高速列车用铝合金三元气体保护焊技术

研究了氩氦氮三元气体保护焊条件下的铝合金焊接技术,获得了高质量的焊接接头.结果表明,三元气体保护焊电弧收缩显著,溶滴过度稳定,改变铝合金MIG焊的电弧能量密度与温度分布,相对纯氩气体保护焊同等焊接电流下熔深显著增加,熔池流动行为及接头组织改善,冲击韧性和疲劳强度显著提高,阴极清理范围窄,焊缝表面光泽度高,电弧焊焊接操作性好.试验表明三元混合气体保护焊可以提高铝合金焊接质量,具有很高的工程应用价值.     

铝合金三元气体保护焊温度场及接头组织特征

针对铝合金三元气体保护焊力学性能提升原因分析的需求,使用测温系统采集铝合金纯氩气体保护、三元气体保护焊接的热循环曲线,分析焊接温度场特征的差异. 研究发现三元气体保护焊温度场更加集中,峰值温度更高,降温速率更快. 对纯氩气体保护、三元气体保护焊接头进行染色法观察发现,三元气体保护堆焊时晶粒更大,气孔率更低;对接焊时,三元气体保护焊接头的半熔化区存在晶界液化现象,三元气体保护焊的晶界液化现象更加严重,半熔化区宽度更窄. 结果表明,焊接温度场是引起焊接接头力学性能提升的根本原因.     

采用二元保护气体焊接铝合金工艺试验

采用二元保护气体(ISO 14175-I3-ArHe-30)焊接板厚≥8mm的铝合金,焊后对焊缝进行各项力学性能检测,证明采用二元保护气体焊接铝合金中厚板的可能性,在保证焊接质量的前提下可以降低成本.在天津地铁车体枕梁、牵枕缓等采用厚板设计的部件生产中广泛采用二元保护气体进行焊接,焊接质量良好.     

搅拌摩擦焊和熔化极气体保护焊6082铝合金疲劳性能分析

对10 mm厚6082-T6铝合金进行搅拌摩擦焊(FSW)和熔化极气体保护焊(MIG焊)焊接,利用疲劳性能试验机、光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对6082铝合金FSW和MIG焊接头的疲劳力学性能、微观组织、裂纹扩展特征、疲劳断口进行了分析. 结果表明,在疲劳寿命为2×106周次时,6082铝合金母材及其FSW和MIG焊接头的名义应力分别为126.3,110.2,84.2 MPa;在高应力水平下(Δσ=160 MPa),FSW接头疲劳寿命明显大于MIG焊接头、与母材的疲劳寿命相当. MIG焊疲劳断口均位于焊趾处,焊缝内的气孔缺陷为其主要裂纹源;FSW疲劳断口大多发生在轴肩边缘. 接头的微观断口具有准解理特征,断口中存在疲劳条纹和韧窝.     

铝合金三元气体保护焊焊接接头金相

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熔化极气体保护焊保护气体选择研究

系统总结了保护气体物理特性、混合种类与比例、气体流量等参数对熔化极气体保护焊焊缝外观与性能的影响。结果表明,保护气体对焊缝力学性能、化学组成和表面成型性有重要影响,正确选择保护气体种类、混合种类与比例和气体流量,对于熔化极气体保护焊至关重要。     

CO_2气体保护焊立焊技术

众所周知,立焊是焊接难度较大的位置之一,本文对CO2气体保护焊立焊位置的焊接操作要领及注意事项进行了详细的阐述。     

AA7075铝合金熔化极气体保护焊十字接头根部失效疲劳寿命的预测

通过建立一经验公式来预测熔化极气体保护焊十字接头根部失效的疲劳寿命。采用高强可时效硬化的AA7075-T6铝合金作为基材进行焊接实验。实验设计概念被用来优化进行疲劳实验所需要的次数。在一伺服液压控制疲劳实验机上进行疲劳实验,实验采用恒定荷载。采用所建立的经验公式,预测的熔化极气体保护焊十字接头根部失效疲劳寿命可达到95%的可信度水平。详细讨论了十字接头尺寸对疲劳寿命的影响。     

脉冲电流对气体保护焊铝合金焊接接头的温度、焊缝和性能的影响

比较了在恒电流和脉冲电流条件下,气体保护焊铝合金接头的温度分布和焊缝外形,研究了脉冲电流对铝合金接头的拉伸性能、硬度分布、微观组织特征和残余应力分布的影响。与恒电流焊接相比,由于在熔池发生了晶粒细化,使用脉冲电流焊接可以提高焊缝的拉伸性能。     

CO_2焊/喷射高碳铬铁合金粉复合堆焊层耐磨性

采用CO2焊/喷射送粉复合堆焊新方法,通过喷射高碳铬铁粉体,研究送粉量及送粉气流量对堆焊层硬度及耐磨性的影响,并通过XRD,TEM等分析方法研究了堆焊层组织结构与耐磨性的影响规律.结果表明,当送粉速度800 g/h,送粉气体流量5L/min时,堆焊层硬度为55 HRC,耐磨性与单纯H08Mn2Si焊丝堆焊相比提高了4倍...     

铝合金5A02不等厚板的CO2激光填粉拼焊

在填加粉末的条件下,采用CO2激光器焊接铝合金5A02不等厚板,研究焊接参数对焊缝成形的影响;利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机分别研究了激光拼焊板焊接接头的力学性能、断口形貌及微观组织特点.结果表明,填加粉末可使5A02不等厚薄板的激光焊接过程的稳定性显著提高,在比较宽的参数范围内,可以得到成形良好的焊缝;拼焊板的横向拉伸试样均断裂于薄板热影响区,拉伸性能与母材中变形能力较好的板料所占比例有关,该比例越大则拼焊板具有较大的延伸率,变形能力越强;拼焊板的焊缝组织极为细小,在熔合线附近开始向焊缝中心生长的是树枝状晶,在焊缝中心是等轴晶.     

CO2焊电参数与熔滴过渡图像同步采集分析系统

基于LabVIEW,采用高速摄像机和多路传感数据采集系统,开发了一套CO2焊短路过渡过程电参数波形与熔滴过渡图像采集分析系统.通过软件延时弥补电参数采集系统与图像采集系统的启动延迟时间差,实现了同步采集.系统可对采集到的电参数进行处理,得出反映熔滴过渡状态和稳定性的特征参量.通过焊接试验,实时采集不同焊接条件下电参数及熔滴过渡图像,对电参数与短路过渡过程的相关性进行了分析.     

SnO2 dendrites-nanowires for optoelectronic and gas sensing applications

SnO₂ dendrites-nanowires were grown on Au coated Si substrates using evaporation condensation method. The morphology, structural, chemical composition and thermal analysis were examined using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, energy dispersive analysis of X-ray and Fourier transformation infrared spectroscopy, and thermal gravimetric analysis, respectively. The optical constants, the thickness and the surface roughness of the prepared nanostructured films were determined by spectroscopic ellipsometry measurements. A three layers model was used to fit the calculated data to the experimental ellipsometric spectra. The obtained optical constants were compared with those obtained by other preparation methods. The sensing properties of the obtained SnO₂ nanostructure were carried out for NO₂ gas. The optimal operation temperature was 200 °C and the sensor sensitivity was 40, 56, 83 and 121 for 10, 15, 25 and 50 ppm, respectively.     

氩-氦和氩-氮TIG常温焊接厚壁紫铜的试验分析

为实现厚壁紫铜的常温焊接,分别对氩-氦和氩-氦混合气体TIG电弧进行了静特性和热功率测定,并在此基础上进行了焊接对比试验。测试和焊接试验结果表明,只有φ（He）〉80％的氩-氦TIG电弧,才具有很高的电孤能量。和较理想的电孤形态,可以实现厚壁紫铜的常温焊接;而氩-氮TIG电弧虽然也具有较高的能量,但由于焊缝表面成形不良和存在较多焊缝气孔,故其不适合厚壁紫铜的常温焊接。     

表面活化Al2O3陶瓷与5005铝合金真空钎焊

采用Al-Si钎料对经过Ag-Cu-Ti粉末活性金属化处理的Al₂O₃陶瓷与5005铝合金进行了真空钎焊,研究了钎焊接头的典型界面组织,分析了钎焊温度对接头界面结构特征及力学性能的影响. 结果表明,接头典型界面结构为5005铝合金/α-Al+θ-Al₂Cu+ξ-Ag₂Al/ξ-Ag₂Al+θ-Al₂Cu+Al₃Ti/Ti₃Cu₃O/Al₂O₃陶瓷. 钎焊过程中,Al-Si钎料与活性元素Ti及铝合金母材发生冶金反应,实现对两侧母材的连接. 随着钎焊温度的升高,陶瓷侧Ti₃Cu₃O活化反应层的厚度逐渐变薄,溶解进钎缝中的Ag和Cu与Al反应加剧,生成ξ-Ag₂Al+θ-Al₂Cu金属间化合物的数量增多,铝合金的晶间渗入明显;随钎焊温度的升高,接头抗剪强度先增加后降低,当钎焊温度为610 ℃时,接头强度最高达到15 MPa.     

铝合金MIG焊熔池图像的形态学处理方法

建立了用于铝合金脉冲MIG焊熔池图像检测的CCD视觉系统,通过窄带滤光系统和选取合适的焊接规范,获取了铝合金脉冲MIG焊熔池的清晰图像。分析了铝合金焊接熔池图像的特征。针对目前已有熔池图像处理算法的缺点,利用形态学方法去除了图像信号中的噪声、阴极雾化区等影响熔池特征提取的部分,获得了满意的熔池边缘图像,为进一步实现铝合金MIG焊接过程控制创造了条件。     

铝合金P-MIG焊接电流对电弧形态的影响

通过对铝镁合金进行脉冲氩弧焊(P-MIG),在相同平均电流和平均电压工作条件下,调节不同峰值电流和基值电流,获得了不同的电弧形态.峰值电流对电弧形态有着重要的影响,而基值电流基本没有影响.基值电流是维持电弧燃烧的参数,在基值时间阶段,必须给定一个足够大的基值电流才能维持电弧的稳定燃烧.文中定义了电弧形态的表征值,针对电流对电弧形态表征值的影响进行了分析.峰值电流是决定电弧温度和脉冲能量的重要参数,铝合金电弧充分燃烧时电弧长度、电弧宽度和电弧纵向截面面积随着峰值电流增加而增加.

Abstract：

Under the same average welding current and welding voltage, by regulating the different based current and peak current, the Al-Mg alloy was welded with Al-Mg filler wire. The photos of welding arc were obtained by using high-speed video photography.Peak current has great influence on the shape and characteristics of the arc. With increasing the peak cunent value, rotated arc appears and pulsed rotated metal transfer behavior occurs. Based current has little influence on the arc shape. Base current is the important parameter for keeping arc burning. At pulse off time, it must be given base current value which is large enough to keep the arc burning stably. In this study, the arc shape is defined by arc length, arc width and arc portrait cross-section area, which will be influenced by the weld current. Peak current is important parameter of arc temperature and pulse energy. The study shows that when the arc is burning at pulse on time, the arc length, arc width and arc pomait cross-section area increase with raising peak current.