船用高强钢FCAW焊接工艺研究

通过对32 mm厚EH36高强度船体结构钢的FCAW焊接工艺试验,选用GFL-71Ni药芯焊丝,采用相应的工艺措施施焊,并对焊后的焊接接头进行外观检验、金相检验及力学性能试验,确定了满足EH36船用高强钢FCAW的焊接工艺,并将工艺成功应用于海洋工程船舶制造,取得较大的经济、技术效益。     

轨道车辆用铝合金近距离焊缝焊接及数值模拟

对焊缝间距40 mm和30 mm的轨道车辆采用6082-T6铝合金板材进行近距离焊缝多层多道焊接试验。通过VT、RT等无损检测手段检验了焊接质量,进行弯曲、拉伸等试验分析了焊接接头的综合力学性能,并结合sysweld软件对焊接热源及应力场进行了数值模拟。结合模拟结果表明:焊缝中心距离为30 mm时,焊接质量、拉伸强度和弯曲性能均能达到标准要求,抗拉强度较焊缝间距60 mm的普通焊接接头下降了近10%,重叠热影响区(HAZ)的显微硬度比间距40 mm时下降约7.02%,最大焊接应力148.499 MPa发生在交汇的HAZ内,近距离焊缝接头的综合力学性能满足设计使用要求。     

厚壁304不锈钢管A-TIG焊

采用具有可分区间、电流区间渐变特性的TIG管焊机,使用不锈钢活性剂对8 mm厚的304不锈钢管进行平位置焊接工艺试验。考虑到焊缝成形受焊接热积累和熔池受力状态的共同影响,通过大量试验和分析熔池的受力,制定了最佳焊接工艺参数。试验结果表明:焊缝熔深增加了3倍,外表面平整,内表面成形均匀,焊缝内部余高小于1.5 mm,焊缝经X射线探伤检验、拉伸试验、弯曲试验、接头压扁试验等检验均为合格。使用该方法焊件之间不留间隙,不开破口,可以一次焊透,并能单面焊双面成形。突破了传统管道焊接的焊接工艺,具有高效率、低耗材、低成本等特点。     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅲ焊接工艺

高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接难度很大，仍属国际性难题。文中用手工电弧焊的方法，对高锰钢短轨（长600mm）和高碳钢钢轨（长600mm）标准件进行了大量的实物对接焊试验研究工作。最终采用增加双介质过渡层方式、全包覆过渡层形式、高锰钢侧过渡层二次水韧处理工艺、U形坡口接头、对称焊接方法等技术，对钢轨与辙叉标准试样进行了成功的焊接，通过铁道部产品质量监督检验中心进行了静弯及疲劳检验，对焊接接头进行了力学性能检验及金相组织分析，检验结果均达到和超过了国内外相关标准的指标要求，该技术可直接用于铁道线路上辙叉与钢轨产品的焊接。     

不锈钢带极埋弧堆焊技术应用性的研究

对30 mm ×0.5 mm,60 mm ×0.5 mm,90 mm ×0.5 mm焊带的焊接工艺性能及参数进行了试验研究,通过逐步调整焊接参数,分别获得了有缺陷和无缺陷的堆焊层,并结合堆焊层成形照片,分析了焊接参数及操作对堆焊层成形的影响.最终选取最佳参数,堆焊出厚度均一、表面光滑的堆焊层,成功地将堆焊层厚度控制在了6.0～6.5mm范围内.同时,通过对堆焊层进行力学性能、化学成分检测及铁素体含量测定等检验,验证了工艺参数,掌握了不同规格焊带的带极埋弧堆焊工艺性能.     

690镍基合金换热管对接焊接工艺

以镍基合金换热管(SB-163 N06690,尺寸φ19 mm×2.5 mm)的工艺研发为例,全面介绍该焊接工艺的开发过程,包括适用实际工况的焊接设备选型,焊接坡口的设计、试验与优化,焊接工艺参数的开发,必要的工装设计,焊接接头的检验,以及破坏性试验.通过工艺开发获得了高质量的焊接接头,各项指标验证符合使用要求,节约了...     

基于自动脉冲TIG焊的核级阀门管道焊接工艺

针对核电厂运行期间核一级手动截止阀唇边焊易发生泄露的风险,要求阀门需要进行整体更换,分别对核级阀门两种规格的接头开展自动脉冲TIG焊接工艺研究,并对焊后的试件进行渗透、X射线探伤等无损检验和拉伸、弯曲、金相、化学分析和晶间腐蚀等破坏性检验。试验结果表明,壁厚2.77 mm的焊接接头拉伸力平均值为564 MPa,断后伸长率平均值为39.25%;壁厚8.7 mm的焊接接头拉伸力平均值为612 MPa,断后伸长率平均值为46.75%,两种壁厚的焊接接头均具有良好的力学性能,面弯试验和背弯试验均未发现裂纹,弯曲性能良好;壁厚2.77 mm接头的金相组织主要是板条状铁素体,壁厚8.7 mm接头的金相组织主要以树枝状铁素体为主;两种壁厚的焊接接头中熔敷金属的化学成分经检验均满足技术条件的规定;采用弯曲法进行晶间腐蚀试验,经检验两种规格的接头均无晶间腐蚀倾向。     

6082-T6铝合金补焊数值模拟

采用焊接仿真软件,对8 mm厚的6082-T6铝合金板进行了焊接及不同深度补焊的数值模拟,研究了焊接及不同深度补焊后的焊接残余应力分布状态,并通过焊接及疲劳试验等对模拟结果进行了试验验证。仿真计算结合试验结果表明:铝合金补焊后焊缝及热影响区焊接残余应力显著增加,补焊深度2、5、8 mm的峰值应力比焊接的分别提高了26%、28%、19%;补焊深度2 mm与补焊深度5 mm的接头焊接残余应力分布状态基本相似,补焊深度为8 mm的接头高应力区宽度明显增加;随着补焊层道数增加,接头抗拉强度略有降低且焊缝抗疲劳性能下降,试验结论与仿真计算结果一致。     

核工程绞股焊丝焊接工艺研究

针对核工程传统药芯焊丝及实心焊丝焊接效率问题进行绞股焊丝工艺研究，选用ER50-6型号3股?1.2 mm, 3股?1.6 mm, 7股?2.4 mm绞股焊丝，进行焊接稳定性试验、焊接工艺试验、熔滴过渡形式测试及焊接接头理化性能试验，系统性地研究了绞股焊丝焊接工艺，确定了绞股焊丝股数+直径组合、适用的焊接位置、工艺参数及稳定焊接的熔滴过渡方式，完成了焊接接头理化性能试验，为后续核工程推广应用提供了全面的参考依据。     

碳钢I型坡口等离子小孔焊接工艺研究

本文对6mm厚的SS400碳钢进行了等离子弧焊试验,分析了SS400碳钢等离子弧焊接性,并且对焊缝进行X射线检验、力学性能及金相组织分析。试验结果表明,在选定的焊接工艺参数条件下,焊接接头性能满足要求;且焊缝成形良好。X射线检测焊接接头内不存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷：抗拉强度符合标准要求,均达到母材σb;焊缝、HAZ与母材组织均为珠光体＋铁素体。     

奥氏体不锈钢厚板焊接工艺试验研究

采用ER308L焊丝和SJ601焊剂做为焊接材料,对55 mm厚304不锈钢板的埋弧焊工艺进行研究,在对试验结果分析的基础上确定了最佳焊接工艺参数.试验结果表明,所选择的焊接材料具有良好的焊接工艺性能,在选定的焊接工艺参数条件下,焊接接头的拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、显微硬度试验均为合格.宏观金相检验未发现焊接缺陷,母材和熔合区显微组织分布均匀,该焊接工艺评定合格,可成功实现不锈钢中厚板焊接.     

厚板法兰埋弧自动焊工艺

我公司承接了国内外分包项目比利奇克座环,其法兰材料为16MnR,厚度为170mm,要求法兰拼接焊缝焊透并进行100%超声波和100%着色探伤。由于焊缝清根及砂轮打磨比较困难,因此,就必须通过试验制定出不需清根,又要保证焊缝根部焊透的焊接工艺参数。 本文重点对试验方法、焊接工艺参数的选择以及试验结果的检验进行了论述。1 试验方法1.1 试验材料 由于法兰拼接采用钝边高度为8mm的双U形坡口（图1）。因此我们决定采用8mm厚的16Mn钢板进行试验,试件尺寸草图见图2,其中装配间隙严格控制在≤1mm。     

双金属复合管全自动TT对接焊工艺研究

采用全自动TIP TIG焊对规格为准168.3 mm×(12.7+3)mm的双金属复合管进行对接焊工艺研究,包括坡口设计、管道的组对、背面保护及全位置焊接等。焊接完成后对焊缝进行外观检验、X射线无损检测、力学性能试验及金相组织分析。结果表明,焊缝外观成型良好,无损检测均为Ⅰ级,力学性能达到标准要求。     

SUS304不锈钢等离子弧焊接

对厚8 mm的SUS304(06Cr19Ni10)不锈钢采用等离子弧焊接,通过正交试验进行工艺参数优化,分析了SUS304不锈钢等离子弧焊接特点,并对其焊缝进行了X射线检验、力学性能及金相组织分析。结果表明,等离子弧焊接可以一次穿透8 mm厚的SUS304不锈钢,且焊缝表面美观。经X射线探伤无缺陷;拉伸试验断裂部位在焊缝处,抗拉强度符合标准要求,均能达到母材的抗拉强度值,焊缝组织为奥氏体+铁素体,热影响区与母材组织均为奥氏体+少量铁素体。     

奥氏体耐热钢换热管与管板GTAW焊接工艺

根据NB/47014-2011附录D的标准规定要求,对奥氏体耐热钢管壳式换热器TP316L管材与S31603板材的焊接进行了焊接工艺试验,该焊接工艺试验采用GTAW焊接方法,选用含碳量及杂质含量较低的H03Cr19Ni12Mo2Si实心焊丝,采用相应的焊接工艺措施进行施焊。并对焊后的焊接接头进行外观检验、金相检验及角焊缝的厚度检验,确定了满足奥氏体耐热钢换热管与管板焊接接头性能的GTAW焊接工艺。     

不锈钢薄板(δ≤0.3 mm)的焊接工艺

研究了不锈钢薄板(δ≤0.3 mm)的TIG焊工艺,焊接电流为10～35 A,焊接速度为120～180 cm/min.通过力学性能试验,分析了焊缝的抗拉强度和断后伸长率与焊接工艺参数之间的关系,在焊接电流和焊接速度匹配的条件下,厚0.15 mm、0.2 mm、0.3 mm不锈钢薄板焊缝均可获得优良的抗拉强度和断后伸长率,性能指标与母材基本持平.金相检验表明,焊缝的金相组织为铸态奥氏体,组织粗大会导致焊缝的力学性能下降.X射线探伤表明,主要焊接缺陷是内凹,在焊接工艺参数合适的条件下,焊缝的一次探伤合格率超过95%.     

S32750超级双相不锈钢板的焊接工艺

采用GTAW+GMAW-P组合的焊接方法,对12 mm厚的S32750超级双相不锈钢试板进行了横焊和立焊位置的工艺试验,详细介绍了焊接方法、材料、坡口、工艺参数的选择,以及焊前清理、预热和层间温度的控制。焊后进行了焊接接头的拉伸、弯曲、冲击试验及硬度测试,检验了接头的宏观形貌,测量了接头的铁素体含量,观察了接头的微观组织。结果表明,本次采用的焊接工艺成功通过了评定要求,可用于指导项目的生产实施。     

船用EH36薄钢板FCB法双丝、三丝焊接工艺认可试验

按中国船级社(China Classification Society即CCS)《材料与焊接规范》及相应船舶焊接检验标准要求,进行双丝、三丝FCB法12 mm厚(薄板) EH36热机械控制轧制(TMCP)供货状态钢板对接焊工艺认可试验。将工艺认可范围、焊缝外观成形、焊接接头力学性能等作为主要考量对象,分析FCB法薄板焊接的工艺性影响因素及高热输入对以TMCP态供货的EH36船用钢板焊接性影响。     

城镇燃气钢质管道带压焊接工艺研究

阐述城镇燃气钢质管道带压焊接的意义,分析带压焊接工艺中避免产生氢致裂纹的条件。按照相关标准的要求,确定带压焊接适用范围。采用管材为Q235B,规格为D426 mm×7 mm的管件制成试验装置,以水代替天然气,模拟燃气管道实际运行条件,进行带压焊接试验,对试样进行检验。结果表明,在运行压力不大于0. 4 MPa,规格为D426 mm×7 mm的燃气钢质管道上实施焊接,可以避免产生氢致裂纹,同时对实施带压焊接工艺提出了合理化建议。     

B170P1差厚高强钢激光焊接工艺与力学性能分析

选取1.0mm和1.5mm厚的B170P1高强度钢为研究对象,采用不同激光焊接工艺参数对其进行激光拼焊,焊后对焊接接头进行金相检验及显微硬度测试,分析了母材、焊缝及热影响区的微观组织特性;对焊后试样进行拉伸试验,研究了激光焊接工艺对力学性能的影响.结果表明,焊接功率的增加造成焊缝中粒状贝氏体数量增多,材料韧性变差;焊接速度大时焊缝中晶界铁素体以条状居多,焊接速度小时焊缝中主要是块状铁素体;激光热输入较小时,晶粒尺寸随热输入的增加增长迅速,调节热输入大小可抑制晶粒增长.