药芯焊丝焊接铝合金/不锈钢接头组织及性能分析

采用ZnAl15和AlSi12药芯焊丝成功实现了铝合金/不锈钢异种金属间的熔钎焊.结果表明,焊态下采用ZnAl15药芯焊丝所得接头抗拉强度达121 MPa;而AlSi12药芯焊丝所得接头抗拉强度最高可达162 MPa.接头经280℃保温30 min焊后热处理后,采用ZnAl15药芯焊丝所得接头抗拉强度为180 MPa,比焊态下接头抗拉强度高出将近一倍;采用AlSi12药芯焊丝所得接头强度可提高至166 MPa.对焊缝与钢之间的界面层进行成分分析发现,ZnAl15药芯焊丝所得接头界面层主要由Fe2Al5和FeAl3等脆性化合物及锌固溶体组成,而AlSi12药芯焊丝所得接头界面层由τ5-Al7.4Fe2Si三元相组成,两种焊丝所得接头界面层厚度均不超过10μm.     

铝/黄铜异种金属TIG填丝熔钎焊工艺

采用TIG熔钎焊进行5052铝合金和H62黄铜搭接,选用Al-12% Si药芯焊丝作为填充材料,并对接头微观组织和力学性能进行分析.结果表明,Al-12% Si药芯焊丝在黄铜母材表面润湿性较差,较难获得优质的熔钎焊接头.焊缝中黄铜侧界面层附近过渡区内铝含量较高,与部分熔化和溶解的黄铜母材形成了尺寸较大的条状AlCu金属间化合物相,严重影响接头力学性能.黄铜母材侧界面层由两层不同的金属间化合物相组成,从焊缝到黄铜母材分别为Cu₉Al₄和CuZn.拉伸试验中,试样断裂于黄铜侧过渡区或界面层,断口呈现解理断裂的特征.     

AlSi5/镀锌钢CMT熔钎焊微观组织研究

利用CMT焊接技术,以ER4043(AlSi5)焊丝作为填充金属在镀锌钢板上进行表面堆焊试验,在保证AlSi5熔化的基础上,基体仅少量熔化,研究焊接参数对焊道表面成形和截面显微组织的影响。结果表明,采用CMT焊接技术所得AlSi5焊道表面成形均匀,有金属光泽,基本无飞溅生成。当焊接速度为100 cm/min、送丝速度为4 m/min及焊接速度为80 cm/min、送丝速度为3.5 m/min时,在AlSi5焊道/基体界面形成一定厚度的Fe-Al金属间化合物层;增加送丝速度,减小焊接行走速度会加速界面金属间化合物层的形成。发现在焊道两侧润湿铺展前沿形成富锌区,部分位置含锌量达到40 wt%左右。     

铝镁异种金属焊接性能研究

以纯铝和镁合金为研究对象,采用钨极氩弧焊技术对其进行异种金属焊接探索试验。分别以AI、AZ31、Zn焊丝作为填充金属对铝板和镁板进行对接焊接,对熔覆层和接头的微观组织、力学性能进行分析。结果表明,采用AI、AZ31焊丝作为填充金属时,过渡区形成易使焊接接头界面断裂的脆性化合物Mg_(17)Al_(12)和Al_3Mg_2;Zn焊丝作为填充金属时,因为Zn元素可有效阻止镁铝元素的相互扩散,金属间不易形成化合物。     

铝/黄铜异种金属TIG熔钎焊接头显微组织与力学性能

采用Zn-2%Al(质量分数)药芯焊丝对5052铝合金和H62黄铜进行TIG熔钎焊搭接试验,并对接头显微组织、界面层结构及力学性能进行分析。结果表明:Zn-2%Al药芯焊丝在黄铜母材表面润湿性良好,能够获得较好的铝/黄铜熔钎焊接头。在黄铜侧过渡区形成块状和条状的Al Cu脆性金属间化合物相,同时在黄铜侧界面处形成Cu9Al4、Cu Zn金属间化合物层。随焊接热输入的增大,界面层厚度先增大后减小,接头拉伸载荷也是先增大后减小。焊缝中心区及界面层的显微硬度高于铝和黄铜母材的。接头拉伸时断于黄铜侧界面区,且断口为解理断裂。     

Ti/Al异种合金激光熔钎焊过程气孔形成机制

采用矩形光斑CO2激光为热源,以AlSi12作为填充焊丝进行钛/铝异种合金的激光熔钎焊试验,发现气孔是导致接头失效的一个主要因素。结果表明,钛/铝异种合金激光熔钎焊的气孔缺陷主要是由镁元素的气化所致。光束的偏移量及激光功率是影响气孔产生的主要因素。界面棒状的金属间化合物长度低于10μm时一般不产生气孔,而气孔的直径与焊缝内部的微观组织有关。     

铝/镀锌钢激光填丝熔钎焊对接接头的组织与力学性能

采用不同的送丝速度对5056铝合金和ST04Z热镀锌钢进行激光填丝熔钎焊对接试验,焊接材料为Al Si12焊丝,用SEM、EDS、XRD、显微硬度计和拉伸试验机对熔钎焊接头的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:在适当的焊接参数下,使用激光熔钎焊可实现良好的单面焊双面成形,获得铺展性良好的对接接头。在铝合金侧母材与填充金属混合后形成焊缝,焊缝区与镀锌钢的界面处不同位置形成了厚度不均的金属间化合物层。熔钎焊接头主要的金属间化合物为脆硬的Fe_2Al_5、Fe_4Al_(13)。随着送丝速度的增加,接头铺展性变好,接头中间位置的金属间化合物层厚度先减小后增加,接头抗拉强度先增加后减小。焊接接头最大抗拉强度可达143 MPa,拉伸断裂在铝侧的熔合区,呈准解理断裂。     

日本焊接材料同国际标准接轨近况——不锈钢用焊接材料新标准简介

介绍了与ISO接轨后的日本不锈钢焊接材料5个标准,其中包括焊条、实心焊丝、填充丝、焊带、药芯焊丝和药芯焊棒,带极堆焊和埋弧焊的焊缝金属或熔敷金属的质量要求等,并对相关标准的修改内容作了说明。     

TiO2添加对高锰钢堆焊层组织和性能的影响

在Q235钢板上,用不同TiO2含量的高锰钢堆焊药芯焊丝进行堆焊试验。采用扫描电镜、电子探针和X射线衍射仪等对堆焊层的显微组织进行分析,测试熔敷金属的硬度及耐磨性。结果表明：在耐磨堆焊焊丝中添加TiO2和Al,通过焊接冶金反应原位生成TiAl金属间化合物颗粒,能对堆焊层组织产生细化作用,并能提高堆焊层的硬度和耐磨性。添加0.53%的TiO2堆焊层熔敷金属具有最优的微观组织及耐磨性能;随着TiO2的添加,熔敷金属磨损机制由黏着磨损逐渐转变为磨料磨损。     

保护气体中氧气含量对低合金高强钢熔敷金属组织和力学性能的影响

使用不同氧气含量的保护气体对低合金高强钢HSLA-65进行了实心焊丝和药芯焊丝的熔化极气体保护焊。通过拉伸试验、冲击试验等力学性能检测,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和能谱分析等,研究了保护气体中氧气含量的变化对熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明:实心焊丝和药芯焊丝的熔敷金属显微组织均由针状铁素体和晶界铁素体组成。在相同保护气体成分下,药芯焊丝熔敷金属中针状铁素体比例大于实心焊丝熔敷金属,药芯焊丝熔敷金属的综合力学性能优于实心焊丝熔敷金属。随着保护气体中氧气比例的增加,实心焊丝熔敷金属中针状铁素体的含量先增加后减少;而药芯焊丝熔敷金属中针状铁素体含量一直在减少。两者熔敷金属的综合力学性能随针状铁素体比例的变化呈现出相同的变化规律。     

镀锌钢板厚度对其表面AlMg5熔敷金属气孔溢出行为的影响

铝合金和镀锌钢板异质接头中氢气孔的形成机理尚不明确,研究了镀锌钢板表面上AlMg5焊丝熔敷金属中氢气孔的溢出规律.采用不同的基板厚度控制熔敷金属的冷却速度,揭示了熔敷金属中的Al3Fe金属间化合物和液相停留时间对气孔溢出行为的影响.结果 表明,熔敷金属中的片状Al3Fe金属间化合物阻碍了气孔的溢出,导致不规则气孔的形成...     

12Cr1MoV钢药芯焊丝工艺试验研究及其在锅炉集箱上的应用

试验研究了12Cr1MoV钢药芯焊丝E551T1-B2V1、E551T1-B2V2、E550T5-B2V和E551T1-B2V3的焊接工艺性和熔敷金属力学性能,并根据实验结果进行了12Cr1MoV钢焊接接头力学性能试验。试验结果表明:焊丝E551T1-B2V1和E550T5-B2V焊接工艺性满足实际产品的焊接要求,熔敷金属化学成分和力学性能满足标准要求,采用焊丝E551T1-B2V1和E550T5-B2V焊接的12Cr1MoVR钢板接头各项性能满足标准规定,可以应用于12Cr1MoV钢锅炉集箱产品的焊接,实现集箱附件焊接的半自动化;焊丝E551T1-B2V1工艺性能优于E550T5-B2V,但焊丝E551T1-B2V1熔敷金属冲击韧性较焊丝E550T5-B2V差,这主要是由于两种焊丝药芯渣系不同而引起的;在热处理保温温度不变的情况下,延长热处理保温时间对酸性渣系药芯焊丝熔敷金属冲击影响不明显。     

包覆钎料铝-钢螺柱焊接头组织及性能

采用包覆钎料感应加热方法,以AlSi钎料作为焊缝填充金属,对Q235钢螺柱和6061铝合金进行钎焊.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等表征方法,对接头的组织、成分和相组成等进行了分析.结果表明,AlSi钎料与铝母材反应充分,Si元素扩散至铝母材形成针叶状的共晶组织,焊缝近钢侧生成一条狭窄连续的Fe-Al金属间化合物,并沿垂直于铝基体的方向生成出胞状晶,金属间化合物层由Fe2Al5和FeAl3的混合相组织组成.力学性能测试表明,接头的抗剪强度最大为65 MPa,近钢侧金属间化合物的显微硬度值较高,接头断裂在金属间化合物区域,属于延性断裂.     

钢桥焊接中工艺参数与焊缝金属填充量的关系

根据熔化极焊丝填充焊的特性,对钢桥焊接中普遍应用的药芯焊丝CO2气体保护焊和埋弧自动焊进行了焊接试验.分析总结出有关工艺参数与焊缝金属填充量间关系的经验公式,并通过计算得到了其中熔敷效率的试验值.对于优化焊接工艺设计具有较大的参考价值.     

AZ31与纯铝异种材料TIG填丝焊接研究

采用TIG焊在纯铝板上焊接AZ31焊丝以及采用AZ31作为填充物对镁、铝金属进行对接焊。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等试验设备,分别对熔敷层和焊接接头的力学性能进行观察、试验及分析。结果表明,在纯铝板上熔敷AZ31焊丝时,铝元素向镁基体中扩散,晶粒长大形成均匀的树枝晶,沿着垂直于熔合区方向生长,镁铝元素的相互扩散形成Al_3Mg_2金属间化合物。采用AZ31焊丝焊接时,过渡区形成Mg_(17)Al_(12)和Al_3Mg_2金属间脆性化合物,该化合物会降低焊接区界面强度,容易产生断裂。     

5083铝合金/E36钢熔钎焊接头组织及力学性能

文中采用Zn-Al22药芯焊丝实现了4 mm厚5083铝合金与E36钢异种材料的TIG熔钎焊。重点研究了焊接电流对铝/钢熔钎焊接头成形、界面金属间化合物以及抗拉强度的影响。结果表明,熔钎焊接头钢侧界面生成了η-Fe_2Al_5Zn_x金属间化合物层,其中还分布有少量δ-FeZn_(10)相;随着焊接电流逐渐增大,焊缝金属在E36钢表面的润湿铺展逐渐提升,熔宽逐渐增大,η-Fe_2Al_5Zn_x金属间化合物层增厚,δ-FeZn_(10)相也随之增多;当焊接电流超过120 A时,界面层生成Fe-Zn金属间化合物层;较薄的η-Fe_2Al_5Zn_x金属间化合物层和分布在η-Fe_2Al_5Zn_x层中的δ-FeZn_(10)有助于提高接头抗拉强度;铝/钢熔钎焊接头均断裂于钢侧界面,当焊接电流为110 A时,接头抗拉强度达到最大值120 MPa。     

药芯焊丝焊接工艺性分析

药芯焊丝的焊接工艺性是焊丝质量的一个重要方面,目前尚没有科学可行的方法对药芯焊丝的焊接工艺性进行评价.仅凭经验很难对焊接工艺性做出准确判断.药芯焊丝的焊接工艺性决定于熔滴过渡形态,细熔滴过渡时焊接过程比较稳定,是理想的过渡形态.在电流一定的条件下,不同的药芯焊丝形成细熔滴过渡形态所对应的焊接电压不相同,它反映了某种焊丝形成细颗过渡的趋势大小.短路概率越小,短路时间T1的频率越少,可认定某种焊丝细熔滴过渡倾向越大,焊接工艺性越好.     

原油油船货油舱耐蚀钢配套药芯焊丝及焊接接头耐腐蚀性能研究

依据2013年2月中国船级社（CCS）标准《原油油船货油舱耐蚀钢检验指南》的规定,在模拟上甲板腐蚀工况试验条件下,对新研制的EH36级货油舱耐蚀钢配套药芯焊丝熔敷金属及焊接接头腐蚀性能进行了研究。试验结果表明：耐蚀钢配套药芯焊丝熔敷金属及焊接接头腐蚀性能满足CCS标准规定,药芯焊丝熔敷金属25年腐蚀损耗估算值为1．72182mm,焊缝金属与母材间腐蚀深度均小于标准规定（小于30μm）。研制开发的EH36级货油舱耐蚀钢配套药芯焊丝熔敷金属及焊接接头上甲板腐蚀性能合格。     

Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属组织结构及耐磨性分析

针对Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属进行研究,采用XRD和SEM分析了样品的相结构和显微结构;研究发现焊丝熔敷金属中的Fe2B能使熔敷金属堆焊层更加稳固,具有良好的抗剥离性能,Fe2B的硬度高、耐磨性好、分布均匀,镶嵌在熔敷金属的基体中有着骨架的作用,使该合金具有了良好的耐磨性;堆焊金属中的TiC为NbC提供了凝结核,形成NbC+TiC复合相,在提高耐磨性的同时有利于促进NbC弥散分布。NbC+TiC复合相弥散分布在熔敷金属中,部分NbC+TiC复合相嵌于Fe2B组织中有利于固化Fe2B组织。通过Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属与5C-27Cr型高碳高铬合金焊丝熔敷金属磨损试验比较,Nb-Ni-Ti-B强化堆焊金属相对5C-27Cr型高碳高铬合金的耐磨性为2.08。     

钛/铝异种合金电弧熔钎焊接头界面特征及力学性能

采用AlSi5焊丝和交流TIG电弧实现了TC4钛合金和6056铝合金的熔钎焊连接,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和拉伸试验等方法评价了接头界面微观组织特征和力学性能.结果表明,当焊接电流为30,40和60 A时,界面反应层分别呈棒状、块状和锥状分布,过大的热输入使界面产生了粗大柱状金属间化合物层,冷却时在焊接内应力作用下产生了冷裂纹.金属间化合物主要为TiAl3相,Si元素偏聚其内形成过饱和固溶体.接头强度-焊接电流曲线出现了两次峰值强度.焊接电流为30 A时,熔钎焊接头平均抗拉强度为103 MPa.焊接电流为60 A时,电弧形态扩张使能量密度降低,接头强度出现第二次峰值.