TIG焊对低合金钢焊缝金属元素分布状态的影响

采用TIG焊,选取两种成分相近的焊丝,制备了两组低合金钢焊接接头.通过焊材的EDS成分分析、焊缝金属XRF元素分析以及元素分布状态图等手段,研究了焊材及母材的合金元素在焊缝金属中的存在状态和分布特征.结果表明,锰在ER307Si焊缝中较高,镍、铬在ER308LSi焊缝中较高,硅在两组焊缝金属中相差不大;铬、镍、锰、硅在ER307Si焊缝中的起弧处含量较高,在ER308LSi焊缝中的中间处含量较高;起弧处元素分布较均匀,熔合线附近分布较稀疏;焊缝中间位置Ni元素分布较疏,含量较低;收弧处各元素分布不均.     

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。     

TIG焊Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金焊缝组织和性能

采用钨极氩孤焊(TIG)连接了Mg-Nd-Gd-Zn-Zr稀土镁合金.利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等分析了焊接接头的组织特征,并对显微硬度和抗拉强度进行了测试.结果表明:焊缝的相组成主要为α-Mg和GdMg5相,未检测到母材中存在的Mg41Nd5.焊缝的显微硬度在焊缝边缘存在低点,焊缝强度约为母材的80％.     

基于特征元素谱线的TIG焊质量检测方法

通过采集钢钨极氩弧焊(TIG焊)电弧光谱,对其在200～1 100 nm 间的元素线谱进行了研究,对电弧光谱中存在的辐射线谱进行了标定.并基于电弧等离子体辐射基础理论,分析了TIG焊电弧辐射的特点,提出利用特征元素线谱检测焊接质量的思想;通过特征元素谱线(段)的筛选,给出与焊接质量密切相关的特征谱线(谱段).结果表明,通过同步采集选定谱段的焊接电弧辐射强度,研究特征谱线(谱段)电弧辐射在焊接过程中强度的变化;基于不同谱段信号变化特点,可对焊接过程的干扰因素进行融合判识,从而检测干扰因素和焊接质量;不同干扰因素的响应特征谱段不同.

Abstract：

By collecting spectrum of TIG welding are, the spectral distribution in 200 ～ 1 100 ran was studied and the line spectra in the radiation were calibrated. Based on the character of arc plasma radiation, the radiation of TIG welding arc was analyzed. Furthermore, a method for diagnosing welding quality with line spectra of special elements was also provided. Through analyzing the spectral line (zone) of certain element, the spectral lines (zones) related to welding quality were selected. Experimental results show that the welding quality can be diagnosed with the spectral signal in the selected spectral zone, which varies during the welding process. Different disturbances have their characteristic diagnosis spectral zone.     

TIG焊CAPP系统的工艺数据库设计

为了提高钨极氩弧焊工艺设计效率和质量,针对钨极氩弧焊计算机辅助工艺设计(TIG-WeldingCAPP)系统的实际需求,构建了基于Client/Server结构的TIG-Welding CAPP网络数据库系统,结合Oracle数据库开发技术,采用面向对象编程语言C++开发了CAPP零件信息输入模块,提出了建立工艺数据库的设计过程。根据焊接工艺数据的特点,按照概念模型设计——逻辑结构设计———数据库设计的实现流程设计了系统工艺数据库。并以实例描述了系统的工作原理、整体模型结构和各模块功能,用户可通过本系统方便、快捷的实现TIG焊CAPP设计全部过程。     

TIG焊工艺对LD10铝合金接头气孔的影响

LD10铝合金是国内航天运载器推进剂贮箱的主要应用材料,通常采用钨极氩弧焊(TIG焊).气孔是铝合金熔焊接头中的常见缺陷,文中对5.5 mm厚的LD10铝合金进行了4种不同工艺条件的TIG焊接,对比研究了4种工艺接头的气孔问题.结果表明,LD10铝合金采用TIG焊时,容易产生气孔,其中两面三层焊接头X射线检测出的不合格焊缝相对较多;对于合格焊缝中的微气孔而言,两面三层焊较少,其次是两面两层焊和单面两层焊,单面单层焊最多,它们的气孔率分别为0.90%,2.28%,2.53%,3.28%.焊缝气孔较多时,在接头横向拉伸试验中裂纹容易从气孔启裂.     

因瓦合金TIG焊接温度场模拟分析

根据因瓦合金和45钢TIG焊接特点,建立几何模型并确定双椭球热源模式,利用ANSYS软件模拟不同板厚焊接过程中温度场变化,实现温度场与应力场的弱耦合,模拟焊接温度场分布再现温度场的大小及分布情况;利用不同的焊接工艺参数和被焊材料厚度进行了焊接试验,测定焊接过程中特定位置的变形情况,对比分析数值模拟与试验结果.结果表明,在电流132 A,电弧电压17.1 V,焊接速度4 mm/s,板厚1.88 mm的焊接工艺参数条件下可以实现因瓦合金的熔透性焊接,获得良好的焊接接头;利用有限元数值分析方法模拟了焊接工艺参数条件下的焊件温度场分布和熔透性,模拟结果与试验结果一致.     

梯度硬质合金与45钢的TIG焊研究

选取YG8,YG15和YG20商用硬质合金与WC-5Co-25Ni硬质合金通过扩散烧结的方法制备梯度硬质合金,采用NiFe-C焊丝对梯度硬质合金与45钢进行TIG连接,通过扫描电镜观察、抗弯强度试验,对焊接接头的组织和力学性能进行了分析。结果表明:YG8/YG15/YG20/WC-5Co-25Ni四层结构梯度合金可以缓解焊接应力,与45钢TIG焊可以获得无开裂接头;垂直堆叠烧制的梯度合金焊接时易在焊缝底部界面位置形成η碳化物层,60°倾角倾斜堆叠烧制的梯度合金焊接时,界面位置不再形成有害碳化物层;由于η碳化物层的存在,垂直堆叠梯度合金的焊接接头抗弯强度仅为0. 74 GPa,倾斜堆叠梯度合金的焊接接头的抗弯强度提高到1. 29 GPa。     

基于图像处理铜包铝线缆TIG焊焊缝自动跟踪方法

针对铡包铝线缆TIG焊常出现的焊偏问题,研制了一种采用视觉传感器的焊缝自动跟踪系统.以弧光为主动光源,在电弧前方20 mill处对铜皮对口缝进行摄像.对焊缝图像进行均值滤波和减噪,采用Canny边缘检测算子对焊缝边缘进行检测,通过Hough变换检测得到焊缝边缘直线,运用计算机对其进行处理求取焊缝偏差.通过控制执行机构,调整焊枪位置,自动进行焊缝纠偏.试验结果表明,该焊接过程采用图像处理技术识别铜皮对口缝方法可行,实现了铜包铝线缆TIG焊焊缝的自动跟踪控制.     

奥氏体不锈钢TIG焊用活性剂的研制

应用正交试验法对奥氏体不锈钢TIG焊用活性剂配方进行了试验研究.采用所研制的活性剂,在不开坡口的情况下,当热输入E=1.01kJ/mm时,可一次焊透5 mm厚奥氏体不锈钢板;当E=1.95 kJ/mm时,可一次焊透8 mm厚奥氏体不锈钢板,焊接过程中电弧稳定,焊缝成形良好.活性剂对焊接过程中合金元素的烧损有一定的抑制作用,所得焊缝中Cr、Ni元素的含量与母材的相比只略有下降.A-TIG焊缝的显微组织结构与TIG焊缝的相比几乎没有差别,但前者的硬度高于后者.     

热处理对ZM6镁合金TIG焊后组织性能的影响

采用钨极氩弧焊对ZM6铸造镁合金进行焊接,并对其进行了T6热处理,利用光学显微镜及扫描电镜对焊后及热处理后的焊接接头显微组织进行观察,对试样进行显微硬度和抗拉强度测试。结果表明:经过540℃固溶处理后,晶界处的化合物已基本固溶到基体。经200℃时效16 h后,出现3种析出相,并且焊缝及母材显微硬度均达到最大值,分别为85HV和81HV。热处理后拉伸试验断裂位置在熔合区附近,抗拉强度达到260 MPa,较未热处理的160 MPa有较大提高。热处理后拉伸断口形貌呈现出两个不同的区域,分别为解理和韧窝-解理混合断裂。     

双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响

研究设计了基于单片机控制的双脉冲混合调制变极性TIG焊接电源,该焊接电源以MSP430单片机为控制核心。将脉冲电流调制功能和变极性功能相结合,在变极性电流波形的基础上同时进行高低频混合脉冲调制。高低频混合调制变极性电流波形在保证铝合金清理效果、降低钨极烧损、提高电弧稳定性的前提下,可以减少气孔、控制焊缝成形,提高焊缝的拉伸强度和延伸率。试验表明,采用该电流波形焊接6mm厚的LD10铝合金,焊缝成形良好、力学性能高、气孔很少,从而获得了良好的焊接效果。     

考虑热损失的热丝TIG焊热丝温度分布解析模型

基于能量守恒定律建立了考虑热损失的电阻加热热丝温度分布的数学解析模型,验证了此解析模型的计算结果与文献中的实测数据的基本吻合性,并讨论了焊丝直径、热丝电流、送丝速度以及焊丝伸出长度等因素对热丝温度分布的影响规律．结果表明,此数学解析模型具有很高的准确性,可以用来进行热丝加热过程的分析以及焊接质量的控制;焊丝直径越小、热丝电流越大、送丝速度越小,焊丝伸出部分上距给电点相同距离的温度越高;焊丝伸出长度越大,焊丝伸出部分距焊丝送入位置相同距离的温度越高．     

共熔池双TIG焊电弧稳定性研究

分析了共熔池双TIG焊的特点,通过试验.对由各种不同形态的电流组合构成的双弧系统的电弧稳定性进行了研究,探讨了共熔池双TIG焊过程的电弧系统稳定性控制方法.结果表明:通过控制焊接电流的形态及焊接电流值之间的绝对差值,采用双直流电弧、双脉冲电弧或直流与脉冲的混合电流形式都能得到稳定的双弧系统.但在采用较大的双脉冲电流的条件下,脉冲电流之间需存在交错延时,才能保证双弧的稳定性.     

TIG焊中气孔的影响因素及其防止措施

针对TIG焊中出现气孔缺陷,分析了气孔产生的影响因素,并阐述了防止产生气孔的工艺措施,实践证明确定的工艺有效地控制了气孔缺陷,提高了焊缝合格率,获得满意的焊缝质量,该工艺具有推广应用价值。     

复合氟化物对钛药芯焊丝TIG焊缝金属脱N的作用

研究了2种复合氟化物对钛药芯焊丝TIG焊缝金属脱N的影响.设计了2组不同成分的药芯焊丝,用化学分析的方法分别测试了各组试样焊缝金属中的N含量.试验结果表明,所设计的钛合金药芯焊丝的TIG焊焊缝金属中的N含量满足GB/T 3620.1-2007的TA7∶N≤0.05％(质量分数)的标准,亦满足ASTM(美国材料与试验协会)B265,Gr.2∶N≤0.03％(质量分数)的标准.研究表明,药芯中用复合氟化物取代CaF2将加强其脱N作用,即:当用NaAlF6或Na2SiF6取代CaF2的量超过占药芯的20％左右时可获得较好的脱N效果,且Na2SiF6的脱N效果明显优于NaAlF6.分析表明,Si的N化物相对容易脱离熔池及F增加熔池流动性的作用在钛合金药芯焊丝冶金脱N过程中发挥着较重要的作用.     

热输入对S32750超级双相不锈钢TIG焊接接头腐蚀性能的影响

使用自熔TIG对1.2 mm厚度的S32750冷轧薄板进行了焊接,对焊接接头进行了N含量和铁素体含量的检测、金相组织和析出相的分析、临界点蚀点位和点蚀率测量的试验,分析了不同焊接热输入对焊接接头腐蚀性能的影响。结果表明,在100～140 J/mm的焊接热输入条件下,点蚀性能均略低于母材,但符合S32750的标准要求。对于降低S32750焊接接头耐点蚀性能的原因,一是由于低焊接热输入导致了HAZ的Cr2N析出,造成周围区域贫铬;二是由于高焊接热输入导致了焊缝铁素体微区的PREN较低。     

低碳低合金钢焊缝韧性的影响因素

综合论述了合金成分、氧含量、微量元素、冷却速度以及强度对低碳低合金钢焊缝韧性的影响.适当的合金成分、氧含量和微量元素是获得良好的焊缝冲击韧性的基本条件.对于一种焊接材料,根据WM - CCT图选择合适的冷却速度可获得理想的微观组织.不同强度级别对焊缝的韧性影响不同.     

Ti-6Al-4V超高频脉冲GTAW焊缝气孔分析

以Ti-6Al-4V钛合金为母材金属进行焊缝气孔研究,试验发现与常规电弧焊接(conventional GTAW, C-GTAW)相比,超高频脉冲GTAW(ultra high frequency pulsed GTAW, UHFP-GTAW)具有较好的焊缝气孔清理效果,可有效减少甚至清除气孔缺陷. 结合UHFP-GTAW电弧行为对焊缝气孔形成的气泡长大、脱离熔池壁面、上浮逸出等三个阶段分别进行分析. 结果表明,在高频脉冲电弧作用下,气泡受压,有利于气泡核长大;表面张力变大,有利于附着气泡脱离熔池壁面;Ti-6Al-4V钛合金熔池粘度随温度升高而减小,气泡逸出速度随之增大,有利于降低焊缝气孔敏感性.     

脉冲TIG焊接工艺参数对Inconel601H镍基合金焊缝晶粒大小的影响

为了控制镍基合金焊缝晶粒粗大倾向,研究工艺参数对焊缝晶粒大小的影响,采用脉冲TIG焊对Inconel601H镍基合金进行焊接,焊后借助光学显微镜对焊缝横截面金相组织进行观察并计算晶粒尺寸.结果表明,在Inconel601H镍基合金的脉冲TIG焊中,焊接工艺参数对焊缝晶粒大小的影响方式不同.并且在参数的一定范围内,随着峰值电流、脉冲频率及占空比的提高,晶粒细化效果明显;但随着基值电流提高,晶粒趋于长大.因此,采用适当的焊接工艺参数可以有助于改善镍基合金焊缝晶粒粗大问题.