304不锈钢光纤激光对接焊缝焊接试验研究

采用光纤激光对6 mm的304不锈钢进行对接焊接试验,分别研究了激光功率、焊接速度、离焦量等参数对接头性能的影响。结果表明:激光功率为4 k W,焊接速度0.038 m/s,离焦量为0 mm时,得到较为优异的焊接接头。焊缝区的硬度较高,接头试样抗拉强度是母材的83.0%,可以在断口处发现存在一定的剪切唇,且断口呈撕裂状,韧窝形貌明显,属于韧性断裂。     

双面超薄不锈钢复合板激光焊接接头组织及耐腐蚀性能

采用同步送粉填充焊的方法,利用Nd:YAG固体脉冲激光对0.1mm+0.8mm+0.1mm不锈钢复合板进行了双面焊双面成形的实验研究。确定了激光焊接双面超薄不锈钢复合板的最佳工艺参数,利用金相显微镜观察分析了焊缝区各区的微观组织特征。结果表明,双面超薄不锈钢复合板填充粉末后激光焊接接头表面成形好,热影响区窄,焊接变形小;焊缝中心为细小的等轴晶,熔合线附近有细晶区,其他区域为柱状晶区,焊缝为残余奥氏体+马氏体+碳化物组织;在硫酸-硫酸铜腐蚀溶液中腐蚀16h后,焊缝表面与腐蚀前没有明显变化,对试板进行180°弯曲试验,未产生晶间腐蚀裂纹。     

金属超薄板光纤激光焊接

采用连续激光焊接,焊接速度可以达到50～60mm/s,相对于脉冲激光焊接,生产效率上极具优势。采用波长为1070nm的光纤激光对厚度为0.1mm的304不锈钢超薄板进行连续激光搭接焊,研究了焊接功率、焊接速度和离焦量等焊接工艺参数对焊缝质量的影响规律。实验表明,焊接功率的增加会逐步增加焊缝的熔深和熔宽,当焊接功率达到160W时,焊缝在下层板的熔深陡然增大,出现了不锈钢超薄板的激光深熔焊;此外,相对于负离焦,正离焦更容易得到更深的熔深,但焊缝宽度会略有增加,采用+1mm的离焦量产生大熔深和窄焊宽,因此不锈钢超薄板激光焊接适宜采用正离焦。     

光纤激光焊接ANSI304不锈钢中厚板工艺参数研究

随着海工装备和核电工业的发展,对不锈钢厚板的焊接要求越来越高.采用正交试验方法对6mm厚的ANSI 304不锈钢进行光纤激光拼焊,研究了工艺参数(包括激光功率、焊接速度和离焦量)变化对304不锈钢(0Cr19Ni9)焊接结果的影响,结合激光深熔焊原理对试验结果进行了理论分析,并对焊接试件进行了拉伸试验,检测了焊接试件的拉伸性能,获得了6mm厚ANSI 304不锈钢激光焊接的最佳工艺参数.     

光纤在激光焊接中的应用

1 光纤焊接机理 光纤焊接是70年代中期兴起的一项新技术,机理上与普通激光焊接并无不同,只是以光纤作为其有效而简便的导光系统,其焊接过程仍完全遵循光—物作用规律。它也是一种熔化→焊接过程。具有足够大的功率密度的激光束,经由光纤投射到对象物后,必然产生相应的吸收与反射,被吸收的光能将完成相应的热转换、扩散、传导、对流和辐射,而对象物受光部位则产生相应的温升、熔化、气化、热应力和金相显微组织变化。 应用与研究表明,影响这一过程及焊点最终形成的一个重要因素是材料表面的激光功率密度P。     

焊接参数对304不锈钢激光焊接温度场分布特征的影响

采用红外热像测量的方法,跟踪拍摄304不锈钢激光焊接的过程,研究激光焊接参数对304不锈钢焊接温度场特征的影响。试验结果表明,激光功率一定时,随焊接速度的减小,熔化区域的长度和宽度增大,但温度场分布的基本特征未变;焊接速度一定时,随激光功率的增大,焊缝正面温度场的整体温度升高,特别是熔池后端次高温区的温度显著升高和面积显著增大,但温度场分布的基本特征未变;输入线能量相近时,高功率/高速度组合的“小孔”区域温度较高,低功率/低速度组合的次高温区域的温度较高、面积较大,但是后端焊缝区域的温度较低。     

时效温度对马氏体不锈钢激光焊接接头组织和性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo-Ti型(0Cr13Ni7MoTi)马氏体时效不锈钢激光焊接接头进行不同温度时效处理,时效温度选择在420～580℃范围内。激光焊接接头显微组织呈现出焊缝区、热影响区(Heat affected zone,HAZ)和基体三个不同区域。结果显示,在500℃以下时效处理,焊缝区、热影响区和基体主要由马氏体板条组成,在540℃及以上温度进行时效处理,三个区域均有逆转变奥氏体形成,使各区域硬度下降;焊接接头经过时效处理后各个区域的硬度变化规律不一致,时效后硬度低点出现于热影响区或基体;拉伸测试显示,不同时效态的断裂位置均与硬度低点区域一致,屈服强度在460℃时效时取得最大值,此温度时效处理的焊接接头具有最佳的拉伸性能;拉伸断口断裂机制发生由未时效的准解理断裂到时效态的韧性断裂转变。     

2Cr13马氏体不锈钢的激光焊接组织及性能研究

利用OM、显微硬度仪和电子万能试验机对激光焊接2Cr13马氏体不锈钢的接头显微组织、硬度和抗拉强度进行了研究。结果表明:焊缝中心区组织为等轴晶、近中心区为柱状晶,熔合区为枝状晶和少量的胞状晶,热影响区(H.A.Z)主要由针状马氏体组织组成;焊缝中心区最高硬度约为Hv330,H.A.Z的平均硬度约为Hv265,基材平均硬度约为Hv270,从H.A.Z到基材硬度明显下降;焊接接头的抗拉强度平均值为491 MPa,宏观断口为脆性断裂特征。     

激光焊接铝——不锈钢及焊缝显微组织分析

用激光焊接的方法将铝和不锈钢进行焊接,观察了焊接区域的显微组织,分析了显微组织的形成机理.结果表明:两种金属都含有对方的元素,激光焊接得到了更为细小、均匀的组织成分,具有可焊性.     

铁素体不锈钢CMT焊接接头HAZ组织性能研究

针对铁素体不锈钢焊接HAZ晶粒易长大的问题,提出采用小热输入的CMT焊接工艺。通过分析接头HAZ的显微组织、显微硬度和冲击性能,探讨了4003铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织和性能,并与常规MIG焊焊接接头试样的组织、性能进行对比。试验结果表明:采用CMT焊接工艺获得的接头HAZ粗晶区宽度为460μm,明显窄于MIG焊接接头的粗晶区宽度545μm;CMT接头强度与MIG焊接接头显微硬度值相近,但CMT接头HAZ冲击韧性较MIG焊接接头试样提高了16.28%。     

不锈钢板激光光束摆动叠焊工艺研究

采用光纤激光器和D50摆动激光头进行不锈钢板激光叠焊工艺研究,分析了5种激光光束摆动方式对焊缝成形和气孔率的影响规律,并对直线形光束摆动方式下的焊接工艺参数进行了优化。研究结果表明：相对于常规激光焊接,5种激光光束摆动方式焊接均能有效增大叠焊板结合面熔宽,并可抑制焊缝气孔的产生。在直线形光束摆动方式下,随着激光功率增大或焊接速度减小,焊缝熔深和结合面宽度均增大;随着摆动频率增大,熔深则相应减小;随着摆动振幅增大,焊缝截面形状由丁字形向椭圆形、梯形转变。当激光功率、焊接速度、离焦量、摆动振幅和摆动频率分别为3 kW、2.4 m/min、5 mm、1.5 mm和300 Hz时可获得成形好、气孔较少、剪切强度较高的叠焊接头。     

铝与不锈钢氩弧焊接的显微组织分析

用钨极氩弧焊将铝和不锈钢进行焊接,观察了焊接区域的显微组织,分析了显微组织的形成机理.结果表明,两种金属都含有对方的元素,两种金属实现了共溶,其焊接性是能够实现的.     

双相不锈钢制冷凝器SAF2507换热管与316L管板的焊接工艺

塔顶冷凝冷却系统是炼油厂腐蚀最严重的部位，寻求新材料代替碳钢、高合金钢等腐蚀比较严重的材料，是工程应用的需求。文章介绍了双相不锈钢焊接的特点，提出了双相不锈钢制冷凝器SAF2507换热管与316L板焊接工艺，采用不同接头形式、不同的焊接保护气体进行了焊接试验，并通过对焊缝及热影响区组织的金相分析，找出了合理的焊接工艺。     

1Cr18Ni9Ti激光焊接工艺

研究了激光焊接输出功率、焊接速度、离焦量等工艺参数对焊接深度及焊接宽度的影响.实验分析结果表明,1Cr18Ni9Ti采用一定范围的激光焊接工艺参数可以获得窄而深、热影响区较小的接头宏观形貌.实验结果对不锈钢激光焊接的生产应用有一定的参考意义.     

不锈钢换热管与管板自动 TIG 焊接工艺

换热器产品中换热管-管板接头的焊接一直是关键工序。针对某余热换热器产品的此类不锈钢接头所采用的伸出式坡口角焊缝结构进行研究,目的是制定合适的自动TIG焊接工艺方案。详细介绍了研究的内容和试验过程,归纳总结出保证焊接质量的关键因素和操作要点,并对优化和改进此类接头坡口设计结构提出了建议。     

不锈钢的焊接性能与工艺措施

不锈钢得到越来越广泛应用的同时对其焊接性能也提出越来越高的要求.分析并介绍了各种不锈钢的焊接性能与工艺措施.     

铁素体不锈钢激光熔覆层组织和性能研究

采用无碳合金粉末和低碳合金粉末对铁素体不锈钢进行激光表面熔覆处理,借助光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、能谱分析仪(Energy dispersive spectrometry,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)、显微硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站对熔覆层显微组织、化学成分、硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,两种激光熔覆层均无裂纹、气孔等宏观缺陷,显微组织主要由等轴晶、包状晶、树枝晶和枝间共晶组成。无碳熔覆层与低碳熔覆层均含有α-Fe、Fe-Cr合金相、Cr单质相以及Cr_(9.1)Si_(0.9)、Fe_(9.7)Mo_(0.3)、Fe_(10.8)Ni、Fe_(19)Mn等金属间化合物。此外,低碳熔覆层还产生了间隙化合物Cr_7C_3以及马氏体相C_(0.055)Fe_(1.945)。低碳熔覆层硬度为750 HV0.5,显著高于母材硬度250 HV0.5;无碳熔覆层硬度为650 HV0.5,其热影响区发生软化。激光熔覆层相对于母材具有更为稳定的摩擦特性以及优异的耐磨性和耐蚀性,其中低碳熔覆层耐磨性和耐蚀性均优于无碳熔覆层。