0Cr19Ni9 TIG焊接接头的抗蚀性及电弧重熔

研究了低碳奥氏体不锈钢０ｃＲ１９Ｎｉ９手工钨极氩弧焊（ＴＩＧ）焊接接头表面抗蚀性能及电弧重熔对其抗蚀性能的影响。实验结果表明,受焊接热循环的作用,焊接接头热影响区的抗蚀性能,以及焊缝金属的抗蚀性能,较母材有所降低。但经微束等离子弧表面重熔后,由于接头表面重熔层的快速凝固作用,细化了支组织,减小了显微的,抑制了碳铬化合物在晶界的沉淀析出,焊接接头的抗蚀性能得以显著提高。     

7A52铝合金交流钨极氩弧焊焊接电流对焊接接头组织性能的影响

采用交流钨极氩弧焊对7A52铝合金板进行焊接,通过对不同焊接电流得到的焊接接头显微组织和显微硬度的分析,得出焊接电流对焊接接头组织性能的影响.试验结果表明,当焊接电流为140～160 A时,得到的焊缝组织较均匀,晶粒排列较紧密,焊接接头性能较好.     

变极性等离子弧穿孔熔池受力及焊缝成形稳定性

通过YB005-01型压力变送器测定相同参数条件下正极性等离子电弧力大于反极性等离子电弧力,并建立了铝合金VPPA焊接穿孔熔池受力模型,分析了在不对称正、反极性等离子电弧力的作用下,穿孔溶池稳定性及其焊缝成形机理.同时进一步分析铝合金VPPA力学特性,掌握了焊接电流和离子气流量等重要焊接参数对其影响.经穿孔焊工艺实验,...     

奥氏体不锈钢钨极氩弧焊焊接头的耐蚀性及电弧重熔

研究了手工钨极氩弧焊对奥氏体不锈钢０Ｃｒ１９Ｎｉ９和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ表面耐蚀性的影响,以及微束等离子弧重熔对焊接接头耐蚀性的影响。实验结果表明,通常焊接对奥氏体不锈钢的表面耐蚀性有不利影响,焊接热影响区及焊缝金属的耐蚀性,较母材有所降低。但经微束等离子弧表面重熔后,表面重溶层快速凝固,细化了重熔层组织,显微偏析减小,铬碳化物在晶界的沉淀析出得到抑制,故此焊接接头的耐蚀性得以显著提高。     

焊接速度对 7A52 铝合金 FSW 组织及力学性能的影响

目的在保证搅拌速度一定时,针对8 mm厚的7A52铝合金,在不同焊接速度下采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究其焊接接头的显微组织及力学性能。方法利用搅拌摩擦焊机进行对接焊接,焊后制取金相试样观察焊接接头宏观形貌和显微组织,并测定其力学性能。结果7A52铝合金FSW焊接接头焊核区的面积随着焊接速度的增大而增大,当焊接速度为250mm/min时,焊接接头的焊核区面积最大,焊核区的显微组织都为细小的等轴晶,焊接接头横截面的焊核区呈明显"洋葱环"的形貌,而热力影响区的结构特征则呈现出了较高的塑性变形流线层。焊接接头显微硬度分布都呈现出"W"形变化,在焊接速度为150 mm/min时,焊接接头的平均抗拉强度能达到452 MPa,达到了母材抗拉强度的89%。结论通过对不同焊接速度下7A52铝合金FSW焊接接头的组织和性能进行研究,得到了不同焊接速度下焊接接头组织和力学性能。     

6009铝合金光纤激光-MIG电弧复合焊和光纤激光焊工艺对比研究

采用光纤激光-MIG 复合焊和光纤激光焊分别对6009铝合金进行焊接,研究两种焊接方式下焊接接头的成型性、显微组织、拉伸性能、显微硬度、断口形貌的不同。研究表明：激光电弧复合焊的焊接速度是激光焊接的3倍;相比于激光焊,激光电弧复合焊焊缝中心显微组织更加细小;接头的抗拉强度达到母材的63%以上,而激光焊接的抗拉强度仅仅只有母材的38%;显微硬度试验表明：复合焊存在软化区,而激光焊接几乎没有软化区;断口分析表明：复合焊和激光焊的拉伸断口都是典型的韧窝状态,但是复合焊接的韧窝更加均匀。     

高速列车用铝合金型材激光-MIG复合焊工艺特性和接头性能

激光-MIG复合焊是实现高速列车铝合金车体优质、高效、低成本焊接制造的理想技术。针对高速列车铝合金车体用的3 mm厚6A01-T5铝合金型材，开展激光-MIG复合焊工艺试验，研究工艺参数对焊缝成形及气孔缺陷的影响规律，分析接头的组织特征、硬度分布、拉伸及疲劳性能。结果表明:在满足焊缝熔透条件下，较小的激光功率、较小的电弧电流或较低的焊接速度有益于减少气孔缺陷;接头组织从焊缝中心到母材依次是等轴晶区、柱状晶区、半熔化区、过时效区和母材区，相比电弧主要作用区，激光主要作用区的等轴晶尺寸更小且半熔化区宽度更窄。接头存在软化现象，焊缝区硬度最低，热影响区宽度约1.5 mm;接头的平均抗拉强度达197.5 MPa，为母材抗拉强度的80.6%，试样断裂于焊缝区，表现为明显的韧性断裂特征;接头的疲劳强度为93.5 MPa，裂纹萌生于焊缝表面的组织疏松处，裂纹扩展区断口呈现明显的韧性断裂和脆性断裂的混合断裂特征。     

交流电弧超声对SiC_p/6061Al焊接接头的作用机理研究

为了改善SiCp/6061Al的焊接性能,在其焊接过程中引入了电弧超声技术.应用自主研制的交流电弧超声等离子焊接设备,以自制的Al-15Ti-3Si药芯焊丝为填充材料,在不同频率的电弧超声作用下对SiCp/6061Al进行了等离子弧原位焊接,研究了电弧超声对焊接接头的作用机理.实验结果表明：电弧超声可使新生Al3Ti相...     

高铝粉煤灰活性剂影响TIG电弧行为研究

为了研究高铝粉煤灰作为活性剂对钨极氩弧焊电弧特性的影响规律,继而明确复合成分活性剂调控焊接电弧增加焊缝熔深的机制。基于自行开发的数据采集平台,进行了实时焊接电流、电压、焊接热循环的数据采集;基于霍尔传感器测量了电弧电流密度及其作用半径;用自制的电弧力测量装置,研究了工件表面涂覆活性剂对电弧综合作用力的影响。实验结果说明,涂覆在工件表面的活性剂在高能的等离子弧的作用下将形成复杂气氛,复杂的气氛导致焊接过程中的电弧动态特性及其电弧力产生改变,继而影响焊缝的形貌。     

等离子弧焊接熔池和小孔形成过程数值分析

目的 研究等离子弧焊接穿孔过程中熔池内部的金属流动情况和小孔动态变化过程。方法 通过“传热-熔池流动-小孔”之间的相互耦合关系,建立了等离子弧焊接穿孔过程的数值分析模型,通过VOF方法追踪了小孔界面,采用FLOW-3D软件模拟了等离子弧焊接熔池和小孔的形成过程,定量计算了等离子弧焊接温度场、熔池流场及小孔形状;分析了等离子弧焊接熔池和小孔行为;并通过等离子弧焊接实验数据验证了模拟结果。结果 当焊接时间为0~1.0 s时,小孔深度曲线与熔深曲线几乎相同,小孔底部紧贴熔池底部;在2.8 s以后,小孔深度曲线与熔深曲线有一定距离,小孔深度曲线在一定范围内波动,等离子弧焊接电弧挖掘作用到达极限,电弧压力与其他力达到平衡状态。模拟的焊缝熔深为8.04 mm、熔宽为13.20 mm,实验测得的焊缝熔深为8.00 mm、熔宽为13.42 mm。结论 构建的随小孔动态变化的曲面热源模型和电弧压力模型可以描述等离子弧焊接过程中的电弧热-力分布;模拟出了等离子弧焊接熔池和小孔动态演变过程;模拟得到的等离子弧焊接焊缝形貌与实验测得的焊缝形貌基本吻合。     

焊接方法对铝合金焊接接头微弧氧化色差的影响

目的 分析铝合金焊接接头微弧氧化过程中色差产生的原因。方法 采用单激光和激光-MIG复合焊2种焊接方法焊接2A12铝合金,利用RGB值定性描述不同焊接试样的色差差异大小,采用金相、SEM和微区XRD观察2A12铝合金单激光和激光-MIG复合焊接头微弧氧化前后的组织、微观形貌和表面物相组成。结果 经微弧氧化处理后,2A12铝合单激光焊焊件的焊缝和母材之间无明显色差,2A12铝合金激光-MIG复合焊焊件的焊缝和母材之间存在明显色差,结合金相组织、表面和截面的SEM形貌以及表面EDS和XRD测试分析结果可知,成分和表面熔融物颗粒的大小不同是铝合金焊接接头微弧氧化色差形成的主要原因,焊接接头的组织对铝合金焊接接头微弧氧化色差的产生没有影响。结论 单激光焊接接头微弧氧化后的氧化色差较激光-MIG复合焊接头的小;铝合金(2A12)焊接接头产生氧化色差主要是因为焊接接头的成分和表面熔融物颗粒大小不同,而组织对色差无影响。     

等离子弧焊接铝及其复合材料研究进展

铝合金及铝基复合材料在船舶、汽车、电子电器、航空航天等许多行业中有着广阔的应用前景。而焊接技术是其广泛应用的技术关键。重点介绍了等离子弧焊技术在铝合金及铝基复合材料中的应用现状,综述了等离子弧焊接接头的微观组织性能、铝合金等离子弧焊数值模拟及新型等离子弧焊的应用,并总结了等离子弧焊接铝合金及铝基复合材料目前存在的主要问题,展望了其未来的发展趋势。     

Effect of heat input on the microstructure and mechanical properties of gas tungsten arc welded AISI 304 stainless steel joints

Influence of heat input on the microstructure and mechanical properties of gas tungsten arc welded 304 stainless steel (SS) joints was studied. Three heat input combinations designated as low heat (2.563 kJ/mm), medium heat (2.784 kJ/mm) and high heat (3.017 kJ/mm) were selected from the operating window of the gas tungsten arc welding process (GTAW) and weld joints made using these combinations were subjected to microstructural evaluations and tensile testing so as to analyze the effect of thermal arc energy on the microstructure and mechanical properties of these joints. The results of this investigation indicate that the joints made using low heat input exhibited higher ultimate tensile strength (UTS) than those welded with medium and high heat input. Significant grain coarsening was observed in the heat affected zone (HAZ) of all the joints and it was found that the extent of grain coarsening in the heat affected zone increased with increase in the heat input. For the joints investigated in this study it was also found that average dendrite length and inter-dendritic spacing in the weld zone increases with increase in the heat input which is the main reason for the observable changes in the tensile properties of the weld joints welded with different arc energy inputs.     

环境温湿度对铝合金焊缝气孔和力学性能的影响

对于高速轨道客车铝车身的生产制造,气孔是焊接中最常见的缺陷.采用X射线法研究了不同温度和湿度下铝合金6082和5083熔化极氩弧焊(MIG)焊缝的气孔情况.结果表明,在焊接过程中环境的绝对湿度(是温度和湿度的综合体现)对焊缝的气孔率有重要影响,铝合金6082焊缝的气孔敏感性要比铝合金5083高.在拉伸试验中铝合金6082接头的断裂位置一般在焊接热影响区(HAZ),随着绝对湿度的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率几乎保持不变,但接头的正弯和背弯角度分别减小了74.4％和64.4％.铝合金5083接头的断裂位置一般出现在熔合区,随着绝对湿度的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率分别减小了4.0％和15.7％,但是弯曲性能变化不大.     

环境温湿度对铝合金焊缝气孔和力学性能的影响

对于高速轨道客车铝车身的生产制造,气孔是焊接中最常见的缺陷。采用X射线法研究了不同温度和湿度下铝合金6082和5083熔化极氩弧焊(MIG)焊缝的气孔情况。结果表明,在焊接过程中环境的绝对湿度(是温度和湿度的综合体现)对焊缝的气孔率有重要影响,铝合金6082焊缝的气孔敏感性要比铝合金5083高。在拉伸试验中铝合金6082接头的断裂位置一般在焊接热影响区(HAZ),随着绝对湿度的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率几乎保持不变,但接头的正弯和背弯角度分别减小了74.4%和64.4%。铝合金5083接头的断裂位置一般出现在熔合区,随着绝对湿度的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率分别减小了4.0%和15.7%,但是弯曲性能变化不大。     

Microstructure and Mechanical Properties of Pulse MIG Welded 6061/A356 Aluminum Alloy Dissimilar Butt Joints

The microstructure and mechanical properties of pulse metal inert-gas(MIG) welded dissimilar joints between 4 mm thick wrought 6061-T6 and cast A356-T6 aluminum alloy plates were investigated. The tensile strength of the joints reached 235 MPa, which is 83% of that of 6061 aluminum alloy, and then decreased with the increase of travel speed while keeping other welding parameters constant. The microstructure, composition and fractography of joints were examined by the optical microscopy(OM),scanning electron microscopy(SEM) and electron probe microanalysis(EPMA). Grain boundary liquation and segregation occurred in the partially melted zone(PMZ) on 6061 aluminum alloy side, and brittle Fe-rich phases were observed in partially melted zone on A356 aluminum alloy side. The minimum microhardness appeared in heat-affected zone(HAZ) near A356 aluminum alloy substrate. The samples during tensile test failed mainly in PMZ and HAZ on A356 aluminum alloy side through mixed fracture mode with quasi cleavage and dimples on fracture surface.     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸行为研究

目的 研究5083铝合金搅拌摩擦焊接（FSW）的组织、力学性能和拉伸应变,分析接头的拉伸行为。方法 采用数码相机、光学显微镜、电子扫描显微镜等表征分析方法,对焊缝的表面宏观成形、微观组织、断口形貌进行分析;利用拉伸机、三维数字动态散斑应变测量分析系统和显微维氏硬度计对接头的力学性能和拉伸应变进行测试。结果 不同焊接工艺参数下FSW接头的最低抗拉强度为305 MPa,断后延伸率达到了14%以上;焊核区拉伸应变沿板厚方向呈现上高下低和上宽下窄的不均匀梯度分布,发生了较大程度的变形强化,直到拉伸应力达到抗拉强度。断裂失效前300/120接头的最大拉伸应变在晶粒粗大的母材区,500/120和500/200接头的最大拉伸应变则位于晶粒尺寸差异较大的后退侧焊核区与热力影响区交界处。接头拉伸断口宏观上均为45°剪切韧性断裂,微观上均以韧窝韧性断裂为主,而高热输入500/120接头出现脆性断裂特征,其延伸率明显降低。结论 高热力耦合输入使铝合金FSW接头薄弱区发生转变,强韧性降低。     

Effect of welding parameters on microstructure and mechanical properties of friction stir welded joints of AA7039 aluminum alloy

A high strength Al–Zn–Mg alloy AA7039 was friction stir welded by varying welding and rotary speed of the tool in order to investigate the effect of varying welding parameters on microstructure and mechanical properties. The friction stir welding (FSW) process parameters have great influence on heat input per unit length of weld, hence on temperature profile which in turn governs the microstructure and mechanical properties of welded joints. There exits an optimum combination of welding and rotary speed to produce a sound and defect free joint with microstructure that yields maximum mechanical properties. The mechanical properties increase with decreasing welding speed/ increasing rotary speed i.e. with increasing heat input per unit length of welded joint. The high heat input joints fractured from heat affected zone (HAZ) adjacent to thermo-mechanically affected zone (TMAZ) on advancing side while low heat input joints fractured from weld nugget along zigzag line on advancing side.