双钨极堆焊技术在核反应堆压力容器制造中的应用与研究

按照核反应堆压力容器不锈钢堆焊工艺评定,分别堆焊了单钨极与双钨极不锈钢堆焊层,通过对比分析两者的焊缝成形、金相组织、硬度分布、化学成分、冲击性能、晶间腐蚀等,说明双钨极与单钨极的主要区别。结果表明,双钨极与单钨极堆焊均能获得良好的焊缝成形,但双钨极焊接效率较单钨极有大幅提升。双钨极与单钨极焊缝其金相组织、硬度分布、冲击性能和晶间腐蚀性能等较为接近。该技术已开始应用于反应堆压力容器的制造。     

不锈钢高频复合双钨极氩弧焊接工艺方法

针对双钨极TIG焊存在的电弧压力小、焊缝熔深浅等问题,提出了一种新型焊接工艺方法——高频复合双钨极TIG焊(high frequency hybrid twin-electrode TIG welding, HFHT-TIG焊),在双钨极氩弧焊的一个钨极上通以高频脉冲电流,达到提高电弧压力和挺度、搅拌熔池、细化晶粒、改善接头组织和力学性能的目的. 采用HFHT-TIG焊进行了6 mm厚奥氏体不锈钢焊接工艺试验,并与双钨极TIG焊接头进行对比. 结果表明,HFHT-TIG焊能够显著提高电弧挺度和电弧压力,焊缝表面成形更佳,横截面对称性更好,焊缝区的树枝晶组织更加细小,断口韧窝更加均匀和细密,接头的抗拉强度和断后伸长率分别提高了12.1%和30.2%.     

超声辅助钨极氩弧焊紫铜焊缝组织性能

针对钨极氩弧焊(GTAW)焊接紫铜厚板时热裂纹严重的问题,采用超声辅助GTAW新工艺研究紫铜板焊接工艺。通过动力学模拟得到超声辅助GTAW焊接时T3紫铜板振幅分布规律,确定焊接时超声入射的最佳位置,并发现超声功率越大,T3紫铜表面谐响应时对应的振幅越大。研究超声辅助钨极氩弧焊对T3紫铜焊缝显微组织和力学性能的影响。结果表明,经超声辅助后焊缝中热裂纹得到明显抑制,粗大柱状晶显著减少,焊缝中晶粒得到细化,等轴晶增加,有明显球化现象,出现明显亚晶界,在一定范围内,超声功率越大,细化效果越明显,亚晶尺寸半径越小。通过力学性能测试发现,焊接接头的硬度、屈服强度及延伸率与无超声作用时相比均有明显提升。     

核电用不锈钢双钨极氩弧焊接头组织与性能

针对核电站乏燃料不锈钢水池6 mm厚的304L不锈钢板材,采用高效双钨极氩弧焊工艺焊接试板,对双钨极氩弧焊接头进行拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度、金相组织、铁素体含量、抗晶间腐蚀性能及粗晶区晶粒度评级等试验研究. 结果表明,采用双钨极氩弧焊焊接核级304L不锈钢材料,焊接接头综合性能良好;双热源的工艺虽然增加了热量,但金相组织仍为奥氏体和少量铁素体的典型形貌,铁素体含量在5% ~ 12%范围内,同时焊接接头粗晶区未发现明显的粗化现象,具备一定的抗热裂性能且保持了良好的塑韧性;晶间腐蚀试验未发现接头有敏化现象,表明该焊接接头耐腐蚀性能优良. 综上试验说明核电站不锈钢水池双钨极氩弧焊接头综合性能可靠.     

双钨极镍基合金堆焊层组织与性能研究

详细研究了双钨极堆焊热输入对镍基合金堆焊层微观组织、Ⅱ型边界、马氏体带、力学性能、腐蚀性能的影响,并与单钨极堆焊层进行对比.结果 表明,随着热输入的增大,双钨极稀释率有所增大,焊缝晶粒尺寸增大,Ⅱ型边界情况变差,但硬度、冲击、晶间腐蚀等性能差异不大.当热输入控制在一定范围内时,双钨极可获得与单钨极性能接近的焊缝,但双钨...     

双钨极氩弧焊焊缝成形的数值模拟

采用数值模拟方法对双钨极氩弧焊的焊缝成形规律进行研究.考虑到两个电弧的相互吸引作用导致电弧偏转,仿真时采用倾斜热源模型.对比分析了单、双钨极氩弧焊的焊缝成形特点,研究了双钨极氩弧焊焊接过程中钨极间距、电流大小和匹配形式对熔池形状的影响.结果表明,相对于单钨极氩弧焊,双钨极氩弧焊的熔宽窄,熔深略小;随着钨极间距的增加,熔宽增加,熔深减小;随着电流的增大,熔深和熔宽都有一定程度的增加;两钨极上焊接电流的不同匹配形式会对焊缝成形产生影响.     

不锈钢钨极氩弧焊药芯焊丝的应用

采用药芯焊丝对奥氏体不锈钢管道进行了打底焊接,具有工艺性能良好,操作方便焊接质量稳定的特点,在复杂的工艺配管施工及高空作业时其优点更为突出。该工艺在本局重点工程施工应用中,打破了传统的管内充氩保护的焊接方法,提高了工效,节约了成本。     

AZ91D镁合金钨极氩弧焊接头组织性能分析

利用钨极氩弧焊方法,在无填充材料和不开坡口条件下获得了AZ91D镁合金的焊接接头.利用扫描电镜和能谱分析了焊缝组织形貌和成分,测试了接头的显微硬度分布.结果表明:利用钨极氩弧焊方法,在焊接电流为152A、弧焊电压13.4V、焊接速度6.5 mm/s以及采用20 L/min的氩气焊接工艺条件下,可以实现3.4mm厚度的AZ91D镁合金的连接,接头情况良好;焊缝组织主要由黑色基体相α-Mg、白色块体(α+Mg17Al12)共晶体和灰色块体组成;焊缝宽度可达7mm,焊缝区平均显微硬度达到64.5 HV0.2,母材的显微硬度为56.3 HV0.2,接头显微硬度曲线过渡平滑.     

双钨极氩弧焊工艺及焊缝成形机理分析

针对3 mm和4 mm厚度低碳钢板,对双钨极氩弧焊的焊接工艺进行了研究.与常规钨极氩弧焊的对比分析表明,由于双钨极氩弧焊降低了电弧压力,提高了焊丝的熔敷率,因而在大电流高速度焊接时,极大地减少了凹坑、咬边等缺陷,实现了良好的焊缝成形,从而改善了常规钨极氩弧焊不适合大电流高速度焊接的不足,拓宽了钨极氩弧焊的使用范围,提高了焊接生产率.此外,在焊接试验的基础上,进一步对双钨极氩弧焊降低电弧压力、减少焊接缺陷的机理进行了分析.     

自动钨极氩弧焊奥氏体不锈钢双层堆焊的工艺研究

在进行容器小接管内壁奥氏体不锈钢双层堆焊对,对控制焊缝外观成形及保证焊缝组织性能、特别要满足焊缝金属铁素体3—10FN的要求有一定难度。本文通过对自动钨极氩弧焊奥氏体不锈钢双层堆焊工艺进行多次试验改进,重点调整工艺参数中电弧电压,采用控制保护气体Ar流量来限制焊缝氮含量的工艺,最终获得良好效果。     

TiNi合金/不锈钢异种材料微激光焊缝组织性能

采用纯Ni丝作为填充材料,以低功率脉冲激光作为热源实现了厚0.2 mm的超薄片状TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料的良好连接,通过正交试验以获得最大接头抗拉强度为目标对工艺参数进行了优化,研究脉冲功率百分比、脉冲宽度等工艺参数对焊缝成形的影响,并对接头做了拉伸试验。结果表明:当脉冲功率百分比为15%、脉冲宽度4 ms、脉冲频率6 Hz时,接头能够获得570 MPa的最大抗拉强度,达到TiNi形状记忆合金母材强度的70%,不锈钢母材的90%;脉冲功率百分比主要影响焊缝熔深,脉冲宽度主要影响焊缝熔宽;焊缝区组织、强度分布不均匀,在TiNi合金侧发生断裂。     

304L不锈钢的钨极氩弧焊工艺

研究了不同氩弧焊焊接工艺参数对304L不锈钢焊缝成形的影响,对焊接接头的组织形貌进行了分析,并对焊接接头进行了力学性能试验.结果表明:对接焊时,焯接电流为50A时的焊缝成形较好,焊缝组织为柱状晶,热影响区的组织较为复杂,焊缝的强度及硬度均优于母材,拉伸断裂位置为母材.     

全自动双钨极氩弧焊在反应堆压力容器冷却剂泵泵壳内壁堆焊中的应用

泵壳内腔结构复杂、空间狭小,采用全自动双钨极氩弧焊方法进行泵壳复杂内腔曲面的堆焊,实现了泵壳内壁全自动堆焊,提高了泵壳内壁堆焊的质量和效率,大幅降低了操作人员的劳动强度.     

不锈钢带极电渣堆焊层金属耐腐蚀性能

采用带极电渣堆焊（ESW）和带极埋弧堆焊（SAW）两种方法在Q235母材上熔敷不锈钢层,分析了这两种方法和不同焊接速度下得到的堆焊层金属的电化学腐蚀及晶间腐蚀性能.电化学腐蚀结果表明,9.8%H2SO4溶液中,当扫描电位低于-300 mV时,堆焊层金属即可进入钝化状态,堆焊层金属（ESW v=8 m/h）的电化学腐蚀性...     

不锈钢手工钨极氩弧焊工艺特点

<正>奥氏体不锈钢的焊接工艺原则上与一般结构钢大体上是一样的,但也有其特点。(1)选用电弧热量集中的焊接方法。宜选用手工钨极氩弧焊这类电弧热量集中的焊接方法是其主要特点。这是因为奥氏体不锈钢的热导率低而线     

工业纯钛TA2双钨极氩弧焊焊接接头腐蚀性能研究

钛及钛合金凭借其比强度高、密度小和良好的耐腐蚀性能,广泛应用于汽车、生物医疗、航空航天、石油化工、海洋工程等领域.双钨极氩弧焊相比较传统的钨极氩弧焊可以抑制焊接缺陷,提高焊接速度.本文研究了工业纯钛TA2双钨极氩弧焊焊接接头的耐腐蚀性能,研究表明,双钨极氩弧焊焊缝中心细小的枝晶几乎占据了整个焊缝界面的50％,靠近焊缝的...     

钛合金超音频直流脉冲GTAW焊缝组织性能

基于1.5 mm厚Ti-6Al-4V(TC4)钛合金平板对接试验,研究分析了超音频直流脉冲氩弧焊焊缝金相组织及焊接接头力学性能.结果表明,与常规直流钨极氩弧焊(gas tungsten arc welding,GTAW)相比,由于超音频直流脉冲方波电流的作用,气泡逸出速度增大,Ti-6Al-4V钛合金焊缝的气孔敏感性降低,熔池高温液态金属流动性增强,电弧能量集中,焊缝晶粒细化明显,其亚晶组织以短棒状a’马氏体组成的网篮状组织或a’片状组织与短棒状a’相交织的状态为主,焊接接头断后伸长率和断面收缩率显著提高.     

提高钨极氩弧焊不锈钢薄壁管质量的分析研究

锦州市焊管厂针对从日本引进的钨极氩弧焊不锈钢薄壁管生产线在实际操作中出现的焊管质量问题,分析研究并找出了问题的根源。介绍了该厂所采取的相应控制措施,以及实际采用的焊接工艺参数、应用效果。     

奥氏体不锈钢带极电渣堆焊层金属显微组织分析

奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、优异的抗腐蚀性、良好的高温抗氧化性和低温韧性,应用广泛。采用自行研制的焊剂配合奥氏体不锈钢焊带在低碳钢母材Q235上进行堆焊,焊后采用金相、扫描电镜等试验方法对堆焊层金属的显微组织和性能进行了研究,分析奥氏体不锈钢焊接接头显微组织的变化,并深入研究焊缝中δ-铁素体的含量和分布形态。研究结果表明,带极电渣堆焊层金属成型性好、稀释率低,其显微组织为奥氏体和少量的δ-铁素体,其中δ-铁素体的形态有骨架状、板条状、蠕虫状三种共存于堆焊层金属中,一定数量的δ-铁素体可以保证堆焊层金属有良好的耐晶间腐蚀性能。     

双脉冲MIG工艺参数对异种不锈钢焊缝质量影响分析

针对2205与316L异种不锈钢材料焊接工艺参数难控制的问题,采用双脉冲熔化极气体保护焊（DP-MIG）工艺分别研究了强、弱脉冲个数与焊接速度对焊缝成形质量的影响,利用小波分析仪采集并分析了焊接过程中的电参数,对获得的对接焊缝进行了拉伸试验与金相分析.结果表明,焊接速度对焊缝质量影响最大,其次为弱脉冲个数、强脉冲个数,不同的强弱脉冲个数对焊缝质量的影响较小;接头断裂主要发生在焊缝处与靠近焊缝的母材316L一侧;随着焊接速度增加,焊接热输入减小,冷却速度变快,缩短铁素体发生转变的时间,导致金相组织相对细小.