D406A超高强度钢激光-TIG复合填丝焊接头组织与性能分析

采用激光-TIG填丝复合焊接6.6 mm厚的D406A超高强度钢,分两层进行焊接。优化工艺参数后,对焊接接头的宏观成型、显微组织特征、显微硬度、拉伸性能及冲击性能进行分析。结果表明,在优化的工艺参数范围内,焊缝成型良好,无裂纹等缺陷;接头宏观尺寸及显微组织具有非均匀性,电弧区焊缝熔宽是激光区的3.9倍;接头显微组织为尺寸不均匀的马氏体,回火区存在屈氏体,在板条马氏体内部存在高密度的位错,片状马氏体内部同时存在孪晶和位错;母材硬度最低,热影响区硬度最高,回火区存在软化,其硬度为母材的90%;拉伸试样断裂在回火区,抗拉强度为母材的93%;焊缝的冲击吸收能量为母材的76.2%,冲击韧性较低。     

铝合金A7N01的激光-电弧复合焊接性能研究

选用11种工艺参数对A7N01P-T4铝合金板材进行激光-电弧复合焊接,通过比较,综合考虑外观成型和内部缺陷,选择其中优化规范的焊接试样进行了热裂倾向、显微组织、接头性能的试验分析。结果表明:A7N01P铝合金激光-电弧复合焊接可以在10#工艺参数下进行优化生产,但该合金焊接热裂倾向性大,焊接时应注意减小热输入,防止热裂纹和气孔的出现;焊接接头的热影响区窄,抗塑性变形能力好,冲击韧性高;焊接接头的强度达到母材的66.7%,也比较高。     

热处理保护涂料对D406A钢焊接接头显微组织的影响

采用透射电镜分析了涂料保护调质处理后D406A钢焊接接头的微观组织,用扫描电镜观察了其拉伸断口形貌,并用电子探针分析了热处理保护涂料对基体材料主要合金元素成分的影响.结果表明,采用保护涂料调质处理后未发现涂料中的元素渗入基体,但在焊缝区及热影响区的马氏体板条被细化,板条上析出的碳化物弥散度增加,拉伸断口上韧窝的尺寸减小.     

低碳贝氏体钢激光-电弧复合焊接工艺及组织性能研究

采用10 kW激光器对10mm厚低碳贝氏体钢进行激光-电弧复合焊接,探究激光功率、送丝速度、焊接速度对成型的影响规律,优化焊接工艺,分析研究激光-电弧复合焊接接头各微区组织、硬度、拉伸、冲击性能.结果 表明,优化的工艺参数区间为:激光功率4.0～4.3 kW,送丝速度13～13.5 m/min,焊接速度14～15 mm...     

D406A钢电子束焊接头组织及性能分析

采用两种焊接规范对D406A钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行930℃油淬+300℃空冷回火的焊后调质处理,借助金相显微镜和扫描电镜对焊接接头显微组织、拉伸断口及相组成进行分析,并对接头进行室温拉伸性能测试和显微硬度测试.结果表明,该合金采用电子束焊,接头正背面成形良好,接头性能与氩弧焊接头性能相当.     

铝合金5083的激光－电弧复合焊接性能研究

铝合金5083有着良好的力学性能、抗腐蚀性能和机械加工性,中等强度,是广泛应用在现代高速动车组车体的铝合金材料之一。选用5083-H111铝合金板材进行9种工艺参数的激光-电弧复合焊接,通过比较,选择优化规范的试验结果进行焊缝成形、热裂倾向、接头微观组织、力学性能、焊接性能分析,并与传统脉冲GMAW焊接工艺进行比较。     

高强钢激光—电弧复合焊接研究

高强钢具有强度高、质量轻等优点,在军事、车辆、海洋工程、船舶制造等领域被广泛应用。然而由于其硬度高、延展性低且易开裂,因此焊接高强钢极具挑战性。激光—电弧复合焊接结合两种热源的优点,能够消除单独热源存在的缺陷,改善焊接质量。本文主要对现有高强钢激光—电弧复合焊接方式进行总结与研究。     

热处理对D406A钢异质材料焊接接头组织与性能的影响

基于D406A钢异质材料在焊接过程中出现的裂纹,研究了热处理工艺对D406A钢和20钢异质焊接接头组织和性能的影响。结果表明,不同状态下D406A钢侧焊缝和热影响区组织主要是马氏体;经退火和调质处理后组织趋于均匀,晶粒更细小。焊态及退火态D406A钢侧接头热影响区硬度最高,淬硬倾向相对较大,容易产生裂纹。对接接头抗拉强度呈现“调质态＞焊态＞退火态”的趋势。     

低合金高强钢激光电弧复合焊热模拟热影响区组织与冲击韧性

采用焊接热模拟技术制备了低合金高强钢激光电弧复合焊热影响区的均匀化组织试样,并结合示波冲击试验和组织精细化表征技术分析了热模拟试样组织与韧性之间的关系.?结果表明,热模拟粗晶区、细晶区组织为板条马氏体,临界区组织为马氏体和晶界碳化物,亚临界区组织为回火马氏体;峰值温度对热模拟试样裂纹形成功影响不大,对裂纹扩展功具有较大...     

D406A钢焊接接头断裂韧度测试

根据英国标准BS7448断裂韧度试验标准,采用多试样法,测试了D406A超高强度钢焊接接头的J-R曲线.取尺寸为B(板厚)×2B、缺口方向为板厚方向、带预制疲劳裂纹的标准试样进行三点弯曲试验.测试试件焊缝和热影响区的载荷-施力点位移曲线,从而得到J积分.然后对数据点进行拟合得到J-R曲线,计算出J积分临界值,从而解决了由于板厚不足而无法直接测试焊接接头临界应力强度因子的问题,为固体火箭发动机壳体设计提供依据.     

低功率YAG激光-MAG电弧复合焊接不锈钢

以0Cr18Ni9Ti不锈钢钢板为试验材料,研究了低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源和单脉冲MAG焊接不锈钢.结果表明,低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源同样具有大功率激光-电弧复合焊接才有的增加熔深、提高焊接速度、稳定焊接过程等优点;低功率脉冲YAG激光的加入改变了电弧形态,电弧根部被吸引和压缩现象显著,提高了能量利用率;与单脉冲MAG堆焊相比,在相同焊接速度下复合焊最大能增加熔深1.3倍,在相同熔深下复合焊的焊接速度可以提高50%;复合焊焊缝的晶粒较单MAG焊缝中的晶粒细小,其焊缝抗拉强度比单MAG的好,断裂属于延性断裂.     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。     

激光-MAG复合焊能量配比对SMA490BW耐侯钢焊缝的影响

针对耐候钢的激光-MAG复合焊,研究不同能量配比系数对复合焊缝熔深、熔宽、微观组织的影响.研究结果表明:随着能量配比系数的增大,焊缝总熔深逐渐增加,熔宽逐渐减小,热影响区面积先减小后小幅增大.激光功率对熔深起主导作用,电弧区的热影响区宽度明显大于激光区的热影响区宽度.热影响区中过热区晶粒组织粗化较明显.与焊缝电弧区相比,焊缝激光区的微观组织晶粒更加细小.中厚板焊接中打底层应选用大的能量配比系数,填充盖面层应选用小的能量配比系数,对接焊结果表明优化后的参数能够获得无缺陷、成形良好的焊缝.     

X90钢直缝埋弧焊管焊接接头的组织和性能

利用光学显微镜、扫描电镜分析了某厂生产的X90钢管线钢焊接接头的显微组织,通过硬度试验和冲击试验测试了其硬度和韧性变化规律。试验结果显示,其焊缝为针状铁素体和粒状贝氏体组织,熔合区和粗晶区为粗大粒状贝氏体组织,细晶区为多边形铁素体、珠光体和MA组织,混晶区为粒状贝氏体、多边形铁素体、珠光体和MA的混合组织;热影响区有局部硬化和软化现象,且内焊缝硬度高于外焊缝;试验温度高于-20 ℃时,热影响区的冲击吸收能量和剪切断面率高于焊缝,低于-40～-20 ℃区间某个值后,冲击性能将降低至焊缝性能以下;热影响区的韧脆转变温度约在-50 ℃附近,而焊缝的韧脆转变温度约在-70 ℃附近。     

高强钢CO2激光-MAG复合焊接性能

为了研究CO₂激光-熔化极活性气体保护焊（MAG）复合焊接性能,采用CO₂激光和CO₂激光-MAG复合焊接590MPa级高强度钢,对其焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,激光-MAG复合焊接的焊缝金属中,MAG电弧作用区主要为珠光体和贝氏体,激光作用区主要为马氏体;激光-MAG复合焊接的焊缝金属中Mo和Mn合金元素的分布具有不均匀性;激光和激光-MAG复合焊接的试件焊接接头拉伸性能完全满足要求,焊缝强度高于基体强度;激光-电弧复合焊缝金属在-60℃～+15℃试验温度范围内的冲击韧性比激光焊缝金属高;激光-MAG复合焊接焊缝金属硬度在250～400 HV之间,高于基体金属的硬度.     

SMA490BW钢激光-MAG复合焊T型接头疲劳性能

对激光-MAG复合焊和MAG焊T型接头进行了四点弯曲疲劳试验,采用最小二乘法拟合疲劳S-N曲线,估算了两种焊接方法 T型接头循环寿命为107时的疲劳强度。试验结果表明,当循环基数为107次时,激光-MAG复合焊接头的疲劳强度较常规MAG焊接头提高17.5%。观察两种焊接方法的疲劳断口发现,断口位置在熔合区的焊趾处,裂纹扩展区疲劳辉纹明暗相交,既短又不连续,呈韧性疲劳断口特征。但激光-MAG复合焊疲劳裂纹扩展区撕裂棱凸出较大,裂纹扩展时所需的动力更大,断裂韧性更高。分析发现,焊趾处圆滑过渡和细小的熔合区微观组织导致激光-MAG复合焊T型接头的疲劳强度高于MAG焊。     

HS-80高强钢焊丝激光-MAG复合焊熔敷金属特性

研究了HS-80焊丝激光-MAG复合焊和MAG焊两种焊接方法的熔敷金属特性.与MAG焊相比,激光-MAG复合焊熔敷金属的屈服强度、抗拉强度和冲击韧度显著提高,熔敷金属的组织更加细小,合金元素过渡系数增大.高速焊接导致的熔池金属冷却速度快及熔池金属流动性的增加是导致复合焊熔敷金属组织细化的主要原因.焊缝金属中Ti,Mo等...     

转向架用钢激光-MAG复合焊角焊缝

高速列车耐候钢转向架焊接中,有大量角接形式的焊接接头。作为列车的主要承载部件,转向架的焊接要求完全焊透。采用传统MAG焊和激光-MAG复合焊对12 mm板厚的SMA490BW耐候钢进行焊接试验,并观察测试两种方法获得的接头宏观形貌、微观组织和力学性能。结果表明,激光-MAG复合焊接接头组织和力学性能均优于MAG焊接接头,因而在转向架焊接中可替代MAG焊接工艺。     

SMA490BW耐候钢激光-电弧复合焊接接头性能

高速列车转向架服役环境复杂,易受到大气腐蚀,通常使用耐候钢作为转向架材料。SMA490BW耐候钢以普通碳素钢为基础,添加了耐大气腐蚀的Cu、P、Cr、Ni等元素,具备较好的耐腐蚀性。采用激光-MAG复合焊及MAG焊,针对SMA490BW接头性能、微观组织及合金元素波动进行研究。结果表明,复合焊接头组织核力学性能优于MAG焊接接头,且合金元素成分波动较小,在转向架焊接中可实现对MAG焊接工艺的替代和优化。     

转向架耐候钢角接接头激光/激光-MAG复合焊工艺

为解决高速列车转向架耐候钢焊接构架中存在的焊缝根部未焊透问题,针对转向架焊接构架中典型的角接接头,采用激光/激光-MAG复合焊接技术进行系统的工艺试验,通过分析焊缝熔透及成形情况,确定适合激光/激光-MAG复合焊角接接头的坡口角度为35°、钝边尺寸为4 mm,以及相应焊接工艺参数。焊接接头无明显的淬硬组织,硬度测试结果满足相关标准规定。