液压支架用中厚Q960钢板机器人焊接工艺的确定

对液压支架用中厚Q960钢板进行焊接热模拟试验,分析了不同冷却速率(0.5～100℃·s^-1)下热影响区粗晶区的显微组织和硬度;通过铁研试验和焊接接头力学性能试验,对机器人焊接工艺进行了确定。结果表明：在焊前预热100℃条件下,当冷却速率低于80℃·s^-1,即焊接热输入大于6.5 kJ·cm^-1时,模拟得到热影响区粗晶区硬度可稳定在420 HV以下;在焊前100℃预热,焊接热输入为13.95 kJ·cm^-1条件下,机器人焊接Q960钢板接头具有良好的抗冷裂纹敏感性;匹配ER96-G焊丝,13.02～15.18 kJ·cm^-1焊接热输入下机器人焊接中厚Q960钢板接头的性能均能满足标准要求。适宜的机器人焊接参数为焊前预热100℃、焊接电流460 A、电压33 V、焊接速度60 cm·min^-1、送丝速度8.5 m·min^-1,此时焊接熔敷率可达到8 kg·h^-1。     

Q620级中厚钢板在液压支架上的应用

为了解决液压支架结构件用高强钢焊接性差、焊前需要预热的难题,开发了低成本、低碳当量、易于焊接的Q620级钢板。通过对钢板的热影响区最高硬度、抗冷裂敏感性、焊接接头力学性能和金相组织的研究,结果表明：Q620级钢板焊接性良好,在0℃焊接时淬硬倾向不明显,抗冷裂性良好;在不预热条件下的焊接接头力学性能良好,焊接接头各区域金相组织较为理想,具有较高的强度和良好的韧性。     

热输入对Q890D低合金高强钢焊接性能的影响

通过分析不同焊接热输入下Q890D钢板的焊接接头金相组织及热影响区硬度,考察了不同焊接热输入对其焊接接头强度、-20℃低温冲击吸收能量的影响。结果表明,Q890D钢在热影响区存在明显淬硬现象。当焊接热输入由低向高变化时,热影响区的硬度有上升趋势,而表面焊道的热影响区硬度远远高于打底焊道,说明多层多道焊时,后道焊缝对前道焊缝的热处理效果比较明显,减少了热影响区的淬硬组织。打底焊道的热影响区硬度低于焊缝及母材,存在焊后软化现象,焊接时需尽量避免过大的焊接热输入。焊缝金属中粗大贝氏体组织的增加,导致焊缝金属低温冲击吸收能量普遍低于热影响区。随着热输入的减小,焊接接头的抗拉强度和冲击吸收能量(包括焊缝、熔合线及HAZ)都有很大的提升。说明焊接热输入在一定范围内的变化对整个焊接接头强度及塑韧性有较大的影响。     

液压支架立柱千斤顶失效分析及预防措施

液压支架是煤矿综采工作面的重要设备,其立柱千斤顶的工作可靠性将直接影响煤矿的生产安全。利用化学成分分析、力学性能检测以及微观组织分析等方法对某液压支架立柱千斤顶开裂失效机理进行了分析,并从焊接工艺和焊后处理方面提出了相应的预防措施。     

深熔焊技术在液压支架上的应用

以试验为基础,分析了?1.6 mm焊丝的机器人深熔焊技术在不同工艺参数下的熔深变化和电弧形态,并以此为基础进行了深熔焊工艺评定和焊接接头的显微组织分析。结果表明:在电弧电压35 V以下时?1.6 mm焊丝深熔焊的电弧能够压缩在一个较窄的区域,电流密度较大,平板堆焊可获得7.5 mm以上的熔深;在焊接电流460 A、电弧电压33 V、焊接速度60 cm/min时焊缝熔深最大,力学性能良好,金相组织理想,能够满足工艺评定的要求。     

液压支架用1100MPa级超高强钢中厚板的焊接性

文中进行了Q1100级中厚板的母材性能分析、不同冷却速度的CCT曲线分析、焊接热影响区最高硬度测试、斜Y型坡口冷裂敏感性试验、插销试验和不同热输入的焊接接头力学性能试验。热影响区最高硬度测试结果表明：试验用Q1100级中厚板淬硬倾向明显,随着预热温度的不断升高,热影响区的最高硬度呈缓慢下降趋势,预热温度超过125℃后最高硬度可降低至HV₁₀450左右;冷裂试验结果表明：预热温度在125℃以上,斜Y型坡口表面和断面裂纹率均为零,且插销试验临界断裂应力达到1 100 MPa,满足该钢板设计的屈服强度;焊接接头力学性能试验结果表明：Q1100级钢板对热输入敏感,在热输入11～13 kJ/cm时,焊接接头具有良好的综合力学性能,热输入增大到14～16 kJ/cm时,热影响区晶粒有显著长大倾向,焊接接头的强度和塑韧性均会降低。     

27SiMn钢窄间隙GMAW环焊缝开裂原因分析

目的 以发生开裂的27SiMn钢窄间隙GMAW环焊缝为研究对象,研究其裂纹形成原因及扩展过程。方法 对裂纹附近的母材及焊缝进行化学成分分析、裂纹宏观形貌分析、金相组织分析、扫描电镜分析、结构受力分析等,探明裂纹的形貌特征、形成原因及扩展路径。结果 试样化学成分和金相组织无明显异常,满足使用要求。裂纹属于明显的张开型（Ⅰ型）裂纹,从焊缝根部向缸体表面呈碗状扩展,形成缸体内部与外部的连接通道,导致液压油渗漏。裂纹起源于焊缝根部的热影响区,焊缝根部熔深不稳定,部分拼接处存在未熔透缺陷,未熔透处存在的氧化铝、碳酸钙等夹杂物是形成裂纹的主要诱因。在焊接残余应力的作用下,沿焊缝根部的夹杂物形成轴向裂纹和周向裂纹;在工作载荷的作用下,焊缝根部周向拉应力和轴向拉应力达到最大值,其中周向拉应力约为工作载荷的5.5倍,在周向拉应力的作用下,裂纹沿径向和轴向发生扩展,最后形成碗状的裂纹扩展面。结论 焊缝根部的未熔透缺陷和非金属夹杂物是产生裂纹的主要原因,在工作载荷的作用下,裂纹沿轴向和径向发生扩展,最后扩展至缸体表面呈碗状。     

Nb-Ni-Ti系L(βTi,Nb)+TiNi共晶相平衡研究

采用合金平衡组织结构分析法结合热分析,研究了Nb-Ni-Ti系L(βTi,Nb)+TiNi共晶相平衡.结果表明,随着温度的降低,处于液相L、(βTi,Nb)和TiNi相三相平衡时的(βTi,Nb)相中Ni含量(摩尔分数)几乎不变,约为3.5%;而Nb的摩尔分数逐渐降低,从1 050℃时的62.6%,降为1 000℃时的54.1%;但TiNi相的成分变化不大.L+(βTi,Nb)+TiNi三相区也随温度的降低逐渐远离Nb-TiNi连线.并且随着Nb的溶入,Ti2Ni相的熔化温度也得以提高.     

Q690中厚板的免预热自动焊工艺

文中对液压支架用Q690中厚板免预热焊接工艺进行了研究。最高硬度试验表明：在焊接电流320～340 A,电弧电压30～31 V,焊接速度45 cm/min,环境温度-5℃的情况下进行不预热焊接,热影响区最高硬度仅为HV345,焊接冷裂倾向小;斜Y坡口焊接裂纹试验表明：先采用ER50-6焊丝进行手工焊打底,再采用ER76-G焊丝进行机器人焊接打底,在较苛刻的拘束条件和低温环境下能够防止冷裂纹的产生;对接接头力学性能试验表明：Q690钢板多层多道焊第1道打底采用ER50-6焊丝进行手工焊,焊接电流340～360 A,电弧电压29 V,焊接速度40 cm/min;后续焊道采用ER76-G焊丝进行机器人焊接,焊接电流400～440 A,电弧电压29～32 V,焊接速度45～50 cm/min,焊后对接接头力学性能可满足要求,打底焊道焊丝采用低强匹配对整体对接接头的强度影响有限。     

Q620级中厚钢板冷裂敏感性研究

通过进行Q620级中厚板高强钢在不同热输入时的低温焊接热模拟试验和在-5℃时的斜Y坡口冷裂敏感性试验,系统研究了Q620级钢板的冷裂敏感性。结果表明：Q620级钢板的焊接性良好,在0℃的模拟试验温度,10～40 kJ/cm的宽泛热输入下模拟焊接接头的各区域硬度、冲击韧性和微观组织,均能满足要求,其中在热输入15～30 kJ/cm下焊接接头的各项性能最优;在-5℃的实际试验温度下,Q620级钢板在热输入10 kJ/cm和15 kJ/cm下均具有良好的抗冷裂性,其中实际热输入为15 kJ/cm时,焊接接头硬度相对较低,粗晶区组织合理,焊接接头的抗冷裂性能最佳。