的三维非稳态模型,定遍分析浮力、电磁力、表面张力、熔滴冲击力,以及相变潜热及其综合作用对焊接温度场、速度场和熔池形态的影响;     

2205双相不锈钢双丝CMT焊接工艺与焊缝组织特征研究

在5mm厚度的2205双相不锈钢板上,采用药芯焊丝双丝CMT焊接技术进行堆焊试验,对不同工艺参数下的焊缝形貌进行分析.在堆焊的工艺基础上选取前丝脉冲电流271 A,后丝冷金属过渡复合脉冲电流200 A的焊接参数进行45°和60°坡口对接焊.结果 表明:堆焊焊缝的熔宽随着前丝电流的增大变化明显,而熔深和余高则变化不大,热...     

镀锌钢CMT钎焊微观组织和力学性能研究

以CuSi3焊丝作为填充金属,镀锌钢板为母材,进行CMT熔钎焊试验。通过改变CMT熔钎焊工艺参数获得熔钎焊焊道,并对其显微组织进行观察,综合分析送丝速度及焊接速度对CuSi3/镀锌钢CMT熔钎焊微观组织的影响。结果表明,在送丝速度不变时,焊接速度越大,钎料润湿性越差,界面层越平直,钎料中花状组织越少;在焊接速度不变时,送丝速度越大,钎料润湿性越好,界面层越弯曲,钎料中花状组织越多。借助电子万能试验机对接头进行拉伸试验,结果表明,在合适的焊接参数下镀锌钢板CMT熔钎焊接头的最高抗拉强度可达321 MPa。     

高速CMT焊送丝速度和焊接电流波形参数的优化

在5 m/min的平均送丝速度、1.8 m/min的焊接速度下开展高速CMT焊正交试验,研究焊接工艺参数对焊接过程及焊缝成形的影响,分析高速下焊接过程不稳定的原因. 结果表明,峰值送丝速度、峰值持续时间tp和峰值电流Ip的影响作用依次降低. 焊接工艺参数匹配不合适时(包括焊机的专家参数),高速焊时频繁发生周期性“粘丝”现象,焊缝成形不均匀、咬边严重. 峰值送丝速度过快、高速下的熔滴后拖和熔池前部金属薄层温度过低是“粘丝”产生的主要原因. 通过合理匹配上述三个参数消除了粘丝并获得良好的焊缝成形.     

Research on CMT welding of nickel-based alloy with stainless steel

Cold Metal Transfer （CMT） welding technique is a new welding technique introduced by Fronins company. CMT welding of nickel-based alloy with stainless steel was carried out using CuSi3 filler wire in this paper. Effects of welding parameters, including welding current, welding speed, etc, on weld surface appearance were tested. Microstructure and mechanical properties of CMT weld were studied. The results shaw that the thickness of interface reaction layer of the nickel- based alloy is 14. 3 μm, which is only 4. 33% of base material. The weld is made up of two phases, α-copper and iron-based solid solution. Rupture occurs initially at the welded seam near the edge of stainless steel in shear test. The maximum shear strength of the CuSi3 welded joint is 184. 9 MPa.     

不锈钢CMT焊接对装配间隙及错边的适应性研究

使用CMT(Cold Metal Transfer,冷金属过渡焊接技术)焊接方法对2 mm厚度的X2CrNiN18-7不锈钢焊接过程中间隙和错边的适应性进行研究。在板厚2 mm的情况下,CMT焊接对焊缝间隙容忍力强,达到母材厚度的37.5%;磨平处理的焊缝抗拉强度可达到母材的80%~88%;对焊缝错边量容忍力可达到母材厚度的40%。     

高速列车不锈钢薄板CMT搭接焊工艺研究

为解决高速列车不锈钢薄板搭接MAG密封焊接出现的变形大、过热严重、焊接缺陷多等问题,采用了冷金属过渡CMT焊接代替MAG焊接,并对焊接工艺进行研究。用CMT搭接焊接厚度0.6 mm与1.5 mm的SUS301L奥氏体不锈钢薄板,采用正交试验法确定合适的工艺参数,并对不同组配间隙进行形貌分析。结果表明,装配间隙为0 mm,焊接速度为2000 mm/min,送丝速度为6 m/min时,可得到良好的焊缝成形。     

焊接热输入对铝/镀锌钢CMT熔-钎焊接头组织与性能的影响

采用ER4043焊丝对5052铝/Q235镀锌钢进行CMT熔-钎焊,研究焊接热输入对接头组织及性能的影响.结果表明,焊缝熔宽、热影响区粗化程度、界面层硬度及厚度均随热输入的增加而增大,过热组织粗化导致拉伸试样在铝母材热影响区断裂.熔焊区组织主要为垂直于基底向焊缝中心生长的α-Al树枝晶及Al-Si共晶组织,钎焊区界面层厚度在2.55~6.86μm之间,铝侧界面主要为FeAl₃金属间化合物,呈凹凸不平锯齿状;钢侧界面平滑,主要为Fe₂Al₅(热输入较低时)或FeAl₂,FeAl(热输入较高时).     

镍基合金/不锈钢TIG熔-钎焊工艺的研究

采用高温铜基S211焊丝对镍基合金/不锈钢进行了TIG熔-钎焊工艺试验,研究了焊接电流、电弧长度、焊接速度和送丝速度等工艺参数对焊缝成形的影响,并对接头性能进行了测试.研究结果显示,TIG熔-钎焊可以采用小的热输入来减少母材的熔化,适当减小焊接电流和增大焊接速度能够有效控制焊接热输入,保证焊缝成形,而适当增大电弧长度,可以增大电弧加热面积,有利于钎料的润湿铺展;通过剪切试验测得接头断裂于焊缝与不锈钢边界面处,接头抗拉强度达到195.0MPa.     

SAF2507超级双相不锈钢CMT+P熔滴过渡特性

采用焊接电信号采集系统与高速摄像系统对SAF2507超级双相不锈钢CMT + P(冷金属过渡 + 脉冲)熔滴过渡过程进行观测研究. 分析了CMT与CMT + P过程在不同送丝速度WFS下的熔滴过渡行为、波形变化机理与能量输入特征,揭示了CMT + P熔滴过渡特性. 结果表明:CMT + P实际波形图与理论上有多处不同;熔滴形状与尺寸、过渡形式、熔池的波动状态、焊丝端部到工件的距离及飞溅等都能影响电压的波动,电压波形图可以用来指导分析熔滴过渡行为;脉冲阶段对热输入起主要影响作用,调节脉冲峰值电流、脉冲基值电流、脉冲个数,可实现热输入的控制.     

镀锌板CMT焊焊缝气孔影响因素及产生机理

镀锌板在车身材料中得到广泛应用,但其熔化极气体保护焊(GMAW, gas metal arc welding)存在气孔缺陷. 从焊接电流模式、焊枪行进倾角、预留间隙、焊接保护气体成分和焊接电流焊接速度匹配等几个方面,研究其对镀锌板弧焊焊缝气孔影响规律及其气孔产生的机理,用X射线探伤对内部气孔进行观察统计. 结果表明,冷金属过渡(CMT,cold metal transfer)焊由于其低热输入,内部气孔少,适合焊接镀锌板;焊枪行进倾角选用后倾焊(焊枪指向待焊区域)为佳;预留间隙可以显著抑制气孔产生;保护气体中加入适量CO₂可以减少气孔;焊接速度加快会减小气孔尺寸,但数量会有所增多.     

Microstructure characteristics and mechanical properties of steel stud to Al alloy by CMT welding-brazing process

Cold metal transfer(CMT) welding of nickel-coated Q235 steel studs with 6061 Al alloy was carried out using ER4043 as filler metal.The welding process was stable,and appearance of weld formed well without surface defect under the parameters of welding current 121 A,welding voltage 15.4 V and welding speed 6 r/min.The microstructure of filler metal was analyzed by means of scanning electron microscopy.The filler metal and 6061 Al alloy were fused to form fusion welding interface,the fusion zone had a good bonding without any micro defect.The steel stud did not melt and brazing interface was formed between the filler metal and steel stud.Two different reaction layers existed in the brazing interface,the Fe_2Al_5 layer about 10- 12 μm formed near the steel stud side,and the other layer was mainly composed of FeAl_3.Nickel-rich zone was formed in the root toe area of the fillet weld,which was mainly composed of Al_3Ni_2.The tensile tests showed that the maximum shearing strength of the joints was 129 MPa.The joint was brittle fractured in the intermetallic compound layer where plenty of FeAl_3 were distributed continuously.