埋弧焊缝返修的焊接工艺

埋弧焊工艺因其焊接效率显著被广泛应用于大壁厚钢板焊接施工,因厚壁钢结构应力释放及焊接缺陷的产生,由此带来了焊缝热处理态韧度变化及焊缝返修热影响区冲击韧性下降的问题。为研究上述问题,本次焊接工艺研究选取冲击性能优良的EH36-Z35钢材、埋弧焊材及返修用焊条、气保护药芯焊丝,并制订相应的焊后热处理方案。重点关注不同牌号焊材、不同返修焊接工艺方案下的焊缝力学性能差异,焊接热循环、返修渗碳层、焊材强度匹配等因素导致异种焊材返修焊缝热影响区冲击韧性的表现不同。

航天铝合金变极性等离子弧焊焊接接头的腐蚀与疲劳交替研究

随着可重复使用航天器理念的提出,可重用航天器多次空天往返和地面修复过程的腐蚀与疲劳交替问题不可忽视。本工作以5A06铝合金变极性等离子弧焊焊接接头为研究对象,对焊接接头进行腐蚀与疲劳交替试验,研究不同单位腐蚀时间对腐蚀与疲劳交替工况下疲劳寿命的影响。通过扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对其断口进行表征,分析了腐蚀与疲劳交替后焊接接头的损伤特性。结果表明,随着单位腐蚀时间的延长,腐蚀与疲劳交替寿命呈现先下降后平稳的趋势。这主要归因于腐蚀会钝化疲劳裂纹尖端,形成新的点蚀坑,同时钝化疲劳过程中的侵入/挤出和微裂纹降低了表面应力的集中程度,使疲劳寿命相对延长,从而反映出寿命保持稳定的状态。其中,断裂位置均处于热影响区,这主要因为焊接热影响区耐腐蚀性差,易造成严重腐蚀损伤,较大的腐蚀坑引起严重的应力集中,从而加速裂纹萌生。

海洋平台9Ni钢手工氩弧焊和全自动氩弧焊工艺研究及对比

9Ni钢在LNG储存和运输设备上有大量的使用经验,但在海洋平台低温高压并兼有耐蚀要求的工艺管线焊接中却鲜有应用。文中针对9Ni钢在海洋平台高压、低温、耐蚀工艺管线中的使用开发了手工氩弧焊和全自动氩弧焊2种焊接工艺,对2种焊接工艺获得的焊接接头开展相关力学性能及腐蚀性能测试,均满足技术要求。全自动氩弧焊焊接效率高,线能量较低,焊工劳动强度低,适用于预制口的焊接;手工氩弧焊操作灵活,适用于海洋平台现场口的焊接。

浅谈氩弧焊焊接技术

本文主要讲述氩弧焊的概念,氩弧焊的分类及其特点包括优点和缺点,氩弧焊的焊丝选取,氩弧焊的危害及其防护措施,通过讲解让学生对氩弧焊从整体上有个基本认识。

变极性等离子弧焊技术发展及其在航天制造领域应用现状

变极性等离子弧(VariablePolarityPlasmaArc,VPPA)焊是一种高效的铝合金和镁合金焊接方法,其主要优势在于等离子电弧具有高能量密度,可以在焊接时穿透熔池形成小孔,大幅度降低焊接变形和残余应力,提高焊接质量。了解熔池小孔行为、电弧物理特性和控制方法对于优化和提高焊接过程的稳定性至关重要。本文综述了VPPA焊接技术发展的最新情况,对VPPA焊接过程信息的检测研究为深刻认识焊接稳定性机理提供了有力保障,尤其是利用X射线成像系统观测熔融金属流动的研究,对提升VPPA穿孔熔池物理本质的认识做出了重要贡献。此外,针对不同位置VPPA焊接的研究增加了这一焊接工艺的灵活性,由VPPA焊接衍生的多种拓展工艺拓宽了该焊接方法的适用范围。VPPA穿孔焊接技术以其焊接变形小、焊后无缺陷、单面焊接双面一次成形等优势,成为航空航天领域铝合金中厚板材焊接制造的优选工艺。

电弧焊机的节电 上

合理选用弧焊机1.弧焊电源常见的弧焊电源有弧焊发电机(即旋转式直流弧焊机)、交流弧焊机(即弧焊变压器)和弧焊整流器(即有整流装置的弧焊变压器)。采用交流弧焊机或弧焊整流器,比采用弧焊发电机的节电效果好。表一列出了额定电流为300安培的三种弧焊电源设备的电耗数据。在其它经济指标方面,例如制造成本、.设备价格和维修费用等。

旋转电弧焊接技术研究进展

熔焊焊接时会不可避免地出现侧壁不熔、咬边、晶粒粗大等问题,导致接头性能较低。为更好地解决焊接中存在的问题,提出旋转电弧焊接技术。相对于普通焊接,旋转电弧中的旋转电弧耦合力在焊接时对熔池的搅拌破碎效应能加速焊缝中的传质传热,并细化晶粒减小焊缝残余应力,能解决焊接中常见问题,获得优质焊缝并提高焊接接头的使用寿命。主要综述了基于外加磁场、非对称钨极旋转电弧、缆式焊丝熔化极旋转电弧的研究现状,指出目前旋转电弧焊接技术还存在的问题,并对相关技术的应用前景进行展望。

间接电弧焊技术的热量传输机制及研究现状

传统电弧焊技术焊接效率的提升伴随着焊接热输入的增加,不利于焊接质量的提升。间接电弧焊技术通过母材不接电极,实现了焊接效率与热输入解耦的效果,具有降低母材热输入的同时提高焊接效率的独特优势。本文对间接电弧焊与传统电弧焊的热量传输机制差异进行分析,并综述了现阶段间接电弧焊技术的研究现状。藉此指出,未来主要研究朝以下三个方向发展:一是研究多热源复合工艺;二是结合有限元建模技术研究熔滴行为特性及熔池热-力机制,促进空间多位置焊接适用性;三是研究异种焊丝的共同熔敷机理。

金属弧焊机器人加工轨迹智能规划研究

针对金属弧焊机器人加工轨迹运动规划精度低的问题,提出一种基于改进梯形速度规划算法的弧焊加工轨迹智能规划方法。该方法首先根据D-H法构建机器人的运动学模型,根据拉格朗日法构建机器人的动力学模型;然后应用加速度规划改进后的梯形速度规划算法进行运动规划;最后基于稳健控制的运动修正方法对初步运动规划结果进行修正。仿真实验结果表明:相比于梯形速度规划算法,改进的梯形速度规划算法具有更高的运动规划精度;基于稳健控制的运动修正方法的加入,使运动规划精度、抗干扰性都得到提升,且提高了机器人关节的使用寿命;该方法具有较好的弧焊加工轨迹智能规划性能,基本满足研究需求。

9Ni钢手工电弧焊焊接接头组织与性能研究

针对运输船用9Ni钢,研究手工电弧焊焊接工艺下9Ni钢焊接接头的组织与理化性能。组织分析表明,手工电弧焊下9Ni钢的焊缝组织由奥氏体和析出相组成,结晶形态为规则树枝状晶,且方向性较明显;焊接热影响区组织由板条马氏体组成,焊接粗晶区板条马氏体组织分布较均匀,偏析较分散,强韧性和机械性能不错。化学成分分析表明,9Ni钢板焊缝的化学成分与母材匹配性良好。焊接理化性能试验表明,手工电弧焊下焊接接头的低温韧性等性能满足标准要求,结合理论性能及断口分析,手工电弧焊焊接接头的低温韧性表现良好。

离线编程的弧焊机器人焊枪姿态主动柔顺控制方法

为降低焊枪冲击力,设计离线编程的弧焊机器人焊枪姿态主动柔顺控制方法,提升主动柔顺控制效果。实验证明,该方法可精准完成焊枪姿态主动柔顺控制,且焊枪姿态运动轨迹较为柔顺。在不同焊接速度下,该方法主动柔顺控制误差均较小,具备较优的控制效果。在存在扰动的情况下,该方法也可快速完成控制,且控制超调量较小,抗干扰性能较优。

双弧焊接工艺研究现状及发展

综合介绍了单面双弧、复合双弧、双面双弧等焊接工艺的最新发展 ,并就各自的焊接工艺的特点。

Hastelloy C276填丝等离子弧焊与氩弧焊工艺及力学性能对比分析

基于船用脱硫洗涤塔制造项目,比较氩弧焊和填丝等离子弧焊的焊接工艺,分别研究Hastelloy C276合金的焊接工艺性能,并通过无损检测、拉伸、弯曲、腐蚀及金相分析等理化试验方法,对两种焊接方法接头质量、力学性能及耐腐蚀效果进行分析研究,探究出两种焊接工艺性能的优缺点。结果表明:两种焊接方法各项性能均满足相关标准要求。与氩弧焊相比,填丝等离子弧焊在提高效率与焊接稳定性、减少热输入、降低焊接材料成本,以及减少焊接飞溅和气孔等方面具有优越性。

铝合金交流脉冲双面弧焊工艺研究

介绍了铝合金交流脉冲双面弧焊新工艺 ,通过大量实验表明 :采用这种工艺 ,可以增加一次焊接厚度 ,减少热输入并显著减少焊后变形 ,具有很好的应用前景。

低温LNG储罐用9Ni钢全自动氩弧焊在施工中的应用探讨

目前国内LNG储罐9Ni钢普遍采用手把焊条电弧焊,本文通过寻求另一种焊接工艺,突破传统的焊条电弧焊焊接技术的局限性,利用研发的数字化全自动焊接系统对9Ni钢进行全自动焊接,该技术于2021年3月在某LNG储罐内罐焊接施工过程中成功应用。

厚板常用弧焊工艺的技术和经济特性比较

对厚板结构常用的焊条电弧焊、埋弧焊与窄间隙埋弧焊、传统气体保护焊、窄间隙气体保护焊工艺方法,进行焊接坡口填充面积、焊接生产率、焊接热输入量、焊态焊接接头组织和性能、焊接残余应力和综合焊接生产成本方面的分析和比较。上述工艺方法中,窄间隙气体保护焊具有更高的焊接生产率,焊态接头的承载能力更高,焊接残余应力更低,焊接生产成本大幅度降低40%~80%。

点环激光超窄间隙焊与电弧焊高强钢厚板组织性能对比研究

为消除激光超窄间隙焊易产生的侧壁熔合缺陷,开发了点环激光填丝焊工艺,利用中心点激光对焊丝加热,利用环激光对窄间隙坡口加热,完成30 mm厚10CrNi3MoV低合金高强钢的焊接,并与传统电弧焊接头开展组织和性能对比分析。结果表明,激光超窄间隙填丝焊接头焊缝区由针状铁素体、粒状贝氏体与少量的马氏体组成,电弧焊接头由针状铁素体和粒状贝氏体组成。激光焊的快速冷却特点使其焊缝组织较弧焊更加细小。激光焊接头热影响区由较多的铁素体和粒状贝氏体组织和较少的M-A组元组成,有利于接头性能的提高。激光超窄间隙填丝焊接头抗拉强度与电弧焊接头近似相当,但激光超窄间隙填丝焊接头具有更好的冲击韧性。

钨极氩弧焊与激光熔覆修复的K403镍基高温合金导向器叶片组织与性能

K403镍基高温合金具有优异的室温和高温综合性能,广泛用于航空发动机涡轮叶片及导向器的制造。针对涡轮叶片长期服役于复杂工况产生的裂纹缺陷等问题,本工作先对钨极氩弧(tungsten inert gas,TIG)焊和激光熔覆两种工艺修复后的组织与拉伸性能展开对比分析,而后使用激光熔覆工艺修复叶片,并进行无损检测。利用OM、SEM观察微观组织、断口形貌,利用EDS进行相的成分分析。结果表明:TIG焊修复工艺在修复界面区附近易产生微裂纹缺陷,主要碳化物相和低熔点共晶组织引起;激光熔覆工艺修复区域的晶粒与组织更加均匀,微裂纹缺陷更易得到控制;激光熔覆工艺修复的试样综合力学性能明显高于TIG焊修复工艺的试样,且激光熔覆工艺具有较好的工艺稳定性,TIG焊修复工艺的室温拉伸强度为K403母材强度的69.22%,激光熔覆修复工艺室温抗拉强度达到了母材的87.44%,断口形貌显示修复区域的室温拉伸断口呈现出混合断裂特征,高温拉伸断口呈现出沿晶断裂的特征。修复区域的微裂纹、局部液相不足缺陷和碳化物是拉伸断裂的主要原因。激光熔覆修复工艺具有热源集中、热影响区小的优势,能够有效抑制修复区缺陷并细化微观组织,在叶片修复方面具有更大优势。使用激光熔覆修复工艺完成了叶片试车过程产生的边缘板裂纹损伤修复,经过荧光检测及煤油-白垩检测,满足相关使用要求。

G115钢窄间隙自动氩弧焊焊接接头的组织与性能研究

采用窄间隙自动氩弧焊机焊接G115大口径厚壁管,借助金相显微镜对焊接接头的显微组织进行观察,应用拉伸、弯曲、冲击、硬度和残余应力测试等方法对接头的力学性能进行试验分析。结果表明:窄间隙氩弧焊接头显微组织均为回火马氏体,热影响区未发现显微裂纹缺陷,热影响区宽度仅为1.7mm。焊接接头强度性能良好,弯曲试验满足标准要求,冲击试验结果优良,最高硬度值249HV满足标准要求,焊接接头中残余应力的最大值位于焊缝中心,拉应力为278MPa,是母材屈服强度的52%。本研究的全位置窄间隙自动氩弧焊工艺,为G115钢的工程化应用奠定了坚实的技术基础。