不锈钢TIG熔钎焊接头微观组织及力学性能

采用高温铜基S211和S201焊丝对不锈钢进行了TIG熔钎焊试验,运用OM,SEM,EDS分析了接头微观组织,通过拉伸试验评定了接头力学性能.结果表明,不锈钢接头具有熔焊与钎焊的双重性质,不锈钢上部靠近电弧区熔化,存在一个α ε相熔合区;下部不锈钢未熔,为钎焊结合;焊缝基体为Fe在Cu中的过饱和固溶体相,基体上存在大量尺寸不等的α ε相高温颗粒,焊缝区上部含高温颗粒多,下部含量少.两种接头均断裂于焊缝区,S211焊丝接头强度要高于S201焊丝,分别达到498.33 MPa和476.67 MPa,而S201焊丝接头的断后伸长率要高于S211焊丝,分别为19.6%和13.8%.     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

焊接过程参数反演分析进展

在阐述了反演分析原理的基础上,介绍了国内外焊接领域,包括材料性能,热源模型,边界条件等问题中反演分析的应用,及反演分析各种算法的原理及特点。指出了焊接过程参数反演分析的前景及可能存在的问题。     

Influences of acoustic field parameters on welding arc behavior in ultrasonic-MIG welding

By applying ultrasonic-MIG welding as research object, the behaviors of welding arc were analyzed with varied ultrasonic parameters in welding using arc images recorded by high-speed camera. The influences of the current by exciting ultrasonic and the height and shape of ultrasonic radiator on welding arc were studied. Results showed that when the current was 150 mA, ultrasonic showed most distinct compressive effect on arc. The compressive volumes of arc length at different heights were calculated by adjusting the height of ultrasonic radiator continuously from 10 mm to 35 mm, there were three maximum points. The compressive degrees of them reduced successively. By utilizing different shapes of ultrasonic radiator, it revealed that ultrasonic radiator with spherical crown surface showed better compressive effect in a larger welding standard scope. When radius of radiator increased, axial compressive volume of arc enlarged, while an increasing curvature radius led to more distinct radial compression of arc.     

采用聚焦式变幅杆的超声-TIG复合焊接

与传统TIG焊相比,超声-TIG复合焊在铝合金及不锈钢焊接中可提高焊接效率、改善焊缝组织和力学性能,应用前景广泛.然而受超声振幅大小和耦合方式限制,超声作用效果有限.针对该问题,提出凹面聚焦式变幅杆.利用COMSOL Multiphysics软件优化凹面曲率半径,确定为21 mm.对聚焦式复合焊枪声场分布进行模拟.结果表明,与平面相对比,聚焦式变幅杆可改善声压分布,工件表面处声压幅值也由14.81 kPa增加到77.489 kPa,提高近5倍.利用聚焦式复合焊接装置进行焊接试验,与同参数平面复合焊接系统所得试验结果相比,焊缝熔深增加,接头晶粒更细小,抗拉强度提高,超声作用效果更显著.     

超声-TIG复合焊枪变幅杆水冷装置的设计

与常规TIG焊相比,超声-TIG复合焊可显著提高焊接效率、改善焊缝组织和力学性能,应用前景广泛.复合焊枪中超声振动系统对温度敏感,温度过高导致超声作用减弱甚至消失.为保证超声振动稳定输出,在变幅杆节点处加工环形槽通循环冷却水,对振动系统进行冷却.利用设计水冷后的复合焊枪进行定点焊接和变幅杆与换能器的测温试验,发现冷却后升温速度降低,峰值温度也分别从62℃和53℃降低到33℃,冷却效果明显.焊接电流为160 A的厚板铝合金堆焊试验结果表明,冷却变幅杆后复合焊枪连续稳定可焊时间从40 s增加到至少3 min.振动系统的温度始终低于37℃,且趋于恒值.复合焊枪焊接稳定性和大电流承载能力提高.     

2A14铝合金变极性等离子横向焊缝成形特点

对6 mm厚2A14铝合金变极性等离子弧横向焊接的难点及焊接工艺参数的特点进行了研究,通过横向焊穿孔熔池受力分析,阐释了变极性等离子横向焊缝成形缺陷产生的原因.变极性等离子弧横向焊接的难点是焊缝正面和背面的咬边缺陷及焊缝上部(靠近熔合线)宏观气孔的聚集.稍小的焊接线能量有利于消除横向焊缝正面咬边缺陷,稍大的焊接线能量有利于消除焊缝背面咬边缺陷.分析认为变极性等离子横向焊缺陷的产生与穿孔熔池受力平衡及重力方向改变导致的流动密切相关.     

双丝电弧增材制备Al-Mg-Zn-Cu-Sc铝合金工艺与组织性能

为改善Al-Zn-Mg-Cu铝合金电弧增材过程中出现的工艺和缺陷问题,利用双丝电弧增材技术,制备了Al-Mg-Zn-Cu-Sc合金. 根据电弧增材过程中的工艺以及成形情况,对该工艺中的送丝位置,送丝速度以及变极性频率等工艺参数进行分析. 通过工艺试验得到气孔含量较少和成型情况较好的参数并进行双丝电弧增材制造. 分析了不同扫描速度下的制备的Al-Mg-Zn-Cu-Sc合金组织以及力学性能,对微观组织和试样失效区域进行观察,确认了断裂类型和组织特点. 最终得到双丝电弧增材技术制备Al-Mg-Zn-Cu-Sc铝合金的工艺区间,明确了沉积态Al-Mg-Zn-Cu-Sc铝合金的基本组织特点.     

铝-钢异种材料连接技术研究进展——固相焊北大核心

详细综述了铝钢异种材料固相连接技术的研究进展,重点分析了扩散焊、摩擦焊、搅拌摩擦焊等连接方法的技术特点,阐述了连接工艺、组织和性能的关系。对各种焊接方法的优缺点及发展现状进行了分析,并对铝-钢连接的研究方向进行了预测。     

铝合金超声-MIG焊接电弧行为

文中对铝合金超声-MIG焊接电弧行为作了系统研究.试验主要关注超声电弧在不同送丝速度和电压变化条件下的响应情况.结果表明,超声电弧的压缩效果对焊接参数存在一定选择性.在给定试验中,随着送丝速度的增加,压缩效果逐渐减弱.结合试验对电弧的自调节进行了分析,相对普通MIG焊接,超声电弧电场强度和温度都极大提高,显示出更强的焊接稳定性特点.