双热丝MAG焊接设备及工艺

双热丝MAG焊接技术(Double Hot Wires MAG Welding Technology)是一种高效焊接方法。在焊接过程中有一根主焊丝和两根热丝。主焊丝和母材之间产生主弧,热丝加热电源的两个输出端子分别与两根焊丝连接,经焊接熔池构成闭合回路。该工艺采用电阻热预热焊丝,利用熔池的能量最终熔化焊丝,在增大熔敷效率的同时,有效降低焊接热输入。研究热丝电流I_(res)对焊丝熔敷速率的影响规律,并进行厚板的多层摆动焊接。结果表明,随着I_(res)的增大,焊丝熔化速度增大,并且每一个热丝电流对应一个最佳热丝送丝速度范围,最大熔敷速度可达25 kg/h以上,有效提高了焊接效率。     

TP347不锈钢管的全位置高频窄间隙热丝TIG焊工艺

针对材质为TP347φ406×60 mm的不锈钢管进行全位置高频窄间隙自动焊接。分析窄间隙坡口尺寸和焊接工艺参数对焊缝成型的影响,试验结果表明,焊接接头的抗拉强度、低温冲击韧性、低温裂纹尖端张开位移值均满足要求。     

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。     

随焊超声施加方法对铝合金TIG焊缝成形影响

在铝合金TIG焊接的过程中,超声能量处理熔池可以改善焊缝成形、组织与接头力学性能.文中研究了随焊超声施加方法对铝合金TIG焊缝成形的影响,结果表明,连续施加超声会导致熔池熔体飞溅,焊缝成形不佳;间断施加超声可以有效避免熔体飞溅,焊缝成形良好.随焊超声冲击及随焊滚动超声技术均可实现间断施加超声,结果表明,尽管随焊超声冲击使熔宽变小,但是低频冲击作用对TIG焊缝成形具有副作用,会减小熔深.而采用随焊滚动超声技术,可以有效避免低频机械冲击的不利影响,焊缝熔宽变小的同时熔深也增大.     

电弧热丝变极性等离子弧增材制造成型尺寸预测

电弧热丝变极性等离子弧(arcing-VPPA)对传热与传质的可靠控制使其在电弧增材制造方面拥有独特的优点。针对单道多层铝合金堆砌试样,利用二次通用旋转组合方法针对性地设计了单壁墙试验样本,通过多次回归方程建立了单壁墙成型尺寸与工艺参数之间关系的数学模型。结果表明,模型能够较好地预测单壁墙的熔敷尺寸,真实值与拟合值基本一致。同时发现,等离子电流、行走速度、送丝速度对层高的影响较为明显,且等离子电流与焊接速度对层高的影响存在交互作用;而对熔宽影响较明显的是等离子电流、变极性脉冲MIG电流以及焊接速度。同时分析了增材成型熔宽尺寸稳定性控制策略,发现等离子电流以等差数列排序的控制方案在增材宽度的稳定性控制上具有明显优势。     

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢与Q235碳钢异种金属焊接接头的组织与性能

采用非熔化极惰性气体保护焊(Tungsten Inert Gas,TIG)工艺,在焊接电流为90～120 A条件下,分别选用直径为Φ2. 0 mm的ER309焊丝和Ni317焊丝对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢和Q235碳钢进行双面焊。对各个参数条件下焊后的接头分别进行金相组织观察、拉伸性能测试及断口形貌分析,分析焊丝和焊接电流对焊接接头的组织与性能的影响。实验表明,采用高镍焊丝Ni317时,焊缝组织中奥氏体成分大大增加;采用同种焊丝,当焊接电流在90～120 A区间变化时,随着电流增加,接头的抗拉强度增大,拉伸断口均出现韧窝,且ER309焊丝得到的韧窝尺寸大而深;采用同种电流时,采用ER309焊丝的接头的抗拉强度要高于采用Ni317焊丝接头。     

Q345E热丝TIG焊接头微观组织与力学性能研究

采用传统TIG焊接工艺和热丝TIG焊接工艺对12 mm厚Q345E钢板进行了焊接,并对焊接接头进行了金相组织分析和拉伸、硬度、-40℃冲击等力学性能测试。组织分析结果表明,两种工艺焊接接头组织类型和晶粒大小基本一致;焊缝组织以铁素体和珠光体为主,表层焊缝中有少量无碳贝氏体和粒状贝氏体;热影响区组织为铁素体和珠光体,粗晶区中有少量粒状贝氏体。力学性能测试结果表明,两种工艺焊接接头拉伸试验断裂位置均位于母材,抗拉强度为530～545 MPa;硬度分布趋势基本一致,盖面焊焊缝中心处硬度最高,硬度值为221 HV10,低于350 HV10;焊接接头冲击吸收能量均大于34 J,断口形貌为韧窝型塑性断口;强度、硬度、冲击韧性等力学性能均满足要求。在相同电弧功率条件下,热丝TIG焊接头微观组织和力学性能与传统TIG焊接头无明显差距,热丝TIG焊接效率是传统TIG焊接效率的1. 6～2倍以上。     

高强钛合金TIG焊接工艺研究

采用一种新型Ti-V-Mo系高强钛合金,通过TIG自动送丝和手动填丝两种方式进行了焊接工艺试验,对焊接接头的成形、组织和力学性能进行了分析测试.结果 表明:两种焊接方式下的焊缝外观成形都很美观,没有飞溅和咬边等缺陷,焊道表面呈银白色;母材是一种等轴α相含量较高的双态组织,热影响区晶粒十分粗大,内部主要是针状α'相,焊缝区晶粒也十分粗大,主要由层片α相转变组织构成,含有少量针状α'相;自动送丝TIG和手动填丝TIG的接头抗拉强度分别为822 MPa和612 MPa,热影响区的冲击吸收功分别达到了72.2 J和84.9 J,表明该钛合金在TIG焊接工艺下,热影响区具有良好的韧性特征.     

高氮钢双面双弧TIG焊接接头组织性能研究

采用双机器人协同双面双弧TIG焊接方法,通过使用不同比例混合的Ar-N_2保护气对高氮奥氏体不锈钢进行TIG焊接,分析了焊接接头显微组织、硬度和力学性能,研究了N_2的加入对焊接接头组织性能的影响。结果表明,焊缝凝固模式始终为A模式,但是N_2的加入会改变焊缝区微观组织形貌;硬度测试显示,焊缝区硬度值均低于母材硬度值并高于热影响区硬度值;接头抗拉强度先增大后减小,拉伸断口为韧性断裂,且均断裂于焊缝位置;     

2A14合金焊接熔池凝固界面的计算机模拟与验证

采用定量PF模型对2A14合金焊接熔池显微组织演变过程进行了模拟,探索了焊接功率对2A14合金焊接熔池界面形态、界面液相一侧溶质浓度和界面尖端速度的影响,并与相同焊接工艺条件下的钨极惰性气体保护焊(TIG)实验结果进行了对比。结果表明,不同焊接功率下PF模型计算得到的失稳波长与实验结果较为接近,失稳波长并未随着焊接功率的增大而发生明显变化;整体而言,不同焊接功率下的失稳波长都集中在一个较小范围内。