镁合金活性TIG焊与TIG焊的接头组织与性能分析

采用TIG焊和活性TIG焊(A-TIG)方法对10mm厚的AZ31镁合金进行焊接。使用光学显微镜、扫描电镜等分析两种焊接方法焊接的接头外观形貌、显微组织等。试验结果表明:两种方法都能获得成形美观的焊缝,但采用活性剂可以获得更好的熔透效果;这两种方法获得的接头晶粒尺寸为焊缝区最大、母材区最小,并且打底焊与封面焊的组织形貌不完全相同;当采用TIG焊时,析出相主要在晶界上,而采用A-TIG焊时,在晶界与晶粒上都存在析出相;两种方法得到的焊接接头硬度都是焊缝区硬度最高,热影响区最低;两种方法得到的焊接接头强度基本一致,断裂部位在焊缝处。     

活性熔化极气体保护焊接技术

提出了可增加焊接熔深,改善难熔焊接结构熔合不良,获得高质量焊接接头的活性熔化极气体保护焊焊接新方法。对铝合金、耐候钢两种材料进行活性熔化极气体保护焊接工艺试验,研究焊缝成形、焊接工艺、焊接电弧特征、断口形貌及力学性能等。试验结果表明:活性熔化极气体保护焊电弧收缩显著,电弧形态更加集中,焊缝表面及焊接接头内部质量高;同等焊接热输入下,活性熔化极气体保护焊比熔化极气体保护焊的熔深增加显著,在不降低拉伸弯曲力学性能的同时,冲击韧性得到提高。     

活性焊剂氩弧焊技术及其应用

目前活性焊剂氩弧焊(A-TIG焊)可以用于焊接不锈钢、碳钢、镍基合金和钛合金等材料。概述了国内外A-TIG焊的试验和应用情况,并与其它焊接工艺进行了比较。     

多组元活性剂对TIG焊焊缝熔深的影响

利用数理统计理论发展起来的配方均匀设计方法建立数学模型，研究了Si02 - Mg0-Ti02 - Cr2 03多组元活性剂。讨论了各组元对低合金高强钢TIG焊焊缝熔深的影响，揭示了活性剂的成分同熔深之间的内在关系，给出了活性剂成分与熔深之间的定量描述回归方程。结果表明：Mg0与Cr203，Mg0与Ti02，Cr203与Ti102交互作用对熔深起正交互作用，其交互作用结果使熔深增加；利用最佳成分配比做成活性剂配方A，在相同焊接工艺参数下，涂敷活性剂A的实测焊缝熔深是未涂活性剂焊缝的2.3倍；活性剂Si02、Cr203.Mg0在母材的阳极表面形成的导电性较差的熔融层，使得电弧导电通道变长和电弧等离子体发生收缩，熔深增加。     

TIG熔修对焊接接头的金相组织及断裂韧性的影响

通过采用TIG熔修技术 ,对船体结构焊接接头焊趾处进行TIG熔修效果的试验研究。试验结果表明 ,该技术不但可以改善焊趾部形状 ,实现焊缝到母材的光顺过渡 ,降低应力集中 ,而且可以改善焊接热影响区的金相组织 ,从而提高了船体结构焊接接头的抗断裂韧性 ,特别是结构的抗爆炸冲击性能。同时 ,TIG熔修技术还具有工艺简单、操作方便、劳动条件好等优点 ,具有重要的推广价值和广泛的应用前景     

TiO2和SiO2活性剂对LD10钨极氩弧焊接头性能的影响

为提高高强铝合金钨极氩弧焊的效率,以LD10铝合金为研究对象,将TiO2,SiO2作为活性剂涂敷在试件表面,采用TIG方式进行焊接。研究TiO2,SiO2作为活性剂对焊缝深宽比、显微组织和接头显微硬度的影响。结果表明:活性剂的涂敷均会使焊缝熔宽增加、熔深加大;添加SiO2活性剂焊件的焊缝和热影响区硬度低于常规焊接件,添加TiO2活性剂焊件的焊缝硬度低于常规焊接件,但TiO2活性剂焊件焊接热影响区的硬度高于常规焊接件。     

国外焊接新工艺--双面电弧焊技术

介绍了一种新的电弧焊工艺——双面电弧焊(DSAW),它能够有效增加焊接熔深、改进焊接质量,而不增加过多费用,并改善了接头的显微组织和机械性能。从已成功进行的多种铝合金和奥氏体不锈钢的双面TIG焊试验中可看出,本方法与常规的单面电弧焊方法相比,能大大提高焊接质量;与先进的高能束焊(激光或电子束焊)相比,其工艺简单、成本低廉,可应用于大型结构件的焊接,因而对航空、航天、化工等产品的焊接有应用前景。     

5A06铝合金活性TIG焊接头组织与性能研究

采用防锈铝合金专用活性剂,进行5A06铝合金TIG焊接试验,研究5A06铝合金活性TIG焊接头的组织与性能。使用光学显微镜、扫描电子显微镜观察焊接接头的组织形貌,用电子探针分析焊缝区域的化学成分变化,并通过拉伸、断口观察等试验分析活性剂对焊接接头力学性能的影响。结果表明:与常规TIG焊相比,活性TIG焊的焊缝组织细密,基本不存在气孔、裂纹等焊接缺陷;活性TIG焊接头的拉伸强度、综合断裂伸长率和显微硬度均得到提高,焊接接头的性能良好。     

SiO2,TiO2复合活性剂对LD10钨极氩弧焊接头性能的影响

为提高高强铝合金钨极氩弧焊的效率,以LD10铝合金为研究对象,将SiO2,TiO2混合物作为活性剂涂敷在试件表面,采用TIG方式进行焊接。研究SiO2,TiO2混合物作为活性剂对焊缝深宽比、显微组织和接头显微硬度的影响。结果表明:SiO2,TiO2混合物活性剂的涂敷均会使焊缝熔宽增加、熔深加大;添加活性剂焊件的焊缝晶粒较常规焊缝粗大,其焊缝硬度低于常规焊接件。     

5052铝合金CO2激光- MIG复合焊接工艺对焊缝成形的影响

以10 mm厚的5052铝合金为研究对象,研究CO2激光-MIG复合焊接工艺参数对其焊缝成形的影响规律。结果表明:焊缝熔深及熔宽随电弧电流的增加先增加后减少而后再增加,随激光功率的增加逐渐增加,随焊接速度的增加迅速下降;热源间距对焊缝熔深影响较大,对焊缝外观形貌影响很小。在He气中加入Ar气对改善焊缝表面成形和咬边等有明显的效果,随着加入的Ar气量增大,效果越明显;加入少量的Ar气有利于提高焊缝熔深,过量反而降低焊缝熔深。激光功率低于1 500 W有轻微咬边,在2 500 W有激光"匙孔"现象出现;当焊接电流为130～145 A、激光功率为3.5～4.5 kW、焊接速度为1～2 m/min、离焦量为-1～0 mm、热源间距为2～3 mm、Ar气流量为5～15 L/min、He气流量为10～20 L/min时,得到较好的焊缝形貌及焊缝熔深。     

粉煤灰及SiO_2复合活性剂对LD10钨极氩弧焊接头性能的影响

为提高高强铝合金钨极氩弧焊的效率,以LD10铝合金为研究对象,将粉煤灰、粉煤灰+SiO2作为活性剂涂敷在试件表面,采用TIG方式进行焊接。研究了粉煤灰、粉煤灰+SiO2作为活性剂对焊缝深宽比、微观组织和接头显微硬度的影响。结果表明:活性剂的涂敷均会使焊缝熔宽增加、熔深加大,添加粉煤灰、粉煤灰+SiO2活性剂焊件的焊缝硬度和焊接热影响区的硬度均高于常规焊接件。     

喷丸对2219铝合金TIG焊接残余应力的影响

用不同喷丸参数对2219-T8铝合金TIG焊接接头进行强化处理。用X射线衍射仪(XRD)、盲孔应力仪(MTS3000)检测试样喷丸前后残余应力场。结果表明:喷丸处理前,垂直于焊缝的横截面,纵向应力呈不规则"几"字型分布,表现为焊缝附近区域存在较大残余拉应力,远离焊缝的母材区接近零应力状态,随试样厚度增大,残余应力峰值增大;喷丸处理后,垂直于焊缝的横截面表面应力呈不规则"V"型分布,表现为焊缝附近区域产生较大残余压应力。在相同丸径情况下,玻璃丸较钢丸表面压应力更大。喷丸处理后,焊缝内部有限范围内压应力呈不规则"S"型分布。对相同材质弹丸,随弹丸直径增大,压应力层深度逐渐增大。在相同丸径下,钢丸较玻璃丸压应力层和峰值更大,且随钢丸直径增大,残余压应力峰值所在位置逐渐内移,其值逐渐增大。     

焊接电流对AZ91D镁合金焊接接头组织和性能的影响

采用TIG焊对AZ91D镁合金进行对接焊试验。通过光学显微镜(OM)、拉伸机(TM)和显微硬度测试仪研究焊接电流对试样焊缝显微组织和性能的影响。结果表明:当焊接速度为0.003 5 m/s、焊接电压为15 V,随着焊接电流的增大,焊后试样抗拉强度和伸长率增加;当焊接电流为95 A,焊后试样的抗拉强度达到最大值,为236 MPa,焊后试样强度为母材的93.1%,伸长率最大值为13.5%,提高了95.7%。     

AZ31激光-MIG复合热源焊接参数对焊缝形貌的影响

通过焊接工艺试验,研究10、27mm厚AZ31镁合金在CO2激光-MIG电弧复合热源焊接过程中焊接参数对焊缝形貌的影响。结果表明,在复合热源焊接中,焊缝熔深随焊接电流和激光功率的增大而增大,随焊接速度的增大而减小。当焊接电流为120~150A,激光焊接功率为2500~3500W,焊接速度为500~1000mm/min,热源间距为1~2mm,离焦量为0~1mm时得到较好的焊缝形貌。     

50CrV钢激光填丝焊焊缝成形多元非线性回归模型

在焊接50CrV薄板时,焊缝熔深要求控制在2 mm.为获得特定要求的熔深,基于响应面设计方法,采用实验设计软件Design-Expert 8.0对50CrV钢激光填丝焊焊接工艺进行了实验设计。实验过程中,以特定的焊缝熔深(2 mm)、最小化熔宽及余高为响应;以激光功率、焊接速度、送丝速度与离焦量作为控制变量,测量描述焊缝特征的响应数据,并建立其与焊接参数之间相关性的数学模型,通过方差检验确定了所建立的数学模型准确性。模型分析结果表明：激光功率、焊接速度、送丝速度与离焦量4个主因素对焊缝成形有直接的影响;根据优化结果得到最佳焊接条件,激光功率3.17～3.33 kW,焊接速度1.30～1.40 m/min,送丝速度4.0～4.23 m/min,离焦量3.1～4.5 mm,此时可获得满足焊接要求的熔深、熔宽和余高;实验验证了预测结果与实际焊接结果相一致,可用于指导实际生产。     

焊接电流对LD10CS焊接接头组织和性能的影响

对LD10CS铝合金进行TIG焊,利用金相、硬度和腐蚀实验,研究不同焊接电流对LD10CS铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明:当电流过大时,热输入量大导致晶粒粗大,且过大的焊接电流还可能造成合金元素的烧损;而电流过小时,冷却速度过快,第二相无法充分均匀地析出;当焊接电流为230 A,焊接接头的组织为细小均匀的α-Al固溶体,并且在其上分布着均匀、细小、弥散的第二相,使接头具有较好的硬度和耐蚀性。