不锈钢焊缝背面保护剂的研制

针对304不锈钢的焊接研制出了一种可用于TIG焊的背面保护剂,主要由MgO、Al_2O_3、TiO_2、MnO、CaO等组成。采用定性打分法分析了单一保护剂对焊缝背面抗氧化性、成形性的影响,在此基础上结合304不锈钢合金系统的特点,确定了保护剂的组成成分。利用正交试验得出了各组元含量的变化对焊缝背面抗氧化性、成形性的影响规律。所得到的配方可以有效防止焊缝背面氧化,促使背面成形良好,对简化不锈钢焊接时的背面保护工艺具有重要意义。     

焊接速度对不锈钢薄板钨极氩弧焊接头组织性能的影响

用WSM-315逆变式数控直流脉冲氩弧焊机对304奥氏体不锈钢薄板进行无填丝钨极弧焊(TIG)焊接实验。采用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机对焊接接头的组织及力学性能进行观察、测试及分析,研究不同焊接速度对304奥氏体不锈钢薄板接头组织性能的影响。结果表明:304不锈钢TIG无填丝焊接接头组织由奥氏体和δ铁素体组成,焊速对焊缝的δ铁素体的形态和数量有重要影响。随着焊接速度增大,焊缝区组织δ铁素体数量增大,晶粒紧密排列。随着速度变快,焊缝硬度逐渐增加,断后伸长率先减后增。     

0Cr18Ni9不锈钢脉冲Nd:YAG固体激光焊和TIG焊焊缝耐腐蚀性能对比研究

利用硫酸-硫酸铜溶液对0.6mm厚304不锈钢Nd:YAG固体脉冲激光焊焊接接头耐腐蚀性能进行了试验研究,并与其TIG焊焊接接头及母材的耐腐蚀性能做了对比分析.结果表明,通过腐蚀前后显微组织发现母材没有晶间腐蚀现象,脉冲激光焊焊缝有轻微腐蚀,而TIG焊焊缝在晶界出现了较为明显的晶间腐蚀沟,腐蚀沟沿晶界有网状分布特征.通过腐蚀前后的显微硬度比较发现,脉冲激光焊焊缝最大硬度大于TIG焊焊缝,大于母材,TIG焊焊缝有部分低于母材的硬度区.提出了提高304不锈钢激光焊焊缝耐晶间腐蚀性能的方法和措施.     

超声振动对304不锈钢窄间隙TIG焊接接头组织和力学性能的影响

针对304不锈钢窄间隙TIG(非熔化极惰性气体保护电弧焊)焊接焊缝晶粒粗大、接头拉伸性能较差等问题，采用将超声振动头施加在试板，在TIG焊接过程引入超声振动的方法对其进行焊接，研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明：引入超声振动后，在热力学和动力学综合作用下，焊缝熔深增加，焊缝区柱状晶向等轴晶转变速率提高，等轴晶占比增多，晶粒细化；与常规TIG相比，引入超声振动后改善了304不锈钢窄间隙焊接接头的焊缝组织，提高了其力学性能，焊缝区的硬度明显提高，接近于母材，焊接接头的抗拉强度和屈服强度也均高于常规TIG焊接接头，伸长率也得到提高；当超声振幅为40μm时，焊接接头的抗拉强度最高，为674 MPa,屈服强度也较高，为376 MPa,断后伸长率为25%。     

304不锈钢TIG焊与激光焊工艺对比研究

采用TIG焊与激光焊分别进行304不锈钢平板对接试验,通过万能试验机、显微硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光衍射(XRD)等对比分析2种焊接工艺条件下焊接接头理化性能。结果表明:2种焊接工艺下304不锈钢焊接接头成形良好且无明显缺陷;激光焊焊缝面积、正反面熔宽更小; 2种焊接工艺的焊缝组织均为奥氏体和δ铁素体树枝晶组成,但激光焊树枝晶数量更多、尺寸更加细小;激光焊和TIG焊拉伸试样断裂位置均在焊缝区,但激光焊抗拉强度和伸长率更大,断口韧窝更细小均匀且更深,激光焊焊缝相较于TIG焊的塑韧性更好;激光焊接头的焊缝区显微硬度整体高于TIG焊接头焊缝区的显微硬度,由于晶界强化作用,2种焊接工艺的焊接接头显微硬度的最大值均出现在熔合区附近。     

M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢TIG焊连接机理

针对M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢的连接问题，使用TIG焊接方法，并对M390/304焊接接头进行拉伸、维氏显微硬度测试、SEM及EDS表征焊接接头力学性能及微观组织，X射线衍射分析各区域中相组成，统计焊缝及M390一侧不同区域的晶粒尺寸，揭示焊接接头的断裂机理。研究结果表明，采用TIG焊可以实现M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢异种金属连接，得到焊缝形貌美观、无孔洞、无夹杂等缺陷的焊接接头。最佳焊接工艺参数为：焊接电流120 A，电弧电压16 V，焊接速度3.3 mm/s；对应的抗拉强度为266 MPa。焊缝由马氏体、M23C6及M7C3组成，焊缝中晶粒尺寸最大，平均晶粒尺寸为17.96μm。由于焊缝基体组织为马氏体且晶粒尺寸最大，焊接接头断裂在焊缝，断裂类型为解理断裂。M390侧和焊缝中碳化物主要为（Cr、V）碳化物，从M390母材到粗晶区，碳化物形貌逐渐由颗粒状向长条状演变，热的作用导致碳化物长大聚集。     

土建钢结构用铁素体不锈钢的TIG焊接与腐蚀性能研究

对土建钢结构用铁素体不锈钢进行了TIG焊接处理,研究了焊接电流对焊接接头显微组织和力学性能的影响,并考察了不同腐蚀介质中TIG焊接头的耐腐蚀性能。结果表明,随着焊接电流的升高,焊接接头的抗拉强度和断后伸长率都表现出逐渐降低的趋势,在焊接电流为45A时取得最大值;不同焊接电流下焊接接头都由焊接热影响区、熔合区和焊缝区组成,随着焊接电流的增大,焊接接头宽度、热影响区粗晶区尺寸和焊缝区柱状晶尺寸有所增加;当腐蚀介质为3.5%NaCl时,焊接头的耐蚀性能与母材相当或者略低;当腐蚀介质为3.5%NaOH溶液时,焊接头的耐腐蚀性能明显低于母材;铁素体不锈钢TIG焊接接头不适于在碱性条件下使用。     

纯镍与304奥氏体不锈钢TIG焊接工艺及组织性能

采用TIG焊接工艺连接3 mm厚纯镍N6与1.5 mm厚304奥氏体不锈钢,通过拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计对焊接接头进行力学性能及微观组织分析,确定不同厚度纯镍与304不锈钢板材的合理焊接工艺参数。试验结果表明,采用合理的工艺参数焊接接头抗拉强度可达636MPa,金相分析焊缝区形成铁镍合金,焊缝区与N6熔合线比较模糊,较多晶粒贯穿其中,但304不锈钢与焊缝区熔合线较为明显,晶粒生长贯穿熔合线较少,拉伸断口为韧性断裂。     

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。     

不锈钢A-TIG焊焊缝背面保护剂研制

针对不锈钢A-TIG焊接时的背面保护问题,研制了一种由Al2O3、MgO、TiO2、CaO等组成的背面保护剂。采用定性打分法分析了单一保护剂对焊缝背面抗氧化性、成形性的影响,在此基础上结合304不锈钢合金的特点,选择保护剂的组成成分。利用正交试验、极差分析和方差分析得到了较优配方,可以有效防止焊缝背面氧化,保证背面成形良好。     

激光-数字化精确控制短路过渡电弧复合热源焊接技术——一种可取代TIG填丝焊的高效焊接新方法

提出了激光-数字化精确控制短路过渡电弧复合热源焊接新方法.以CMT(Cold Metal Transfer)电弧焊和激光-CMT复合热源焊接为例,利用304不锈钢平板堆焊,对比分析了CMT电弧焊及激光-CMT电弧复合热源的焊缝成形特点,研究了在采用纯Ar保护气体焊接304不锈钢时的激光-CMT电弧复合热源焊接过程稳定性、飞溅、焊缝成形特征、焊接效率及焊接接头的力学性能,并将试验结果与304不锈钢TIG填丝焊进行对比.分析结果表明,纯Ar保护激光-CMT复合热源焊接接头的综合力学性能与TIG填丝焊接头的综合力学性能相当,但焊接效率可以提高5倍,因此在不锈钢和镍基合金等高性能金属材料的焊接中,用纯Ar保护的激光-CMT电弧复合热源焊接取代TIG填丝焊具有可行性.     

钛合金/不锈钢冷金属过渡焊接头组织及性能

采用铜基填充金属对TC4钛合金、304不锈钢进行冷金属过渡焊接,分析了钛合金/不锈钢接头的界面组织、力学性能及腐蚀性能.结果表明,采用冷金属过渡连接方法实现了TC4钛合金和304不锈钢的焊接.钛合金/不锈钢接头主要由焊缝金属、不锈钢-铜焊缝界面和钛合金-铜焊缝界面组成.钛合金/不锈钢接头的拉剪强度为306 MPa.由于...     

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。     

基于纯氩保护气体的304不锈钢激光-CMT电弧复合热源焊接试验研究

利用高速摄像分别采集了纯Ar保护气氛下激光与CMT电弧复合前后的CMT电弧形貌。研究了在采用纯Ar保护气体焊接304不锈钢时的激光-CMT电弧复合热源焊接过程稳定性、焊缝成形、焊接效率、焊接接头的力学性能及组织特点,并将试验结果与304不锈钢TIG填丝焊进行对比。分析结果表明,纯Ar保护的激光-CMT复合热源焊接接头的综合力学性能与TIG填丝焊接头的综合力学性能具有相当的水平,但焊接效率可以提高5倍,因此在不锈钢、镍基合金等高性能金属材料的焊接中,用纯Ar保护的激光-CMT电弧复合热源焊接取代TIG填丝焊具有可行性。     

S30403不锈钢无缝钢管背面保护焊接技术

采用免充氩焊接保护剂和传统的充氩气保护对S30403不锈钢无缝钢管进行TIG打底焊,通过焊接工艺试验、探伤试验、拉伸试验、侧弯试验、冲击试验、晶间腐蚀试验、金相试验等方法研究了两种背面保护方式对S30403不锈钢无缝钢管焊接接头工艺和性能的影响。试验结果表明,免充氩焊接保护剂的结果能够满足NB/T47014—2011中规定的要求,与传统的充氩气保护方式相当,在实际生产中可替代充氩气保护。     

不锈钢保护剂的焊接性研究

为了研究不锈钢保护剂的焊接性,分别对焊缝进行了宏观形貌、接头微观组织、化学成分、力学性能等试验。试验结果表明,采用保护剂对焊缝进行保护,焊缝未被氧化,成形良好,接头微观组织、化学成分、力学性能均未受到影响。在使用保护剂后,焊接电流、焊接速度、涂抹厚度对焊缝的成形性和抗氧化性产生了影响。     

DP-TIG与TIG组合焊在储罐上的应用

采用DP-TIG(Deep Penetration Tungsten Inert Gas Welding)与TIG组合焊接方法,使用焊材ER308LSi对8 mm S30408不锈钢储罐进行了纵缝与环缝焊接。通过对S30408罐体进行焊接性分析,合理设计焊接工艺,严格控制焊接关键因素,解决了8 mm S30408储罐焊接性的问题。根据标准对焊接接头进行力学性能检测、X射线检测与焊接接头微观金相分析。结果表明,焊接接头弯曲和拉伸性能及冲击韧性,符合检测标准要求;焊缝无气孔、夹渣等缺陷,焊缝中奥氏体与铁素体比例符合要求,DP-TIG与TIG组合焊接方法适用于S30408不锈钢的焊接。     

客车水箱焊接工艺性能研究

采用钨极氩弧焊(TIG焊)对客车水箱用304不锈钢薄板进行焊接,获得4种焊接接头:全焊透板对接接头、T型接头、单面角焊缝接头和搭接接头,对其力学性能、组织结构、残余应力分布、氯离子敏感度等进行测试和分析。结果表明:4种焊接接头形式中,全焊透板对接接头在力学性能、焊接残余应力分布、耐腐蚀性等方面最优,而单面角焊缝接头在力学性能、焊接残余应力分布、耐腐蚀性等方面最差。     

Super304H小口径管全位置TIG焊工艺

文中介绍了奥氏体不锈钢Super304H的性能特点,分析了全位置TIG焊的焊接难点及焊接工艺设计要点。通过分析坡口形式和焊接工艺参数对焊缝成形质量的影响,确定了适用于不锈钢Super304H全位置TIG焊的坡口形式,通过工艺试验确定了不同焊接位置的焊接工艺参数,焊接试件各项性能试验满足工艺要求,可在产品生产中推广应用。     

焊丝中钒对316L/T91焊缝显微组织及力学性能的影响

采用自行熔炼的4种焊丝(钒元素质量分数分别为0、0.2％、0.4％和0.6％),使用钨极氩弧焊(TIG)对316L奥氏体不锈钢和T91马氏体不锈钢进行了焊接,探究了钒元素对焊接接头组织和性能的影响.研究结果表明,4种焊丝所得的焊缝组织都是由奥氏体加δ铁素体组成,随着焊丝中钒元素含量的增加,焊接接头的焊缝组织变得更加细小...