冷轧辊耐磨堆焊修复工艺

从轧辊局部堆焊修复入手,介绍了Cr3型冷轧工作辊耐磨堆焊参数及试验过程,进行了堆焊层耐磨试验及堆焊焊缝的显微观察,结合母材和堆焊焊接材料的成分特点及2种不同的堆焊工艺试验,对试验结果及工艺参数的选取进行了分析说明.     

60CrMnMo钢轧辊堆焊修复及热处理工艺

在分析60CrMnMo钢轧辊堆焊修复和热处理工艺的基础上,研制了局部堆焊修复的焊接材料.选择Stellite muhipass 224药芯焊丝和HJ107焊剂作为整体轧辊堆焊材料,通过焊前预热、局部焊补、轧辊表面埋弧堆焊、焊后热处理等措施,成功修复了尺寸为φ1150mm的60CrMnMo钢轧辊.实践证明,经该工艺处理后轧辊使用寿命提高0.5倍.     

Cr3轧辊局部堆焊修复工艺研究

Cr3铜是目前广泛使用的轧辊材料,其局部修复有重要意义.研究了不同预热温度和焊后缓冷对Cr3钢轧辊局部堆焊修复质量的影响.通过焊接工艺试验、无损探伤、焊接热模拟试验及金相分析,证明了在Cr3铜轧辊局部修复中,焊接热影响区的最大焊接收缩量△L、马氏体含量均随预热温度的下降而增加;在预热温度相同时,△L随冷速降低而降低.在350℃保温缓冷即可明显改善Cr3钢组织.通过缓冷可将常规400℃以上的预热温度降低到200℃而保证不裂.     

TC4钛合金薄板等离子弧开槽堆焊工艺探究

采用微束等离子弧焊接方式对开槽TC4薄板进行了堆焊试验,以模拟TC4薄壁零件遭受刮削损伤时的焊接修复过程。分析研究了等离子弧焊接工艺参数对堆焊接头成形的影响,对最优工艺焊接的接头进行系列的性能测试。试验结果表明,送丝速度一定时,焊接电流越大,堆焊接头熔合区的高度越低,熔合区下垂部分越大;焊接电流一定时,送丝速度越大,则熔合区高度越高;大焊接电流下,送丝速度越大,则接头的熔合区越宽,热影响区也越宽,而小焊接电流下,随着送丝速度的提高,熔合区宽度变化较小,热影响区变窄。优化工艺后的焊接接头相对于母材抗拉强度更高,塑性稍差。焊缝缺口拉伸试样的断口在熔合区,断裂方式为准解理断裂。     

换热器管板堆焊不锈钢的工艺改进

16Mn换热器管板埋弧焊堆焊不锈钢时易出现热裂纹,分析其产生原因是:熔合比较大引起堆焊焊缝局部含碳量偏高、碳迁移引起堆焊焊缝形成增碳层、拉应力的产生。改进焊接工艺,包括焊材选用、焊接电流、焊接速度等,有效防止了热裂纹的产生。     

轧辊的带板堆焊

选用国产焊接材料进行了轧辊带极堆焊试验研究,测试了焊接参数对堆焊层各参数及表面质量的影响,确定了最佳的焊接工艺参数,并堆焊完成了一个符合技术要求的轧辊,为轧辊的制造和修复提供了科学依据。     

功率密度对冷作模具钢激光焊接修复接头组织和性能的影响

通过脉冲激光填丝焊接方法,采用准0.5 mm的8407激光焊丝对5 mm厚Cr13Mo1Si1V1钢试板进行堆焊,模拟了失效模具表面磨损激光焊接修复,研究了激光功率密度对修复接头形貌、组织和硬度的影响。结果表明,随着功率密度的增加,母材的熔化深度、宽度逐渐增加,而熔堆高度降低,熔堆焊缝宽度先减少后增加;焊缝金属中细小的片状马氏体逐渐粗化,最后转变为板条马氏体,同时还出现了隐晶马氏体,残余奥氏体量增多,碳化物逐渐细化,热影响侧熔合区中碳化物增多,呈细小弥散分布;焊缝区的硬度逐渐降低,HAZ及熔合区的宽度几乎呈线性增大的趋势,最高硬度则略有下降。     

汽车发动机曲轴的修复

利用球墨铸铁同质焊条,制订合理的焊接工艺措施和工艺参数,对汽车发动机曲轴进行补焊和堆焊修复.结果证明:修复后,焊缝与母材之间具有良好的过渡及结合,没有出现白口组织;焊接修复区的硬度比母材的略高,能够满足曲轴构件的使用要求,既可以对裂纹进行补焊修复,也可以对磨损轴颈进行堆焊修复.     

轧辊的带极堆焊

选用国产接材料进行了轧辊带极堆焊试验研究,测试了焊接参数对堆焊层参数及表面质量的影响,确定了最佳的焊接工艺参数,并堆焊完成了一个符合技术要求的轧辊,为轧辊的制造和修复提供了科学依据。     

不锈钢包扎铸铁轧辊的焊接修复

针对不锈钢包扎铸铁轧辊拼接焊缝开裂的焊接修复问题,提出了弱氧化性MAG活性气体保护焊的纵缝拼焊工艺,利用不锈钢的反置卷边接头解决焊缝根部增碳问题;筒体两端环缝采用熔合比较小的焊条电弧焊(SMAW),小规范封焊,降低焊缝稀释作用;正确选择填充焊材,控制层间温度,利用对称布置纵焊缝和分中对称焊法减小焊接应力与变形等,取得了理想的不锈钢轧辊焊接修复效果。     

AZ31B镁合金TIG-MIG双弧焊接组织分析

研究了2 mm厚的AZ31B镁合金薄板在TIG-MIG双弧堆焊条件下的工艺特点,利用金相显微镜、扫描电镜等对焊接接头显微组织、焊缝相成分等进行了分析。结果表明,焊接接头主要由母材、热影响区、焊缝区组成。在热影响区和焊缝区之间有较明显的熔合区,该区域由熔池边界半熔化状态的部分冷却而成。由于热循环和焊接冶金作用有大量的析出物(Mg17Al12),因此可以推断此处力学性能较差。焊缝区组织较细,有多种金属间化合物析出。     

超声频脉冲电信号耦合前后铝合金TIG堆焊接头特点

电弧堆焊作为一种低成本高效率的焊接方法在材料表面修复领域具有广阔的应用前景,文中将超声频脉冲电信号与低频交流TIG焊接电信号耦合,将超声能量引入TIG堆焊过程,改善铝合金TIG堆焊质量. 对超声频脉冲电信号耦合前后5083铝合金TIG堆焊焊缝成形、组织及硬度进行对比. 结果表明,随超声电源输出电压的增大,焊缝成形向熔宽减小、余高增大的趋势变化. 超声作用后,晶粒尺寸发生了一定变化,但晶粒形态无明显变化. 熔合区的晶粒细化最显著;焊缝区及热影响区的晶粒细化不明显,相反,随超声电源输出电压的增大,晶粒明显粗化. 熔合区及热影响区的第二相分布呈聚集现象. 超声作用对晶粒内部Mg元素的分布影响较大,增大超声电源输出电压,Mg元素在晶界处的偏析减弱. 硬度测试结果表明,超声频脉冲电信号耦合后焊缝硬度增大.     

核电厂BOSS头焊缝缺陷处理及质量改进

分析核电厂部分BOSS头焊缝存在未熔合、夹渣、气孔等超标缺陷问题,确定了BOSS焊缝缺陷产生的原因主要为焊工经验欠缺、焊接过程实施和控制不当等。考虑缺陷情况和现场条件等因素,制定了挖补返修、管件更换、Overlay堆焊修复、评估与监控等缺陷处理方案。根据经验总结,提出了BOSS头焊缝坡口角度、焊接工艺和无损检验的优化建议,降低了BOSS头焊缝缺陷产生几率,提升了核电厂的安全性和经济性。     

大型支撑辊的堆焊修复工艺及应用

大型支撑辊重量大、辊径大、辊面长、耐磨层厚,采用传统的堆焊工艺修复Cr3~Cr5大型支撑辊难度大,母体金属与堆焊层容易在堆焊时发生相变,导致开裂。另外,传统的轧辊堆焊修复工艺不合理,修复的轧辊力学性能较差,限制了轧辊的使用寿命,大量报废的轧辊尤其是大型轧辊长期堆积在轧钢厂内,增加了生产成本,造成了极大浪费。为此,开展了大型热轧Cr3~Cr5支撑辊及大型冷轧Cr3支撑辊焊材制备、堆焊工艺及修复技术研究。技术实施表明,修复后的支撑辊使用寿命达到新轧辊的寿命,每支堆焊修复支撑辊上机使用至报废尺寸,至少可循环堆焊修复3次,使支撑辊单项辊耗成本在每个循环周期内降低40%~60%,同时解决了大型支撑辊焊接性能不稳定的难题。     

铸造铝合金前副车架焊接技术研究

针对某型号A356铸铝前副车架,采用直流脉冲焊方法,以ER5554焊丝作为填充材料进行了焊接工艺试验研究并实现了局部1∶1模拟接头的连接。针对局部1∶1模拟接头设计了相应的焊接试验方案,研究了焊接电流、焊接速度、拼接间隙等工艺参数对焊接质量的影响规律,在此基础上针对局部1∶1模拟接头测试了相关的力学性能。结果表明,焊接电流、焊接速度与拼接间隙对焊缝熔宽、余高与根部侧壁熔合有显著影响;间隙对焊缝根部侧壁熔合影响最大,过小的间隙容易造成焊缝根部未熔合,极大地降低接头抗拉强度。研究结果为实现铸铝副车架替代钢制副车架提供了连接技术方面理论指导,有较好的工业应用价值。     

基于淬火态42Cr2Mo钢堆焊层组织与性能

为了满足耐热钢磨损表面修复的需要,用贝氏体焊条堆焊淬火态42Cr2Mo耐热钢,分析研究在不同的焊接电流和道间温度下其堆焊层组织和性能的变化。试验结果表明:贝氏体焊条对42Cr2Mo耐热钢具有良好的焊接性能和使用性能;焊缝组织以粒状贝氏体为主;焊接电流越大、道间温度越高,组织越细;热影响区和熔合区硬度值最大。     

冷焊修复层在H_2S环境下的开裂行为研究

研究了不同工艺条件下A350 LF2钢冷焊修复层的组织特征以及在NACE标准实验条件下的硫化物应力开裂(SSC)和氢致开裂(HIC)特征。结果表明,低的热输入量、短持续时间和高占空比条件下容易产生未熔合焊接缺陷,Ar气输入量较大则容易产生焊接气泡。H_2S腐蚀实验结果表明,冷焊修复层对SSC不敏感,但是却极易在焊接缺陷处产生HIC裂纹,裂纹在未熔合区以及焊缝气泡的边缘萌生,并沿着焊接熔合线在焊缝一侧扩展。适当的冷焊修复工艺参数能消除焊接缺陷,有利于提高焊缝的抗HIC开裂性能。     

焊接参数对Ni60合金等离子堆焊层组织结构和显微硬度的影响

采用等离子堆焊技术在Z2CN18-10不锈钢表面堆焊Ni60合金粉末熔覆层。应用扫描电镜、电子探针、X-射线衍射仪、显微硬度计等测试手段,研究焊接电流和送粉速度对Ni60合金等离子堆焊层组织结构和显微硬度的影响。结果表明:堆焊层显微硬度较基材有明显提高,并且在熔合区域出现明显的硬度过渡和元素扩散区。焊接电流为110A时堆焊层显微硬度为630HV。随着焊接电流增大或送粉速度降低,堆焊层硬度和熔合区硬度梯度均明显降低。堆焊层出现了明显的组织梯度,包括熔合区、近熔合区树枝晶区(针状、条状、小花状)和近表层等轴晶区(块状、片状)。焊接电流增加,近表面区域小花状共晶结构并未消失,体积含量增大。送粉速度降低,堆焊层近熔合线区域针状结构变粗大。送粉速度为6g/min时,堆焊层中部区域出现了具有方向性的长条状和分离的块状硼化物。     

自制贝氏体焊条间接修复U71Mn钢轨

在冷焊条件下,以J557焊条堆焊过渡层.用自制贝氏体焊条在不同的堆焊电流下闻接修复U71Mn钢轨,分析研究焊缝组织和性能的变化.试验结果表明:采用贝氏体焊条,焊前不需预热,焊后不进行热处理;焊条工艺性能好,焊缝成形好;堆焊层组织主要是贝氏体;在过渡层与堆焊层之间的熔合线的硬度值最高;间接堆焊由于有过渡层降低了C含量,使焊接性和淬透性提高.     

2219厚板铝合金VPTIG焊接接头组织及性能

针对15 mm厚板2219铝合金板材对接,提出了一种适合于大厚度铝合金的VPTIG焊接工艺方法,该方法通过设计新型坡口形式,优选“打底+盖面1+盖面2”的焊接工艺,实现单面焊双面成形。试验结果表明,焊缝成形良好,焊缝质量达到一级焊缝水平;焊缝中心组织为均匀等轴树枝晶,盖面焊缝比打底焊缝晶粒更加细小密集,熔合区中组织晶粒大小不一,其中在熔化边界存在一个狭小的非枝晶等轴区,热影响区晶粒则发生了明显的长大;接头常温抗拉强度能达到母材的60%,断后伸长率大于4%,断裂路径均沿打底焊缝和盖面焊缝熔合区,与熔合区组织不均匀、溶质偏析造成熔合区性能薄弱有关。