不锈钢A-TIG焊接头的抗腐蚀性能分析

用沸腾硝酸腐蚀法和室温硫酸加硫酸铜溶液浸蚀法对奥氏体不锈钢TIG焊和自制活性剂A-TIG焊接头进行了对比腐蚀试验.结果表明,自制活性剂A-TIG焊接头在室温下具有良好的耐硫酸腐蚀能力,比TIG焊接头有更强的抗沸腾硝酸腐蚀能力.焊缝金属的化学成分分析表明,自制活性剂在焊接过程中能抑制金属中Cr、Ni等合金元素的烧损,因此提高了A-TIG焊接头的抗腐蚀性能.     

TA15钛合金A-TIG焊试验分析

从焊缝成形、焊缝气孔、接头力学性能、微观组织、接头抗腐蚀性能等方面对TA15钛合金A-TIG焊进行了试验研究,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,A-TIG焊能够有效减小熔宽、增加熔深;A-TIG焊能够有效减少气孔数量,提高接头的抗拉和抗弯性能;和常规TIG焊相比,A-TIG焊HAZ较窄且组织较细,而两者的焊缝区组织基本相同;活性剂的加入并没有降低A-TIG焊接头的抗腐蚀性能.总之,TA15钛合金A-TIG焊比常规TIG焊具有明显优势.     

钛合金活性剂氩弧焊研究进展(1)

钛合金氩弧焊时加卤化物等活性剂焊接(A-TIG焊)不仅气孔明显减少,而且熔深可成倍增加,焊接接头力学性能也有所改善.由于焊接热输入可大大降低,因此会改善焊接接头组织和减少应力变形.厚板焊接时可大幅度提高生产率.文中介绍了A-TIG焊活性剂及形态、活性剂对焊缝熔深/熔宽比及焊接质量的影响、深熔机理及焊缝成形问题,并对一些问题进行了评论.     

不同焊接模式对不锈钢全位置A-TIG焊接工艺的影响

A-TIG焊接是采用活性剂来增加焊接熔深的高效TIG焊接技术。采用全位置直流A-TIG、脉冲A-TIG焊及步进脉冲A-TIG焊三种不同焊接模式,对核电领域常用304不锈钢钢管全位置焊接工艺进行研究。试验结果表明,对于6 mm厚不开坡口的304不锈钢钢管,采用三种不同的A-TIG焊接模式均可实现一次性焊透、单面焊双面成形,焊缝成形良好。对比三种不同焊接模式获得的焊缝成形、显微组织及接头力学性能,步进脉冲A-TIG焊的最佳,脉冲A-TIG焊次之。     

奥氏体不锈钢A-TIG焊接头的耐蚀性

A-TIG焊是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊技术。与常规TIG焊相比，A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量优及成本低等优点。根据GB/T 4334—2008采用φ(草酸)10%溶液浸蚀方法，对比奥氏体不锈钢TIG焊和奥氏体不锈钢A-TIG焊接头的耐蚀性。结果表明，A-TIG焊接头比常规TIG焊接头具有更优异的抗草酸腐蚀，同时基于焊缝金属的化学成分分析，A-TIG焊方法在焊接过程中能够显著地降低不锈钢焊缝金属中Cr, Ni, Ti等的损失，从而有效提高A-TIG焊接头的耐蚀性。     

321A不锈钢-TIG焊研究

以321不锈钢作为研究对象,进行了A-TIG焊的研究。先对单一组元活性剂对焊缝熔深的影响进行研究,然后根据此研究结果进行多组元活性剂摸索试验,得出最佳活性剂焊接配方,并研究其焊接接头的力学性能。试验结果表明,用最佳活性剂焊接的不锈钢321A-TIG接头力学性能良好。     

4003铁素体不锈钢A-TIG焊接性能研究

采用单一活性剂及多组元活性剂,对4003超纯铁素体不锈钢进行A-TIG焊接。研究了单一活性剂对焊缝形貌的影响;在此基础上进行多组元活性剂配比,并探究了多组元活性剂焊接时焊接电流和焊接速度对焊缝形貌的影响;对比分析了TIG与A-TIG焊接接头的显微组织、力学性能以及腐蚀性能。结果表明,在一定焊接电流和焊接速度下,采用单一氧化物活性剂焊接的焊缝深宽比优于采用单一氟化物;作用效果最好的单一活性剂和多组元活性剂ATIG焊焊缝的深宽比分别较传统TIG焊提高了2倍和3倍。采用自行研制的多组元活性剂焊接5 mm厚4003铁素体不锈钢,比传统TIG焊接热输入减小了1/2,焊接接头显微组织细化,力学性能和腐蚀性能均有所提高。     

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。     

奥氏体304不锈钢钢管A-TIG焊接工艺研究

以Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管为研究对象,采用A-TIG焊(添加活性剂的钨极氩弧焊)进行对接焊接工艺试验,研究不同焊接起始点对焊缝成型的影响,并检测外观质量符合要求的焊件的性能和微观组织等。分析认为:采用A-TIG焊接工艺焊接Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管时,可在不开坡口、不填丝的情况下,实现一次性焊透,并达到单面焊双面成型的目的;焊缝组织为奥氏体+铁素体,其组织与未添加活性剂时的一致,但添加活性剂可明显改善组织性能;焊接接头的性能满足标准要求。     

活性剂对3003铝合金直流A-TIG焊的影响

对3003铝合金进行直流A-T1G焊接试验,选用卤化物NaC1、CaF2和氧化物SiO2、MnO2、TiO2作为活性剂,分别研究了单一组元和多组元表面活性剂对焊接熔深、焊缝成形以及接头组织的影响.结果表明:在进行铝合金直流TIG焊时,在焊缝表面涂敷一定成分活性剂能够增加焊缝熔深,改善焊缝质量,提高焊接生产率.总体来看,除NaC1增加熔深有限外,其余活性剂普遍增加熔深1倍以上.多组元配方活性剂增加熔深效果好于单组元活性剂,其中PS5活性剂熔深增加3倍以上,且焊缝成形良好,未见裂纹、气孔、夹渣等缺陷.分别对TIG焊和A-TIG焊接头组织进行观察,A-TIG焊较TIG焊的焊缝组织明显细小,而活性剂对焊接热影响区的平均晶粒度影响不大.     

20/0Cr18Ni9复合管焊接工艺和接头的抗腐蚀性能

研究了薄不锈钢内衬复合管的焊接工艺和焊接接头的抗腐蚀性能。采用背部充氩保护的钨极氩弧焊(TIG)和超低碳奥氏体不锈钢焊丝TGS—309L焊接20／0Crl8Ni9复合管的第1层焊缝，焊后利用金相显微镜、扫描电子显微镜和电化学分析方法对焊接接头的化学成分、金相组织、显微硬度以及抗腐蚀性能进行了研究。结果表明：焊缝成形良好焊缝成分和金相组织能保证复合管使用过程中的强度和抗腐蚀性能要求。     

FSS/ASS厚壁异种钢“TIG冷焊 + UNGW”组合焊的接头组织与力学性能

为了有效解决铁素体不锈钢的焊接热影响区晶粒易粗化问题，以及奥氏体不锈钢焊接时在接头部分熔合区及其附近热影响区内因易形成蠕虫状δ铁素体而显著降低该区域耐腐蚀性的问题，提出了“TIG冷焊 + UNGW”的组合焊接工艺，并进行了1Cr17/1Cr18Ni9Ti厚壁异种不锈钢的焊接，同时对所得接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性进行了测试与分析. 结果表明，组合焊接头的1Cr17母材热影响区晶粒未发生粗化，并且1Cr18Ni9Ti母材部分熔合区及其附近热影响区内未形成蠕虫状δ铁素体；组合焊接头的抗拉强度优于1Cr17母材，并且1Cr17母材热影响区的冲击吸收能量与1Cr17母材相当；组合焊接头的熔敷层、1Cr18Ni9Ti母材、1Cr17母材、UNGW焊缝区及完整接头的耐腐蚀性呈依次下降的趋势.     

Effect of activating fluxes on weld mechanical properties in TIG welding

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇｉｓｓｕｉｔｅｄｔｏｗｅｌｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｒｅｑｕｉｒｉｎｇｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｒａｈｉｇｈｌｅｖｅｌｏｆｗｅｌｄｑｕａｌｉｔｙ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒｉｔｉｓａｎｉｄｅａｌｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓｓｕｃｈａｓｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ,ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ ,ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌｌｏｙｓｔｅｅｌ.Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｄｉｓ…     

奥氏体不锈钢TIG焊用活性剂的研制

应用正交试验法对奥氏体不锈钢TIG焊用活性剂配方进行了试验研究.采用所研制的活性剂,在不开坡口的情况下,当热输入E=1.01kJ/mm时,可一次焊透5 mm厚奥氏体不锈钢板;当E=1.95 kJ/mm时,可一次焊透8 mm厚奥氏体不锈钢板,焊接过程中电弧稳定,焊缝成形良好.活性剂对焊接过程中合金元素的烧损有一定的抑制作用,所得焊缝中Cr、Ni元素的含量与母材的相比只略有下降.A-TIG焊缝的显微组织结构与TIG焊缝的相比几乎没有差别,但前者的硬度高于后者.     

奥氏体不锈钢焊缝金属的电化学腐蚀性能

采用PASTAT30型恒电位仪测试了SUS 316奥氏体不锈钢钨极氩弧焊TIG,熔化极氩弧焊MIG和钨极氩弧焊加填丝TIG M焊缝金属的电化学腐蚀性能.结果表明,在质量分数9.8%H2SO4溶液中,母材及焊缝的抗电化学腐蚀能力由大到小的顺序为母材＞TIG M焊缝＞MIG焊缝＞TIG焊缝,在质量分数5.0%HCl溶液中为母材＞MIG焊缝＞TIG M焊缝＞TIG焊缝,由此可知TIG焊缝金属的抗腐蚀能力最弱.由Tafel曲线可知,SUS316奥氏体不锈钢在H2SO4溶液中的钝化区间较长,在HCl溶液中的钝化区间很短暂,所以不锈钢在盐酸溶液比硫酸溶液中抗腐蚀性能差.晶间腐蚀试验结果与9.8%H2SO4溶液中电化学腐蚀试验结果相同.     

Assessment of Stress Corrosion Cracking Resistance of Activated Tungsten Inert Gas-Welded Duplex Stainless Steel Joints

The stress corrosion cracking behavior of duplex stainless steel (DSS) weld joint largely depends on the ferrite-austenite phase microstructure balance. This phase balance is decided by the welding process used, heat input, welding conditions and the weld metal chemistry. In this investigation, the influence of activated tungsten inert gas (ATIG) and tungsten inert gas (TIG) welding processes on the stress corrosion cracking (SCC) resistance of DSS joints was evaluated and compared. Boiling magnesium chloride (45 wt.%) environment maintained at 155 °C was used. The microstructure and ferrite content of different weld zones are correlated with the outcome of sustained load, SCC test. Irrespective of the welding processes used, SCC resistance of weld joints was inferior to that of the base metal. However, ATIG weld joint exhibited superior resistance to SCC than the TIG weld joint. The crack initiation and final failure were in the weld metal for the ATIG weld joint; they were in the heat-affected zone for the TIG weld joint.     

Effects of surface active elements on weld pool formation using TIG arcs

A-TIG welding is the welding process where powdered activating flux (welding facilitating agent) with oxides such as TiO₂ and Cr₂O₃ as the main constituents is dissolved by volatile solvent, such as methyl ethyl ketone and acetone and is applied using a brush, in advance, on the base metal surface which is then subjected to TIG welding.¹ A penetration depth of 2-3 times that of a conventional TIG weld can be obtained in the case of stainless steel by means of A-TIG welding, so A-TIG welding has attracted attention as a method to improve TIG welding workability.²     

采用镍基和奥氏体焊材焊接Cr13钢焊接接头性能

采用ER309L氩弧焊丝的奥氏体焊材和ERNiCrFe-3镍基焊丝的镍基焊材对Cr13钢母材进行TIG焊接,通过无损检测、显微组织、力学性能和耐腐蚀性能试验,对两种焊材的焊接接头性能进行研究.结果表明,两种焊接接头均未发现焊接缺陷,焊接接头属于高强匹配,弯曲性能合格.与奥氏体焊材焊缝相比,镍基焊材的焊缝冲击韧性低,硬度高,耐电化学腐蚀性能高.