三丝GMAW横焊工艺优化研究

利用实验室搭建的三丝焊设备,通过对电弧电压、焊接电流、焊接速度、保护气体流量和焊枪倾角的控制和调节,选定三丝横焊高效且保证质量的焊接工艺参数组合。结果表明:焊枪倾角影响焊缝的成形,3支焊枪需要合理布置以保证焊接质量。随着焊接电流的增大,焊缝余高先减小后增大,但过大的焊接电流会导致焊缝下塌,同时,飞溅明显增大;随着电弧电压的升高,焊缝余高变小。最终经过优化得出工艺参数组合:辅助焊枪与水平面的夹角呈30°,焊接电流为I1=140 A,I2=155 A,I3=140 A,电弧电压为U1=22 V,U2=21 V和U3=22 V,焊接速度为2.25 m/min,保护气体流量为20 L/min,焊丝伸出长L1=L2=L3=20 mm。对焊缝的显微组织进行分析,发现焊缝中存在粗晶区,说明焊接过程中热输入很大。进行硬度测试,发现焊缝硬度明显提高,这是因为焊缝中产生了魏氏组织。     

Q345R气电立焊工艺及组织性能研究

采用气电立焊工艺对48 mm厚的Q345R钢进行对接焊,焊后对接头进行热处理.根据国标对焊接接头进行拉伸及冲击性能测试,并观察接头的微观组织.结果表明:Q345R适合热输入量小的气电立焊工艺;当电弧电压为(40±5)V、焊接电流为(440±10)A、焊接速率为60 mm/min时,接头抗拉强度可达到515 MPa,冲击韧性满足要求.     

电子束焊工艺参数对Ti-6Al-4V钛合金接头组织与性能的影响

采用不同的电子束焊工艺参数对Ti-6Al-4V钛合金进行电子束焊接试验.通过拉伸试验、显微硬度测试、金相组织检验、扫描电镜分析等方法,对获得接头的力学性能、显微组织进行了研究.结果表明,在最佳工艺参数下进行Ti-6Al-4V合金的真空电子束焊,获得了力学性能良好的焊接接头,接头抗拉强度达最大值;采用圆形扫描电子束焊获得接头的性能有所降低,直线扫描的效果明显优于圆形扫描.焊接接头的组织中各种相的相对含量及分布状态随工艺参数的改变而发生变化,在最佳工艺参数(I=11 mA,U=60 kV, v=800 mm/min,直线扫描)下,接头的组织更加细密,其中的α′马氏体针状组织呈篮网状交错分布.     

核电站钢衬里壁板安装脉冲TIG自动焊试验

采用脉冲TIG自动焊对6 mm厚核电站钢衬里壁板用钢P265GH进行横焊、立焊试验,并分析焊接接头的组织和力学性能。结果表明:钢衬里壁板对接焊采用I形坡口和适当的焊接工艺,能够得到成形良好且无缺陷的焊接接头;横焊和立焊焊接接头的焊缝组织均主要为侧板条铁素体(FSP)+针状铁素体(AF)+晶界铁素体(GBF)+粒状贝氏体(GB),粗晶热影响区(CGHAZ)组织均主要为侧板条铁素体(FSP)+上贝氏体(UB)+晶界铁素体(GBF)。横焊和立焊焊接接头的力学性能试验结果表明,其横向抗拉强度均≥470 MPa,断裂位置均位于母材;焊缝的0℃冲击功吸收均≥130 J,热影响区的0℃冲击吸收功均≥140 J;焊接接头硬度均≤HV10350,未出现硬化倾向;焊接接头弯曲试样均未出现裂纹,焊接接头的力学性能符合RCC-M标准要求。     

30CrMnSiA钢中厚板焊接工艺对接头强度的影响

对30CrMnSiA钢中厚板进行焊接工艺对接头强度的研究。结果表明:在正火或退火状态下的30CrMnSiA钢中厚板,采用J107Cr焊条,焊条电弧焊,双角度坡口,焊接电流160～200 A,极性:直流反接,电弧电压:22～24 V,焊接速度5～12 cm/min,预热温度:300℃,层间温度:300～380℃,焊后及时进行一次中间热处理,再调质处理的焊接工艺下顺利实现了焊接成形,焊后接头无裂纹等冶金缺陷,焊缝金属组织均匀,焊接接头获得最佳性能,接头抗拉强度达到950 MPa以上。     

热处理对D406/20钢焊接接头组织与性能的影响

基于D406A钢异质材料在焊接过程中出现的裂纹,研究了热处理工艺对D406A钢和20钢异质焊接接头组织和性能的影响。结果表明,不同状态下D406A钢侧焊缝和热影响区组织主要是马氏体;经退火和调质处理后组织趋于均匀,晶粒更细小。焊态及退火态D406A钢侧接头热影响区硬度最高,淬硬倾向相对较大,容易产生裂纹。对接接头抗拉强度呈现"调质态焊态退火态"的趋势。     

35CrMoA钢焊接接头热影响区组织及性能研究

用自动TIG焊在不同的焊接工艺条件下对35CrMoA钢进行焊接,并利用光学显微镜分析了焊接接头热影响区金属的显微组织,测试了焊接接头热影响区的显微硬度。结果表明,如焊前不预热,焊后不保温缓冷,焊接接头热影响区组织较粗大,得到较多的马氏体组织,硬度较高,热影响区的冲击韧性较差;焊前预热,焊后保温缓冷,并采用较小的焊接电流(100A),焊接接头热影响区组织细小,分布均匀,硬度分布合理,热影响区冲击韧性较好。     

热处理对D406A钢异质材料焊接接头组织与性能的影响

基于D406A钢异质材料在焊接过程中出现的裂纹,研究了热处理工艺对D406A钢和20钢异质焊接接头组织和性能的影响。结果表明,不同状态下D406A钢侧焊缝和热影响区组织主要是马氏体;经退火和调质处理后组织趋于均匀,晶粒更细小。焊态及退火态D406A钢侧接头热影响区硬度最高,淬硬倾向相对较大,容易产生裂纹。对接接头抗拉强度呈现“调质态＞焊态＞退火态”的趋势。     

EH40大热输入钢双丝窄间隙MAG焊接头组织与性能

利用双丝窄间隙MAG焊对84 mm厚EH40大热输入钢进行对接试验,对焊接接头的组织与力学性能进行考察分析,研究结果表明,双丝窄间隙MAG焊工艺适用于厚板大热输入船板钢的焊接,焊缝成形良好,未见宏观缺陷。焊接接头热影响区组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体与针状铁素体组织。接头抗拉强度近520 MPa,接近母材强度;试样弯曲180°,受拉面未见明显裂纹,双丝窄间隙MAG焊工艺可以获得力学性能优良的厚板EH40大热输入钢的焊接接头。     

ST14钢与DP600冷轧双相钢激光拼焊工艺研究

采用500 W固体脉冲激光焊接系统对厚度均为1.5 mm的ST14钢和DP600冷轧双相钢进行了激光拼焊试验,研究不同激光焊接工艺下的焊接接头形貌,并对工艺优化后的焊接接头显微组织、静态拉伸进行测试。试验结果表明:当激光焊平均功率为370 W、焊接速度为300 mm/min、焊接电压为260 V时,激光拼焊板焊接接头表面形貌和横截面形貌满足激光焊焊缝质量评价标准要求,该焊接接头拉伸断口位于ST14一侧母材区,屈服强度和抗拉强度与ST14钢母材相当。随着脉冲频率的增加,焊缝的宽度、熔深和热影响区宽度增加。     

连续焊与脉冲焊对Q345钢焊接接头的影响

采用CO2气体保护焊工艺对Q345钢板(δ=4 mm)分别进行连续焊和脉冲焊焊接试验,对2种焊接接头显微组织、显微硬度和热影响区尺寸进行对比分析.研究表明:脉冲焊焊接接头组织较连续焊更为均匀,且产生魏氏组织较少;2种焊接工艺条件下的焊接接头显微硬度峰值均位于过热区,连续焊接头各部位显微硬度均略高于脉冲焊接头;脉冲焊接头热影响区尺寸小于连续焊接头热影响区尺寸.     

埋弧焊平板焊接温度场数值模拟

根据埋弧焊的焊接过程和热源特点,利用ANSYS软件建立埋弧焊几何模型和有限元模型,模拟X80管线钢埋弧焊焊接温度场.焊接工艺参数为I=1500A、U=33V、v=1.7m/min,焊接热源选择双椭球热源模型,用APDL程序施加移动热源载荷,计算得出焊接熔池的形状、尺寸及热影响区的温度分布.模拟结果与实验结果吻合较好.     

对改善焊接接头力学性能热处理的见解

简介了压力容器常见的热处理工艺.阐述了焊后热处理对V改进钢(2.25Cr-1Mo-0.25V)、P91钢及07MnNiMoDR钢焊接接头力学性能的影响.重点介绍了采用高于A以热处理改善热成形封头焊缝及电渣焊焊接接头的冲击韧性.随后简介了焊后热处理改善焊接接头(焊缝金属)其它性能,如断裂韧性、蠕变性能、抗应力腐蚀性能及疲...     

BB503钢气电立焊工艺及其组织性能研究

采用气电立焊工艺以及CO2气体保护焊工艺对50mm厚的BB503钢进行焊接,对焊接接头进行拉伸、侧弯、冲击等力学性能测试,采用光学显微镜对焊接接头热影响区组织进行观察分析.结果表明,气电立焊工艺连接BB503所得到的焊接接头抗拉强度高于CO2气体保护焊;BB503钢焊接能够更好的适应单位质量热输入较小的焊接工艺.     

同种材质摩擦焊接头焊缝的组织及性能研究

利用C150、C50连续驱动摩擦焊机分别对08F钢、20钢进行同种材料焊接试验.08F钢试验工艺参数为:主轴转速2000 r/min、摩擦压力9.5kN、顶锻力23.6kN;20钢试验工艺参数为:主轴转速2500 r/min、摩擦压力22kN、顶锻力30kN.焊后对其接头的组织性能进行研究.结果表明:应用连续驱动摩擦焊,能形成良好的焊接接头,接头的晶粒比母材区晶粒细小;焊接接头由塑性变形区、热影响区组成;焊接接头的硬度值大于母材区,08F钢接头的硬度值较母材区提高了约20％,20钢提高了约40％.     

DP600高强钢GMAW焊接接头组织及性能研究

对汽车中常用的DP600双相钢采用MIG焊、MAG焊和CO2气体保护焊工艺进行了研究。为了获得较好的强韧性和优良的焊接接头组织,选择低匹配的焊接接头形式,采用H08Mn2A焊丝,在获得完整焊接接头的前提下分析不同焊接工艺下的焊接接头的机械性能和微观组织。结果表明,DP600双相钢在三种焊接工艺下均能获得合格的焊接接头,拉伸实验均断于母材,表明焊接接头质量良好,且在焊接热影响区没有出现软化现象。     

金属的焊接性

20093043TC4钛合金高转速惯性摩擦焊接头组织及性能分析/赵红凯…//焊接.-2008(11):46~49采用高转速(3500~4300r/min)惯性摩擦焊方法焊接TC4钛合金,观察了不同焊接工艺条件下焊接接头的显微组织,讨论了高转速条件下惯性摩擦焊接接头组织的形成机理,分析了焊接接头的性能。结果表明,TC4钛合金惯性摩擦焊接头呈"V"形,焊缝区和热影响区的组织特征与低转速条件下的显微组织一致。焊缝组织沿径向变化,心部为细小的等轴晶,向外逐渐过渡为片状组织;焊缝区的硬度高于母材和热影响区;接头拉伸试样断裂于母材。图5表3参820093044高氮奥氏体不锈钢MIG焊接头的组织和性能/杜挽生…//焊接.-2008(12):25~29高氮钢焊接技术的研究是高氮钢研制和应用的关键技术之一。采用熔化极惰性气体保护焊方法对7mm和14mm厚的高氮钢进行了焊接,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明,高氮钢MIG焊焊缝和热影响区的组织为奥氏体和少量的δ-铁素体,焊接接头强度与母材相当。7mm厚板MIG焊焊接接头具有较好的韧性,而14mm厚板热影响区韧性较低,其原因为经历多次焊接热循环导致敏化区的碳化物Cr23C6...     

金属的焊接性

20093043TC4钛合金高转速惯性摩擦焊接头组织及性能分析/赵红凯…//焊接.-2008(11):46~49采用高转速(3500~4300r/min)惯性摩擦焊方法焊接TC4钛合金,观察了不同焊接工艺条件下焊接接头的显微组织,讨论了高转速条件下惯性摩擦焊接接头组织的形成机理,分析了焊接接头的性能。结果表明,TC4钛合金惯性摩擦焊接头呈“V“形,焊缝区和热影响区的组织特征与低转速条件下的显微组织一致。焊缝组织沿径向变化,心部为细小的等轴晶,向外逐渐过渡为片状组织;焊缝区的硬度高于母材和热影响区;接头拉伸试样断裂于母材。图5表3参820093044高氮奥氏体不锈钢MIG焊接头的组织和性能/杜挽生…//焊接.-2008(12):25~29高氮钢焊接技术的研究是高氮钢研制和应用的关键技术之一。采用熔化极惰性气体保护焊方法对7mm和14mm厚的高氮钢进行了焊接,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明,高氮钢MIG焊焊缝和热影响区的组织为奥氏体和少量的δ-铁素体,焊接接头强度与母材相当。7mm厚板MIG焊焊接接头具有较好的韧性,而14mm厚板热影响区韧性较低,其原因为经历多次焊接热循环导致敏化区的碳化物Cr23C6...     

16MnR钢焊接工艺及其组织性能研究

采用工艺参数不同的气电立焊焊接50mm厚的16MnR钢板;测试了其焊接接头的拉伸、冲击力学性能;分析了其焊接热影响区的微观组织形貌.结果表明:焊接电流为350～390A、电弧电压为40～50V时,可以获得符合质量要求的焊缝;焊接线能量过大时,热影响区易出现粗大的魏氏组织,接头的冲击韧性有所降低.     

Q235低碳钢板冷金属过渡焊工艺研究

为了提高低碳钢冷金属过渡焊的焊缝质量,对6 mm厚的Q235钢板进行了I型坡口冷金属过渡焊试验,研究了不同工艺参数下的焊缝成形与接头力学性能。结果表明:Q235钢冷金属过渡焊的最佳工艺参数为焊接电流255A,焊接电压25.5 V,送丝速度7.5 m/s,焊接速度0.80 m/min。此工艺下的焊缝成形良好,接头拉伸试样断裂于母材位置,焊缝力学性能高于母材,焊缝硬度值达到274 HV。