大线能量钢板EH40轧制工艺和焊接性能研究

目的 试制16、35和70 mm厚超大线能量焊接钢板EH40。方法 基于“新一代氧化物冶金技术”路线进行成分设计,通过研究连续相转变行为制定轧制工艺,最后测试试制板的微观组织、力学性能和焊接性能。结果 试制板组织为铁素体加少量珠光体,抗拉强度≥521 MPa,伸长率≥22%,?40 ℃冲击吸收能量≥167 J。焊接热模拟结果表明,线能量为100~400 kJ/cm时,模拟CGHAZ在?40 ℃下的冲击吸收能量≥56 J。分别采用三丝埋弧焊和气电立焊单道次焊透35 mm厚板,线能量>300 kJ/cm,焊接接头的抗拉强度≥520 MPa,焊接热影响区在?40 ℃下的冲击吸收能量≥79 J。结论 试制板EH40可满足超大线能量的焊接要求。     

中空45钢棒材摩擦焊接工艺研究

为了改善大直径中空45~#钢棒材的连续驱动摩擦焊接性,采用二级加压方法进行了外径42 mm,内径26 mm的45~#钢连续驱动摩擦焊接.试验结果表明,焊接热输入随着摩擦时间、旋转速度的增大而增大,当摩擦时间较短、旋转速度较低时,采用较大的顶锻力、二级摩擦力不能显著增加焊接热输入,导致无法顶锻,产生严重的焊接缺陷.对于无缺陷接头,接头最大强度系数达到80.9%,接头中未发现熔化现象,焊缝发生动态再结晶,热机影响区和部分正火区出现魏氏体组织.接头冲击试验发现,力学性能优异的接头薄弱区位于部分正火区,而焊接热输入较高的接头薄弱区位于热机影响区.焊接热输入较低难于获得缺陷的焊接接头,焊接热输入过大显著降低接头力学性能.     

Q960E超高强钢焊接接头组织和性能研究

目的 对Q960E超高强钢的焊接工艺进行研究以获得高强高韧的焊接接头。方法 选择超高强钢Q960E作为母材、FK1000ER120S–G焊丝作为填充材料进行MAG焊,采用改变焊接电流的方式来研究焊接热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果 当焊接电流为155~230 A时,均获得了全焊透无明显缺陷的焊缝。随着焊接热输入的增大,焊接接头中各亚区宽度增大,其中焊缝区变化最为显著,在最小热输入条件下焊缝宽度为3.98 mm,在最大热输入条件下焊缝宽度增至5.53 mm。对焊接接头进行组织分析发现,焊缝组织主要为针状铁素体和板条马氏体;完全相变区组织主要为板条马氏体;未完全相变区组织主要为回火马氏体和部分重结晶形成的马氏体。硬度测试表明,在热影响区的回火区发生了软化现象,最低硬度仅为290HV;在完全相变区发生了硬化现象,硬度最大值可达500HV。在不同热输入条件下,焊接接头各亚区硬度变化趋势一致,焊接接头抗拉强度为995~1 076 MPa,拉伸试验均断裂在热影响区,断后伸长率为9.33%~10.21%,断裂时存在颈缩现象,为韧性断裂。随着热输入的增加,粗晶区马氏体板条束宽度增大,未完全相变区马氏体含量上升。结论 在所选焊接工艺窗口内焊接均能获得高强高韧的焊接接头。     

热输入对Inconel 617镍基高温合金激光焊接接头显微组织与力学性能的影响EI北大核心

采用两种热输入不同的焊接工艺参数对3 mm壁厚的Inconel 617镍基高温合金进行激光焊接。通过光学显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头显微组织进行观察分析,并测试了焊接接头在室温(25℃)及高温(900℃)下的拉伸性能。结果表明:激光焊接热输入对Inconel 617焊接接头显微组织及力学性能影响明显。在高热输入(200 J/mm)条件下,焊缝正面宽度3.88 mm,熔化区中部晶粒尺寸粗大,取向杂乱,树枝晶二次枝晶间距较大(6.71μm),枝晶间碳化物颗粒尺寸较为粗大,枝晶间Mo,Cr等合金元素的凝固偏析较为严重。焊接接头热影响区宽度约0.29 mm,在晶界和晶内形成了γ+碳化物共晶组织,这是由于焊接升温过程中,热影响区内球状碳化物颗粒与周边奥氏体发生组分液化,并在焊后凝固过程中形成共晶。低热输入(90 J/mm)工艺参数获得的焊缝正面宽度为2.28 mm,焊缝呈沿熔合线母材外延生长并沿热流方向定向凝固形成的柱状晶形态。焊缝中部树枝晶二次枝晶间距较小(2.26μm),枝晶间碳化物颗粒尺寸细小,热影响区宽度约0.15 mm。室温(25℃)拉伸测试表明:高热输入下获得的焊接接头由于焊缝中固溶元素偏析造成的局部组织弱化,从焊缝中部破坏,强度与伸长率有所降低,低热输入条件下获得的焊接接头从母材破坏。而高温实验条件下(900℃),母材晶界发生弱化导致所有试样均从母材破坏。     

TA1/X65钛/钢复合板对焊工艺及焊缝组织和性能

采用MAG+TIG焊接方法对TA1/X65爆炸冶金复合板(复层Ti厚2mm,基层X65管线钢厚14mm)试件进行了板-板对接焊实验。利用有限元模拟计算、金相显微镜、X射线衍射、EDS能谱线扫描、显微硬度和弯曲实验,研究了焊缝临界熔深、组织特征、界面元素分布、主要物相、显微硬度分布及焊缝背弯性能。结果表明,钛复层搭接焊质量严重影响复合板对焊接接头全壁厚背弯性能。随未焊透尺寸增大,背弯曲角度减小。钛焊缝区显微组织为锯齿状α-Ti+针状α-Ti+晶界β-Ti,热影响区组织为多形态粗大α-Ti。显微硬度较高区域出现在焊缝熔敷金属区,硬度值达200HV10。临界熔深1.25mm≤dL≤1.75mm、单边热影响区长度Cd≤2.83mm和焊接热输入W≤0.57kJ/mm可作为TA1/X65复合板搭接焊工艺参数设计的具体量化指标,是焊接接头全壁厚背弯实验成功的基本条件。因此,精确控制熔深,降低热输入,减小热影响区尺寸,细化晶粒,是提高钛焊缝塑韧性和安全性的重要方法。     

汽车用铝钢无匙孔搅拌摩擦点焊接头组织及界面特征研究

随着轻量化技术的发展，镀锌钢板与铝合金等异种金属连接在现代汽车工业中的应用越来越多，回抽式无匙孔搅拌摩擦点焊具有热输入低、焊缝晶粒细小、接头力学性能高等优点，在铝合金等轻金属焊接领域具有很大的优势。本工作使用回抽式搅拌摩擦点焊技术，成功实现了0.7 mm厚的镀锌钢板与2 mm厚的铝合金板的无匙孔搅拌摩擦点焊连接。在不同的焊接转速下，对铝钢异种金属进行无匙孔搅拌摩擦点焊实验研究，分析了无匙孔搅拌摩擦点焊接头的剪切性能、断口形貌、各区微观组织、界面区特征及连接机理。研究结果表明，转速为1 200 r/min、压入量为0.2 mm、焊接时间为15 s时焊接接头最佳，具有最好的力学拉伸性能，断裂位置为热机影响区；通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对接头的微观形貌以及断口形貌进行观察分析发现，在搅拌区接头界面形成了约6μm厚的金属间化合物，为AlFe₃、Al₁₃Fe₄、AlFe；各位置处金属间化物的形貌与厚度不同，断裂方式为混合断裂机制，界面处的连接为机械结合和冶金结合两种接合方式。     

PHS1800热成形钢自动化TIG焊接成形特性及工艺优化

目的 研究不同焊接参数下PHS1800热成形钢自动化TIG焊接的成形特性及其工艺优化。方法 利用自动化TIG焊接技术对厚度为1.4 mm的PHS热成形钢板进行焊接,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能实验机,对焊接接头的熔深、熔宽以及拉伸性能进行测试。结果 随着焊接速度的增大,焊缝熔深从板厚深度(1.4 mm)减小至0.99 mm,焊缝熔宽从8.69 mm减小至5.70 mm;随着焊接电流的增大,熔深从0.85 mm增大至板厚深度(1.4 mm),熔宽从4.52 mm增大至9.83 mm;随着脉冲频率的增大,熔深从0.98 mm增大至1.35 mm,但熔宽变化相差不明显。基于L25(5³)正交实验,确定焊接接头最大拉伸载荷为23.34 kN,其断口为脆性断裂。结论 焊接电流对成形特性影响最大,焊接速度对拉伸性能影响最显著。为了得到成形效果良好的焊接接头,热输入量不宜过高,因此需适当增大焊接速度或降低焊接电流。制备出的焊接接头成形与力学性能均良好,且优化后的工艺参数如下:焊接速度为6 mm/s,焊接电流为116 A,脉冲频率为26 Hz,可为汽车企业实际生产提供一定的理论依据。     

热轧D级船用钢板焊接接头的力学性能与显微组织

采用CO2气体保护焊法对16mm厚的热轧态D级船用钢板进行焊接,通过拉伸、冲击和金相检验等试验方法对焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明：采用YCJ501-1焊材对D级船用钢板进行焊接时,接头具有较高的抗拉强度和较好的低温冲击韧性;焊缝组织主要为针状铁素体、先共析铁素体和少量粒状贝氏体;热影响区组织主要为铁素体、珠光体和少量针状铁素体,针状铁素体的存在是接头具有良好力学性能的主要原因。     

车用TRIP590钢光纤激光焊接接头组织与性能研究

为了促进先进高强钢激光焊接技术的发展,采用光纤激光器对1.5mm厚的TRIP590钢板进行焊接,对焊接接头的微观组织、硬度以及拉伸性能进行了研究,分析了焊接速度对组织、性能的影响。结果表明:焊缝组织主要为板条状马氏体,热影响区可分为完全淬火区和不完全淬火区。焊接接头硬度分布不均匀,在热影响区或焊缝处硬度最高。随着焊接速度提高,热影响区马氏体含量增多,贝氏体含量减少,热影响区和焊缝组织变得细小。焊接速度为3~5m/min时,拉伸试样均断裂在母材,断后延伸率均超过30%,随着焊接速度提高,断后延伸率也有所提高,强塑积(PSE)均在20000MPa%以上,拉伸变形过程中相变诱发效应显著,大部分残余奥氏体转变为马氏体,在提高材料塑性的同时也提高了强度,实现了高强度和高塑性的统一。     

双面双弧焊对高强钢焊接效率和质量影响分析

对高强钢10CrNi3MoV钢厚板进行了双面双弧焊接试验研究。结果表明,焊接长2 m、厚50 mm的钢板,双面双弧焊与传统单弧MAG焊相比,生产效率提高1.4倍,焊接接头力学性能满足指标要求;双面双TIG打底的热影响区金相组织为板条状马氏体,焊缝区为板条马氏体+针状铁素体。     

热塑性树脂基复合材料焊接研究

综述了国内外正在广泛研究的4种焊接方法:电阻焊植入焊,超声焊,感应焊和线性振动焊,介绍了这4种方法的基本原理,并分析了焊接过程中应注意的关键问题,对比了这些方法的优、缺点,并展望了当前的研究动向.     

钼—镍箔材单周波脉冲凸焊研究

本文总结了钼一镍箔材料单周波脉冲凸焊获得优质接头的工艺条件,并对该接头的结合特点进行较为深入的分析。     

锁孔TIG焊接技术的研究进展

锁孔TIG焊接技术具有不开坡口、单面焊双面成形的特点,尤其适用于中厚板焊接。首先介绍了锁孔TIG焊的基本原理,然后分析了目前锁孔TIG焊接波形控制技术的研究现状,主要包括恒流锁孔TIG焊、单脉冲锁孔TIG焊和高低频双脉冲锁孔TIG焊。针对现有锁孔TIG焊接技术存在热输入量过大、接头组织晶粒粗大等缺点,重点介绍了一种新型的快频脉冲TIG焊接技术,它通过快频脉冲电流产生的电磁场对电弧进行压缩,控制焊接过程的热输入量,达到提高焊接质量的目的。与传统脉冲电弧相比,快频脉冲电弧的收缩效果更为明显,可细化焊接接头组织,将快频脉冲焊接技术应用于锁孔TIG焊是今后研究的热点和主要发展方向。     

核电站控制棒驱动机构Canopy焊缝焊接温度场和应力-应变场模拟

目的 研究机加工和拉拔2种成形方式下得到的填充环对Canopy焊缝的影响,获取焊接焊缝成形、焊接残余应力和变形的相关数据,以指导Canopy焊缝焊接工艺。方法 采用数值模拟的方法,建立Canopy焊缝焊接数值分析模型,模拟焊接温度场、焊接残余应力和焊接残余变形。结果 拉拔成形环焊接熔池高度为9 mm,机加工成形环焊接熔池高度为8.3 mm;机加工成形环焊接最大残余应力为255.6 MPa,而拉拔成形环焊接最大残余应力为277.8 MPa,均出现在管座紧贴焊缝的位置;机加工成形环焊接残余变形为0.19 mm,拉拔成形环焊接残余变形为0.186 mm,最大残余变形均出现在焊接起始位置附近,在焊缝与管座交接的位置。结论 熔池形貌直接影响了热影响区域的大小,拉拔Y型环焊接熔池高度更大,焊接的热影响区域更大;拉拔Y型环焊接残余应力略大于机加工Y型环焊接残余应力;机加工成形环和拉拔成形环焊接残余变形相近。     

浅谈压力容器焊接质量控制

焊接质量对压力容器的寿命和安全运行起着关键作用,对其应加以控制,主要从焊接工艺、焊接材料和焊接检验方面阐述怎样控制。     

铝壳体焊接的工艺设计及新技术应用

通过分析铝合金焊接特点和批量生产性质,进行多种焊接工艺方案的比较.认为采用变极性等离子焊接工艺及支管焊接新技术,可提高焊接效率,保证焊接质量的稳定性,获得良好的经济效益.     

船用钛合金高效焊接工艺研究

本试验以板厚为4mm的Ti70和16 mm的TA5两种钛合金为焊接对象,对等离子弧焊(PAW)、激光焊(LW)及激光-MIG复合焊3种高能量密度高效率的钛合金焊接方法进行了初步的工艺探索,得到了性能优良的焊接接头,研究成果丰富了实船建造的钛合金焊接工艺。     

热塑性塑料的电阻焊焊接工艺

采用导电炭黑(CB)填充的高密度聚乙烯(HDPE)复合材料加热单元来焊接HDPE样条。研究发现,炭黑填充量高于12%(质量分数,下同)时,复合材料的电阻率降到3Ω.cm以下;用炭黑含量为12%、16%及20%的加热单元来焊接HDPE时,合适的焊接电压分别为33 V、23 V和20 V。通过搭接焊和对焊,从剪切破坏强度和拉伸破坏强度两个方面来评价焊接性能。结果表明,当焊接时间在6 min左右时,三种不同炭黑含量的加热单元的焊接系数均超过0.9,焊接时间10 min左右时,焊接系数可以达到1,焊接性能优良。     

半球体焊接熔池弹性波动力学理论的研究

采用弹性体力学理论,对焊接熔池波动力学进行了探讨。建立了焊接熔池波动方程。证明了波动方程解的稳定性,并获得了波动方程的通解。通过有限差分法求解了焊接熔池波动频率与焊接熔池半球体半径R之间关系的数值解。为实时检测焊接熔深变化提供了一种有效方法,采用1Cr18Ni9Ti的试验结果与理论计算结果吻合良好。     

我国焊接材料的发展趋势

近年来,我国焊接材料的产量占到世界总产量的一半以上,并且随着国民经济的发展,我国焊接材料的消耗量仍将保持增长趋势。并且钢材品质的提高及品种的完善,对焊接材料提出了更高的技术要求。本文论述了近几年国内焊接材料的应用现状,分析了焊接材料的应用领域,总结出我国焊接材料的发展趋势。