高强钢旁路热丝等离子弧打底焊接头组织和性能

采用旁路热丝等离子弧焊接工艺进行高强钢Y形坡口的打底焊,该工艺有效结合了等离子弧穿透能力强、电弧热丝熔敷效率高、旁路分流热输入可控的技术优势,对中厚高强钢板实现单面焊接双面成形. 结果表明,正面焊缝成形美观,无焊接缺陷;背面焊缝轻微突出,厚板完全焊透;经过反复的受热冷却,打底焊焊缝的微观组织得到细化.力学性能分析得出,热影响区硬度最低,焊缝区略高于母材区;打底焊焊缝的硬度高于填充焊和盖面焊;拉伸断裂发生在母材区,断口扫描出现韧窝,为韧性断裂.     

不锈钢旁路分流MIG-TIG双面电弧焊工艺特性

以6 mm厚304不锈钢为试验材料,进行旁路分流MIG-TIG双面电弧焊接工艺试验.试验发现,该工艺不仅可以获得稳定可靠的焊接过程和美观的焊缝成形,还具有显著增加接头熔深、减少焊接缺陷、提高焊接生产率和降低焊接成本等优势,可实现在小电流(110 A)下6 mm厚304不锈钢的可靠连接.相同条件下,旁路分流MIG-TIG双面焊的熔化效率可达60.2%,远高于TIG焊的17.6%和旁路分流MIG焊的43.2%.拉伸试验表明,焊接接头的抗拉强度为776.5 MPa,约为母材强度的95%,接头断裂发生在焊接热影响区而非焊缝处,拉伸断口与受力方向约为45°,且断口表面颜色灰暗,呈典型的剪切型韧性断裂特征.     

双相不锈钢焊接显微组织状态

分析了铁素体与奥氏体双相不锈钢采用电子束焊和钨极氩弧焊不同热输入参数的焊接过程.在80睢500℃温度区间的不同冷却速度下试验,结果表明,全相组织没有随冷却时间的变化而发生改变;同时对焊缝热影响区显微组织的变化进行观察分析,发现不同的焊接热输入和冷却速度.使双相不锈钢焊接接头区组织性能发生变化.严格的焊接工艺和控制焊接热输入可以防止双相不锈钢焊缝区奥氏体晶粒粗大.避免在熬影响区中出现单一的铁素体组织,从而保证双相不锈钢焊接接头区具有良好的组织性能.     

S32304双相不锈钢薄板的GTAW焊接工艺研究

文中对海洋工程中使用的ASTM A240 S32304双相不锈钢薄板进行GTAW焊接工艺研究,通过调整焊接工艺和技术措施,严格控制层间温度和热输入,验证了使用ER2209焊丝对ASTM A240 S32304双相不锈钢进行焊接是可行的。焊接工艺评定试验结果表明,焊缝金属的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能均满足相关要求;焊缝中心和热影响区的硬度均高于母材的硬度;焊接接头不耐点蚀,如用于腐蚀环境需进行防腐处理。该项工作为同类产品焊接提供了参考。     

焊接工艺对SS400钢单道次焊接组织和显微硬度分布的影响

为了得到焊接工艺对SS400薄板单道次焊接组织和显微硬度分布的影响,利用焊条电弧焊采用不同焊接工艺对SS400薄板进行了焊接试验,并对接头组织和显微硬度分布进行观察和分析。试验结果表明:热输入对焊缝组织有较大影响。当采用低热输入HJ506焊条进行焊接时,焊缝中产生了大量针状铁素体,且组织晶粒细小。当采用HJ422较小能量焊接时,熔合区出现了软化现象,软化区的硬度较母材平均硬度降低幅度约10%。焊接工艺对粗晶区组织影响较小,均为粗大的晶粒组织,无软化现象。     

不锈钢PAW+GTAW组合焊接头微观组织与性能研究

采用PAW+GTAW组合焊的方法对8 mm的304不锈钢进行了焊接,研究了在最佳工艺参数下焊接接头的焊缝宏观特点、组织特征以及力学性能。试验结果表明:使用PAW+GTAW组合焊的方法可以在不开坡口的情况下实现8 mm的不锈钢一次单面焊双面成形焊接。此焊接工艺下的焊缝较窄、热影响区较小,相对于传统焊接工艺既能提高焊接效率又能保证焊接质量。     

中厚板大钝边对接打底焊接方法及工艺研究

16MnR钢具有强度高、塑韧性好等优点,常用于核废料储运容器的专用制造。但中厚板16MnR钢采用传统背加衬板的打底焊接工艺存在效率低、工序复杂、焊缝成形质量不稳定等问题。采用等离子弧焊、低/高频脉冲TIG焊工艺对16MnR进行对接打底焊实验。工艺实验研究表明,采用填丝等离子焊接工艺可实现钝边8 mm的单面焊双面成形,获得良好的焊缝成形,但其工艺参数调节区间较窄,面对生产过程中的较小波动,焊接过程易失稳;采用低频脉冲直流TIG焊时可稳定实现5 mm钝边的全熔透,焊缝正面形貌呈现出间隔较大的鱼鳞纹,焊接热影响区有较多的板条状马氏体,增加了焊缝的强度和韧性;采用高频脉冲直流TIG焊时,焊接热输入减小,电弧发生明显收缩,熔深增加,可焊最大熔深7 mm,焊接过程稳定,焊接效率高,焊缝区和熔合区有较多的网状魏氏体组织,热影响区有较多的下贝氏体组织,在低温下有较好的韧性。     

脉冲激光焊在薄板中的应用研究进展

不锈钢、铝合金、钛合金和镁合金等薄板广泛应用于工业领域。脉冲激光焊凭借其能量密度集中、热输入可控性好、焊接过程稳定性好等优势,在薄板焊接领域得到广泛的应用。从焊缝的成形、微观组织和力学性能等方面,对脉冲激光焊在薄板中的应用研究进展进行了回顾。     

2507超级双相不锈钢的组织、性能及其焊接工艺

介绍了2507超级双相不锈钢的组织、性能特点及其焊接工艺。指出2507超级不锈钢焊接方法适应性较广,气体保护焊焊接效果较好,焊接热输入和冷却速率影响焊缝组织中铁素体和奥氏体相比例,焊接时,为保证焊缝组织中具有合适的相比例和良好的力学性能及其腐蚀性能,应该控制焊接热输入2~20 kJ/cm之间,多道焊时道间温度控制在100℃以下,实际生产中通过调整焊接热输入及控制道间温度,可以得到合适的焊接接头组织及较好的性能。     

埋弧自动焊单面焊双面成型焊缝尺寸预测

为准确、方便地获得埋弧自动焊单面焊双面成型的焊缝几何尺寸,本文利用二次回归正交组合设计方法,对中、薄板埋弧焊单面焊双面成型焊接工艺参数与焊缝正面几何尺寸的关系进行了优化试验,并利用"SPSS"软件对试验结果进行了统计分析与检验,建立了正面熔宽B及余高E与焊接电流I、焊接电压U及焊接速度v的数学模型。该模型可以用来预测中、薄板埋弧焊单面焊双面成型焊缝正面几何尺寸,从而指导焊接结构设计。     

Microstructure of stainless steel weld in double-sided arc welding

Double-sided arc welding with a single power source can effectively increase the weld penetration, diminish distortion, improve welding speed and save energy. Compared to conventional arc welding processes, double-sided arc welding can generate a penetrating electromagnetic field to help to form fine dendritic microstructure in the weld due to the symmetry of heating. Type 1Cr18Ni9Ti austenitic stainless steel was bead-on-plate welded with double-sided arc welding and conventional plasma arc welding processes, respectively, and microstructure in the weld, heat-affected zone and base metal were examined. After analyzing the black carbon-enriched band in the weld during plasma arc welding with electron probe microanalyzer (EPMA) and X-ray diffraction (XRD) technology, it was found that the black band was shaped from the aggregation of ferrite in the fusion boundary. Hardness measurement showed that this black band does not apparently affect the microhardness distribution in the weld.     

旁路耦合微束等离子弧热特性及焊缝成形特点

针对传统微束等离子弧焊中焊丝熔敷率与焊接电流不能解耦的局限,提出旁路耦合微束等离子弧焊方法.通过给外填焊丝添加一电流,使焊丝与焊枪钨极间产生一个旁路电弧,实现熔化母材热量与熔化焊丝热量的解耦,确保熔化母材电流稳定的同时提高填充焊丝的熔化速度.对旁路耦合微束等离子弧焊的熔敷率、母材热输入及焊缝成形质量进行试验研究.结果表明,该方法既保持了传统微束等离子弧焊的优点,又在提高焊丝熔敷率的同时降低母材的热输入;并在其它焊接参数保持不变时,随旁路电流的增加,焊缝的熔宽、熔深和稀释率减小,余高和成形系数增大.     

镀锌板单旁路耦合电弧GMAW高速焊接方法

为了解决镀锌板上锌层易受热烧损,无法使用大电流MIG焊接方法进行高速焊接的问题,采用了一种低热输入高效率的焊接方法——单旁路耦合电弧GMAW(DE-GMAW)用于镀锌板的焊接。搭建了该焊接方法的试验平台,对镀锌板堆焊和搭接接头的高速焊接方法进行试验研究。结果表明,通过调整旁路电流值,单旁路耦合电弧GMAW方法降低了镀锌板上的焊接热输入,并可以在大电流和高焊速的条件下实现镀锌板堆焊和搭接接头的焊接,所得焊缝成形良好,母材变形小,焊接过程稳定无飞溅。焊后镀锌层的烧损与同等热输入条件下的普通MIG焊相比明显降低,保证了镀锌板焊后的耐腐蚀性能。     

不锈钢PA-GTA双面弧焊工艺特点分析

详细分析了不锈钢等离子弧(PA)-钨极氩弧(GTA)双面弧焊(DSAW)的工艺特点,该工艺可以增加熔深,减小焊后热变形,尤其适用于中厚板的焊接.当小孔效应建立后,PA-GTA双面弧焊过程中的电弧均得到了不同程度的压缩,两焊枪之间的电弧电压出现下降趋势,节省了能源.形成小孔后,电弧穿过工件从工件内部进行加热,提高了热效率.表面张力、电弧吹力和电磁搅拌力均有利于获得较大的熔深,浮力有利于增加焊缝中间部位的宽度.     

铝合金交流脉冲双面弧焊工艺试验及特点分析

通过工艺试验,详细分析了LYl2CZ铝合金板交流脉冲等离子弧（PA）-钨极氩弧（GTA）双面弧焊（DSAW）的工艺特点。通过与常规钨极氩弧焊和等离子弧焊工艺比较,发现该工艺可以显著增加熔深,减小焊后热变形,提高焊接生产效率。分别采用多孔喷嘴和单孔喷嘴进行了对比试验,其中采用多孔喷嘴能够有效防止双弧的产生,采用单孔喷嘴能够获得较大熔深。当采用小孔型交流脉冲双面弧焊工艺焊接铝合金时,由于小孔的存在,焊接过程中阴极雾化效果降低,影响焊缝成形及质量。     

等离子弧焊Q345B和430不锈钢异种接头的微观组织与性能

摘要： 采用等离子弧焊对3 mm厚的Q345低合金钢与430不锈钢进行异种钢焊接,并对接头微观组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,当转弧电流为100 A时,等离子弧焊Q345B/430异种钢接头的焊缝组织为均匀分布的马氏体及针状铁素体,焊接接头综合性能优良。随着电流的增大,焊缝组织转变为粗大板条马氏体及铁素体。两侧热影响区组织均发生一定程度的粗化,且Q345B侧热影响区出现魏氏组织。焊接接头于焊缝处显微硬度最大,不同转弧电流条件下异种钢显微硬度分布趋势大致相同。不同转弧电流下,焊接接头抗拉强度均与430不锈钢相近,且均断裂在靠近焊缝的430母材侧,转弧电流为100 A时接头抗拉强度最大值427 MPa。焊接接头的耐腐蚀性能与焊接电流呈负相关趋势。 创新点： 试验结果为铁素体低合金钢与铁素体不锈钢异种钢接头的应用提供了工艺数据与支撑。     

电子束填丝工艺对堆焊焊缝成形的影响

利用电子束填丝焊工艺在304不锈钢基体表面堆焊低碳钢焊丝获得堆焊层,并系统地研究了影响堆焊层成形质量的主要工艺参数.重点讨论了束流、焊接速度、送丝速度、填丝角度和填丝方位对堆焊层宏观质量的影响规律.结果表明,焊接热输入和送丝速度的匹配是决定焊缝成形的最主要因素,在相同工艺参数下,焊缝宽度取决于束流,束流越大,焊缝越宽,填丝角度影响着焊缝熔深,随填丝角度的增大,熔深逐渐增大,而采用前置填丝方位更易保证焊接过程的稳定及焊接精度.     

细丝窄间隙埋弧焊工艺参数寻优

主要研究A105钢小直径焊丝埋弧焊时,电弧电压、焊接电流和焊接热输入对焊缝成形的影响.在反复调节不同焊接工艺参数进行平板表面堆焊试验的基础上,得出保证最佳焊缝成形时,电弧电压与焊接电流的关系,以及它们的最佳匹配值,并量化了焊接热输入与焊缝宽度之间的关系.为窄间隙埋弧焊提供了有益的经验,同时也为小直径焊丝焊接工艺的全面优化奠定基础.     

Study on ac-PMIG welding of AZ31B magnesium alloy

Abstract

Welding of AZ31B magnesium alloy is carried out using alternating current pulsed metal inert gas (ac-PMIG) welding with 1·6 mm diameter of filler wire. Typical current waveform is used to make sure arc given an accurate energy input into filler wire. The arc characteristics, metal transfer forms, microstructure and mechanical property of ac-PMIG welding of AZ31B magnesium are investigated. The results show that a stable welding procedure and continuous joints can be obtained easily under a wide range of welding parameters. The most important factors for ac-PMIG welding are negative electrode (EN) ratio and pulse rework current, which give an accurate energy input into filler wire. The grain in fusion zone is much finer and more uniform, and grain size does not grow significantly in the heat affected zone compared with base metal. The average ultimate tensile strength of weld beads is 97·2% of base metal.