AZ31合金PLC控制TIG焊接接头的组织性能研究

通过PLC控制AZ31合金钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接工艺参数,研究了焊接电流、焊接速度和氩气流量对焊接接头力学性能、焊缝成形、显微组织和断口形貌的影响,并分析了各个焊接工艺参数的作用机理。结果表明,通过PLC控制焊接电流为175 A,焊接速度为5 mm/s,氩气流量为11 L/min时,焊接接头可以取得最佳的强度与塑性结合,焊接接头焊缝区成形良好,没有焊接气孔、夹杂等缺陷存在。随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度都呈现先增加后降低的趋势;随着焊接速度的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度的变化幅度都不大;随着氩气流量的增加,焊接接头的抗拉强度和屈服强度呈现出波浪性的变化。焊接工艺参数对焊接接头力学性能的影响主要与焊接接头中存在较多的夹杂物和粗大的第二相有关。     

手工钨极氩弧焊钨极形状优化试验研究

针对高合金耐热钢在手工钨极氩弧焊(TIG焊)焊接过程存在的焊接质量问题,对钨极形状进行了优化试验研究。通过对磨制成不同长度的钨极锥尖进行试验,在一定的焊接工艺参数下,研究了其对焊缝外观、内在质量和力学性能的影响。结果表明,采用4d钨极锥尖时,试件的焊缝综合质量最优。     

工程机械用2205双相钢的焊接工艺与热处理行为研究

对工程机械用2205双相钢板进行了非熔化极惰性气体钨极保护焊和热处理,研究了不同焊接工艺参数和热处理制度下焊接接头的焊缝组织、常温拉伸性能和慢应变应力腐蚀性能。结果表明:不同焊接工艺参数下焊接接头的抗拉强度和断后伸长率均低于母材,其中焊接电流100 A、焊接电压16 V、钨极直径3 mm、氩气流量17 L/min时,焊接接头的力学性能相对较高;在3.5%氯化钠溶液中,550℃×1 h热处理后Ar+2%N_2保护气下的焊接接头的抗拉强度和断后伸长率高于Ar保护气氛下的焊接接头,且断裂时间也相对较长。     

TZM钼合金钨极氩弧焊工艺及焊接接头组织

针对TZM钼合金,研究了钨极氩弧(TIG)焊工艺中不同焊接电流对焊接品质的影响,分析了焊接接头的显微组织及性能。结果表明,当TIG焊焊接电流为210 A,焊接速度4 mm/s,氩气流量8～12 L/min时,可获得品质优良的焊缝。焊接接头组织主要由焊缝中心粗大的柱状晶及热影响区的等轴晶组成,取代了母材的片层状纤维织构,削弱了材料的强度,改善了材料的塑性。     

焊接工艺对薄壁环形钛合金焊缝成形及承载能力的影响

通过试验研究钨极氩弧焊焊接工艺及参数对薄壁钛合金焊缝成形和承载能力的影响，对比分析了焊后真空去应力退火与真空退火方式对焊缝成形性能的影响。结果表明，采用自动氩弧焊、脉冲峰值电流55 A、基值电流27.5 A、焊接速度120 mm/min、正反面氩气流量10 L/min、不添加焊丝的焊接方法获得的焊缝满足要求。相比于焊后真空去应力退火，焊后真空退火的焊缝硬度明显降低，焊缝的塑性得到了提高，更有利于塑性成形，解决了焊缝硬度高、塑性差，成形时容易产生开裂的问题。焊缝与拉力方向呈45°时，既有利于焊缝的焊接，又有利于提升焊缝的承载能力，承载能力提升为原来的1.4倍。     

手工钨极氩弧焊工艺参数选择

<正>手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数有:焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接材料(包括氩气纯度、流量、保护效果、焊丝、钨极直径、喷嘴孔径、电极伸出长度)、接头坡口形式、焊接层次以     

TIG焊电弧压力影响因素的试验分析

焊接电弧压力是电弧的基本特性之一，是影响焊缝成形的重要因素，影响电弧压力分布的因素很多，本文以试验为基础，分析并讨论了钨焊接电流、电弧弧长、氩气量和钨棒顶端锥角、直径、伸出长度分别对电弧压力分布的影响。     

316L钢内衬复合管焊接接头的耐点蚀性能

采用FeCl3溶液点蚀试验和点蚀电位测量,结合化学成分、显微组织分析,腐蚀形貌观察和失重试验,对采用三种工艺焊接的316L钢内衬复合管焊接接头的焊缝和热影响区的耐点蚀性能进行了研究。结果表明:用三种焊接工艺焊接的接头耐点蚀性能依次为:端部堆焊+625合金焊丝+钨极氩气保护焊工艺端部封焊+625合金焊丝+钨极氩气保护焊工艺端部封焊+药芯焊丝对焊工艺;采用端部堆焊+625合金焊丝+钨极氩气保护焊接工艺焊接的焊缝及热影响区耐点蚀性能最好。     

AZ31B镁合金薄板焊接工艺及接头性能研究

采用钨极氩弧焊方法对AZ31B镁合金2 mm厚度薄板的焊接性能进行研究,用拉伸试验机对焊接接头进行拉伸试验和扫描电镜SEM对接头组织结构进行观察分析。试验结果表明,当焊接电流为55 A～60 A,焊接速度为6mm/s,正面氩气流量为13 L/min,背面氩气流量为2 L/min时,得到的焊接接头力学性能优良。在该工艺参数条件下接头的抗拉强度可以达到母材的90%,伸长率大于8%。     

AZ31镁合金钨极交流氩弧焊焊缝气孔的研究

采用金相显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金薄板在钨极交流氩弧焊时产生的气孔进行了研究,分析了气孔的形成原因,并提出了焊缝气孔的防止措施.试验结果表明:焊前彻底清除母材坡口、表面和焊丝表面的油污及氧化膜,采用较大的焊接电流和较高的焊接速度,选用合适的氩气流量,焊前预热等措施都能有效地防止焊缝中气孔的产生.     

不锈钢电弧辅助活性TIG焊

针对不锈钢,提出了一种新型活性YIG焊方法--电弧辅助活性TIG焊,即AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding).该焊接方法通过在正常TIG焊前以活性混合气体作为保护气体,采用小电流钨极电弧预熔待焊焊道表面,可使熔深显著增加,焊接效率大大提高,而且具有可全自动化焊接和工艺可重复性好等优点.分别采用O2+Ar,CO2+Ar,空气作为小电流钨极电弧的保护气体进行了单弧AA-TIG焊.与传统TIG焊比较,发现O2+Ar,CO2+Ar和空气都可显著增加熔深,减小熔宽,焊缝表面成形良好.采用CO2+Ar作为活性混合保护气体进行双弧AA-TIG焊,焊缝成形良好,熔深显著增加.熔深随着焊枪间距减小而增大.     

交直流混合VPPA特性及铝合金立焊工艺

厚板铝合金变极性等离子弧(VPPA)穿孔立焊工艺中,由于焊接电流大,长时间焊接时钨极的烧损量大,严重影响厚板大结构自动焊接质量.为此提出了通过交直流混合输出减少钨极烧损,同时提高焊接质量的新型铝合金变极性等离子弧穿孔焊接方法.该方法在保证氧化膜清理的前提下,减小了因反极性时间过短电弧在极短时间内两次过零造成的等离子弧力下降和过大的感应电动势对开关器件的损害.其次交直流混合输出电弧具有低频调制效果,起到熔池振荡、细化晶粒的作用.在实现交直流混合VPPA软硬件功能基础上研究了交直流混合VPPA等离子弧力学特性、焊接过程稳定性及焊缝成形机理.通过对焊缝显微组织及焊缝成形检验发现,交直流混合输出时焊缝晶粒细化,焊缝成形美观,实现了减少钨极烧损和提高焊缝质量双重目标.     

双层气流保护TIG焊接方法

介绍了一种双层气流保护TIG焊接方法,它适用于TIG焊接过程,解决现有普通TIG焊接熔池深度较浅和混合气体保护下钨极易氧化烧损的问题.该焊接方法将传统单一气体通道的TIG焊枪改造设计为双层气体通道,内层气体为纯惰性气体,保护电极,外层为惰性气体和活性气体的混合气体,向熔池过渡活性组元,改变熔池传热对流模式,增加熔池深度.结果表明,双层气流保护TIG焊接方法可使TIG焊熔池深宽比较普通弧焊深宽比增加2～3倍,同时避免了钨极氧化烧损,延长使用寿命.     

双钨极氩弧焊焊缝成形的数值模拟

采用数值模拟方法对双钨极氩弧焊的焊缝成形规律进行研究.考虑到两个电弧的相互吸引作用导致电弧偏转,仿真时采用倾斜热源模型.对比分析了单、双钨极氩弧焊的焊缝成形特点,研究了双钨极氩弧焊焊接过程中钨极间距、电流大小和匹配形式对熔池形状的影响.结果表明,相对于单钨极氩弧焊,双钨极氩弧焊的熔宽窄,熔深略小;随着钨极间距的增加,熔宽增加,熔深减小;随着电流的增大,熔深和熔宽都有一定程度的增加;两钨极上焊接电流的不同匹配形式会对焊缝成形产生影响.     

特高压开关铝罐体的变极性等离子弧焊接工艺方法

通过对16 mm厚5083铝合金罐体进行变极性等离子弧焊接工艺试验,分析了工艺参数变化对焊缝成形的影响,研究该铝合金罐体在不开坡口情况下分别采用氩气(需要焊前预热)和氦氩混合气作为保护气的变极性等离子弧焊接工艺,并制定出具体焊接工艺规范参数。试验结果表明,采用氦氩混合气作为保护气条件下焊接的工件,可以有效避免长焊缝预热不均、焊缝背面局部咬边等问题,同时可以降低热输入、提高焊接效率,焊缝质量达到正背面外观无缺陷、射线探伤Ⅰ级,能够满足高压开关罐体的设计要求。     

Alternative current flux zoned tungsten inert gas welding process for aluminium alloys

Abstract

A new variant of activating flux tungsten inert gas (TIG) welding process called flux zoned TIG (FZ-TIG) welding is proposed to weld aluminium alloys based on the mechanism of activating flux constricting welding arc. This process can not only increase weld penetration but also obtain perfect weld surface appearance simultaneously. An alternative current FZ-TIG welding is made using SiO₂ as the side region material and flux FZ108 developed by the authors with uniform design method as the central region coat material. The weld penetration can reach above three times that of the conventional alternative current TIG welding. All the weld shape, weld microstructure and weld mechanical properties are fine. Except for argon shielding gas flowrate, other welding parameters, including welding current, welding speed, central coat width, central coat content and solvent, have great effect on the weld penetration of alternative current FZ-TIG welding for aluminium alloys.     

Numerical simulation for welding pool and welding arc with variable active element and welding parameters

Abstract

A numerical modelling of the welding arc and weld pool is established for moving argon shielded gas tungsten arc welding to systematically investigate the effect of the active element oxygen and the welding parameters on the Marangoni convection and the weld shape using FLUENT software. The different welding parameters will change the temperature distribution and gradient on the pool surface, and affect the strength of Marangoni convection and the weld shape. Under high oxygen content, the weld depth/width (D/W) ratio substantially depends on the welding parameters. A high welding speed or large electrode gap (arc length) will make the weld D/W ratio decrease. The weld D/W ratio initially increases and then remains constant around 0·5 with the increasing welding current. When the oxygen content is lower, the weld D/W ratio decreases with the increasing welding current. However, the weld D/W ratio is not sensitive to the welding speed or electrode gap. The predicted weld D/W ratio agrees well with the experimental results.     

核电用508-III钢窄间隙脉冲TIG单层单道钨极摆动焊工艺

文中介绍了窄间隙脉冲TIG单层单道钨极摆动焊的工艺特点,针对核电用508-III钢材料进行了焊接工艺性试验,设计了合适的窄间隙焊接坡口形式,根据试验数据,得出了不同厚度核电用508-III钢材料的窄间隙脉冲TIG单层单道钨极摆动焊坡口尺寸范围,分析了焊接电流、电弧电压、焊接速度、送丝速度、钨极摆角、热丝电流形式、保护气体流量对焊接过程和焊接质量的影响,制定了相应的工艺过程控制措施。通过焊接工艺试验,获得了探伤合格的焊缝,接头力学性能指标满足国内三代核电产品技术条件的要求。     

空心钨极同轴填丝焊接丝弧交互作用机制

空心钨极同轴填丝焊接焊丝与电弧(丝-弧)交互过程是决定焊接质量的关键.首先利用高速摄像观察分析了空心钨极电弧与实心钨极电弧形态,及其对焊缝成形特征的影响规律,然后构建了熔丝过程受力模型,系统分析了同轴填丝焊接过程中熔滴形成及过渡过程动力学特征.结果表明,空心钨极电弧表面辐照区域大于实心钨极,在大电流工艺条件下焊缝成形稳定;熔滴形成阶段,焊丝末端熔滴处于静力平衡状态,在较大表面张力作用下,无法自发从焊丝末端直接过渡进入熔池;熔滴过渡阶段,部分电流从焊丝流过,产生电磁收缩力,引起焊丝与熔池之间的熔滴摆动.