焊丝成分对超高强装甲钢焊接接头组织与性能的影响

利用气体保护电弧焊工艺完成了4.5 mm和9.0 mm超高强装甲钢的焊接,研究了焊丝(MG70S-6和ER307Si焊丝)成分对接头组织与性能的影响,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征方法对焊接接头各区域进行微观组织和物相结构的分析,并测试了接头的硬度分布、拉伸性能和冲击韧性。结果表明,焊接接头成形质量良好,无明显未熔合、气孔、裂纹等缺陷,焊缝区组织为片状马氏体、针状铁素体和少量粒状贝氏体,完全淬火区组织为马氏体和贝氏体,不完全淬火区组织为马氏体和铁素体,回火区析出网状渗碳体。焊接接头的热影响区软化现象较为明显,接头难以达到与母材等强,断裂主要发生在焊缝区,呈现出脆性断裂特征。采用ER307Si焊丝焊接的9.0 mm装甲钢接头的焊缝室温冲击功达到94 J,完全满足使用要求。

钛型气保护药芯焊丝工艺质量影响因素综述

综述了涉及钛型气保护药芯焊丝工艺质量的影响因素。结果表明,合理选用药芯添加物,严格控制熔敷金属中主要强化元素C、Mn、Si的含量,可以改善焊丝熔滴过渡形态,获得焊丝熔敷金属满意的力学性能。在Ar+CO_(2)二元混合保护气体中,随着CO_(2)含量增大,熔滴过渡形态从轴向变为非轴向滴状排斥过渡,接头的抗拉强度几乎没有影响,但熔敷金属的冲击吸收能明显下降。热输入较大时,焊丝工艺性变差;热输入居中时,焊丝工艺性较好。热输入对焊丝熔敷金属韧性的影响出现了对热输入敏感和不敏感两种情况。钛型气保护药芯焊丝工艺质量的三个影响因素控制原理各具特色。

大型阀门环形焊缝变姿态焊接路径规划

针对大型阀门环形焊缝,采用等高圆弧填充路径规划策略,建立了基于坡口尺寸和焊接道次、焊枪碰撞验证、焊枪角度修正的多层多道路径规划方法。通过将焊缝拟合成扇形焊缝、等腰圆弧梯形焊缝与扇环焊缝,计算出每一道焊缝的焊枪位置、焊枪角度、摆动幅度,对焊缝干涉判断,确定焊枪偏转角,实现机器人阀门变姿态焊接的离线编程,避免了焊接过程中的机器人干涉碰撞。最终实现了大型蝶阀的焊接,焊接接头表面平面,无裂纹、未熔合的缺陷,经过超声探伤,无内部缺陷,焊缝合格率为100%。焊接接头组织由珠光体和铁素体组成,晶粒细小均匀,其抗拉强度为536 MPa,屈服强度为468 MPa,断后伸长率为14%,0℃冲击吸收能量为54 J。

Mn和B元素对电弧熔覆高铬铸铁熔覆层显微组织和耐磨性能的影响

电弧熔覆技术是一种成本低且效率高的再制造技术,而高铬铸铁焊丝是常见的耐磨药芯焊丝体系之一。为了探究Mn和B元素对Q345钢板表面高铬铸铁药芯焊丝电弧熔覆再制造层的组织、硬度和耐磨性能的影响,采用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机、超景深显微镜和电子显微镜等对熔覆层的显微组织、元素组成、硬度分布、磨损过程和机理进行了表征分析。结果表明,在电弧熔覆过程中,电解锰和硼铁粉末发生溶解,与熔覆层中元素相互作用形成块状和板条状的初生碳化物及共晶组织。各熔覆层的组织主要有M_(7)C_(3)(M为Fe、Cr和Mn)、M_(3)C、Fe_(23)(C,B)_(6)、马氏体和残余奥氏体等相存在。随着Mn、B含量的增加,熔覆层表面的硬度逐渐上升。增加了质量分数0.70%的Mn元素的熔覆层硬度相对高铬铸铁熔覆层提升10.64%。继续添加质量分数1.20%的B元素,熔覆层表面硬度进一步提升。熔覆层表面耐磨性随着Mn和B含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。C、Mn和B的质量分数分别为4.00%、0.80%和0.80%熔覆层的耐磨性能最高,为Q345的23.06倍。

高强钢用无镀铜与镀铜实心焊丝焊接烟尘的分析

【目的】旨在了解高强钢用无镀铜和镀铜实心焊丝焊接烟尘的差异。【方法】通过采用试验室自主研发的焊接烟尘捕集系统,收集上述2种高强钢用实心焊丝的焊接烟尘颗粒。在收集过程中,测定实心焊丝熔化极气体保护焊焊接烟尘排放速率,结合电感耦合等离子体原子发射光谱仪、扫描电子显微镜与能谱仪、激光粒度分析仪等设备对焊接烟尘样品成分、形貌、粒度分布及尺寸进行分析。【结果】结果表明,焊丝2的焊接烟尘排放速率最小,为4.68 mg/s,焊丝4排放速率最稳定,不同制备工艺对于焊接烟尘排放速率未发现明显影响;焊丝3的平均粒径最大,为2.056μm;不同制备工艺的实心焊丝焊接时所产生的焊接烟尘在粒度分布上存在差异;在相同焊接工艺下,焊接烟尘成分主要由焊丝成分决定,主要元素为Fe,Mn,Si,其中Fe元素含量占比在50%以上。【结论】通过对试验结果的对比与分析可以知道,无镀铜实心焊丝在绿色环保方向上具有一定优势。

ERNiCrMo-3焊丝组织性能及内部织构研究

对比研究了国内外三种不同ERNiCrMo-3焊丝的表面质量、显微组织、内部织构及其力学性能。结果表明:三种焊丝的平均松弛直径差异较小,国外焊丝(3#)的夹杂物尺寸在三种焊丝中最小(0.047mm),其中1#中夹杂物面积比2#(0.533%)小49.9%。三种焊丝均出现孪晶组织,且国内焊丝(1#)孪晶界占比最大(9.02%),而国外焊丝(3#)最小(1.85%)。孪晶界占比的差异可能影响焊丝的力学性能。三种焊丝在{111}和{110}晶面均具有明显的择优取向,3#的{111}晶面织构密度达到最大值23.75。抗拉强度最大(1537 MPa)的3#比抗拉强度最小的1#高近40.6%,并且3#中晶界强化贡献了324.48 MPa。

气保焊丝用热轧盘条ER50-6“毛刺”原因分析

内容导读本钢生产气保焊丝用热轧盘条ER50-6因“毛刺”缺陷导致后续加工送丝不畅。针对盘条后期加工出现的“毛刺”质量问题进行检验分析、工艺追溯,根据缺陷形貌、产生原因及机理总结防止产生“毛刺”对应措施。为ER50-6钢生产质量控制提供方法和借鉴。

多向钢节点电弧增材制造摆动工艺参数优化

基于二次回归通用旋转设计试验方法对多向钢节点电弧增材制造摆动工艺参数进行优化。建立了摆动工艺参数送丝速度、焊枪移动速度及单边摆动幅度与堆积金属宽度和高度之间的3D响应模型,并分析验证了模型的可靠性。研究了单个摆动工艺参数和摆动工艺参数交互作用对堆积金属宽度和高度的影响。利用建立的3D响应模型优化了六向钢节点电弧增材制造摆动工艺参数,采用优化的摆动工艺参数电弧增材制造六向钢节点,制造的六向钢节点平均尺寸偏差为±1.30mm,成形精度较高。

六向钢节点摆动电弧增材制造及其承载性能

根据六向钢节点结构特点,采用分区成形、平面切片以及摆动与偏置填充的策略制造。为了避免钢节点已成形部分与弧焊枪的相互干涉,将六向钢节点分为直壁圆筒区、两管相贯区和三管相贯区。直壁圆筒区采用摆动填充,两管相贯与三管相贯区分别采用轮廓偏置填充与混合路径填充。合理的成形策略与摆动电弧增材制造工艺,使成形的六向钢节点有良好力学性能与高的成形精度,摆动电弧增材制造六向钢节点整体尺寸偏差为(±1.30)mm。有限元分析和台架测试电弧增材制造六向钢节点在实际工况条件下相贯区的最大应力为36.7MPa,远小于堆积金属屈服强度,始终处于弹性状态,具有高的承载性能。

1000 MPa级高强钢国产自研实心焊丝焊接工艺研究

针对国产自研的1 000 MPa级高强钢实心焊丝的熔化极气体保护焊工艺进行了系统性试验与分析。深入探讨了焊接电流和预热温度对接头微观组织、硬度分布以及力学性能的影响。研究发现,焊缝金属组织主要由马氏体构成,且随着焊接电流和预热温度的增加,贝氏体的含量相应增加;热影响区(HAZ)呈现出明显的硬化和软化趋势,细分为粗晶区、细晶区和不完全重结晶区;硬度在细晶区达到最高值,临界热影响区最低;在相同的预热温度下,随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度和冲击韧性呈现先增加后减少的趋势;而在相同的焊接电流下,抗拉强度和冲击韧性随预热温度变化的规律性不明显。当焊接电流为260 A,预热温度为100℃时,接头的力学性能最优,其抗拉强度高达1 088 MPa,-40℃时的冲击韧性达到47.8 J。

轧制拉拔对Inconel 625线材组织结构及性能的影响

为明确自主研发Inconel 625焊丝的优势与不足,并为优化焊丝生产工艺提供科学依据。应用SEM、XRD、室温拉伸试验和显微硬度测试等方法,分析了Inconel 625焊丝在轧制拉拔工艺后的微观组织和力学性能。结果发现,Inconel 625合金为单一的奥氏体相;变形织构使得轧制和冷拔线坯个别衍射峰强度明显升高。不同线坯的横截面金相组织为等轴晶,热轧和冷拔线坯含形变孪晶,拉拔软态线坯存在大量退火孪晶。热轧态Inconel 625线坯经固溶处理显微硬度为219.33 HV0.5;固溶处理温度和时间控制不准确会使线坯局部出现晶粒异常长大;冷拔硬态线坯硬度值受加工硬化影响增大至522.32 HV0.5,延伸率降低至4.37%。退火处理消除了合金内应力和加工硬化,使得拉拔软态线坯的最小平均晶粒尺寸从硬态的2.66μm增长至9.5μm,延伸率达到65.13%,抗拉强度为418.92 MPa。试验结果证明,自主研发的Inconel 625焊丝的各项指标均达到国内外标准要求,说明通过精确控制加工和热处理工艺,可以有效提升焊丝的性能。

药芯焊丝填充稳定性影响因素分析

以JL-YJQ5011药芯焊丝为例,对药芯焊丝填充稳定性影响因素进行分析。结果表明,药粉中金红石60目通过率100%,200目通过率≤15%,锰硅合金60目通过率100%,200目通过率≤40%,还原钛铁60目通过率100%,200目通过率≤20%,锆英砂80目通过率100%时,药粉的填充稳定性最好;金红石烘干到900℃左右,还原钛铁烘干到300℃左右,锰硅合金烘干到400℃左右,锆英砂烘干到800℃左右时,药粉的流动性最好;采用4连辊模拉拔,成90°交叉布置,4道次药粉受力方向成90°,双向变形,可以改善药粉流动性,解决药粉填充稳定性问题。

THY-2209双相不锈钢药芯焊丝耐点腐蚀性能研究

选用不同耐点蚀当量PREN的双相不锈钢药芯焊丝进行多层多道焊,分析合金配比与耐点蚀当量PREN之间的关系。并在不同热输入下焊接,分析产品的焊接工艺窗口适应性,对试件表面加工状态与耐点腐蚀性能之间的关系进行分析总结。结果表明,合金的耐点蚀当量PREN和试件的表面加工状态对其耐点腐蚀性能有较大影响,文中提出的双相不锈钢药芯焊丝合金体系对于不同焊接热输入的焊接工艺有很好的适应性,产品投产后耐点腐蚀性能稳定。

焊丝成分对5454-H32铝合金焊缝组织与性能的影响

以使用脉冲弧熔化极气体保护焊焊接的3.2 mm厚5454-H32铝合金对接接头为研究对象,使用光学显微镜、SEM、EDS和显微硬度计,分析2种接头的显微组织、析出相形态、分布和成分及显微硬度,测试接头的力学性能。分析结果表明,使用ER5356焊丝焊接的接头各项性能均优于使用ER4043焊丝焊接的接头性能。

铝合金焊丝熔体测氢与固体测氢对比分析

为严格控制铝合金焊丝内在氢含量,分析了铝合金焊丝冶炼过程中充氩工艺参数对合金熔体及固体氢含量的影响,并比较了熔体测氢与固体测氢方法的异同。结果表明,2~4吨铝熔体冶炼过程中,减小精炼氩气的流量可以显著减少合金熔体减压凝固测氢试样纵切面上的气孔数量和尺寸,降低熔体的氢含量,当充氩流量为8~10 mL/min时,熔体除氢效果达到最佳;固体测氢方法可以准确提取固体焊丝中的真实氢含量(单位:ppm),经过计算1 mL/100 g Al等价于0.899 ppm,当氩气流量控制在8~10 mL/min时固体焊丝合金中的氢含量为0.17~0.18 mL/100 g Al,可满足低氢焊丝生产要求;同等充氩工艺条件下,固体测氢值高于熔体测氢值,二者比值保持在1.7~2.1之间,固体测氢与熔体测氢各有优劣,二者可以互为补充、配合使用。

X80管线钢管自动焊环焊接头热影响区韧性分析

针对管径1 219 mm的X80管线钢管,采用内焊机根焊加双焊炬气体保护实心焊丝热焊与填充盖面焊接的全自动焊工艺进行了焊口焊接,并对环焊接头进行了拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、硬度、金相组织等试验研究。结果表明,采用上述全自动焊工艺的环焊接头综合性能良好,但存在环焊接头热影响区冲击韧性离散的现象。微观组织分析结果表明,二次正火区存在较多的M-A组元及二次临界区的链状M-A岛链是造成冲击韧性离散的主要原因,控制小热输入条件下多层多道焊中粗晶区二次热影响区的M-A组元数量和尺寸是解决韧性离散的关键。

环保无镀铜实心焊丝WH50-6N的研制

文中通过对焊丝生产工艺改进和表面功能化处理技术,研制出一种50 kg级无镀铜气体保护实心焊丝。经过与同类镀铜焊丝的焊接工艺对比试验,发现该焊丝具有电弧稳定、飞溅率低、成形美观、环保低尘、防锈性能优良等特点,避免了传统镀铜焊丝铜烟污染、铜屑脱落等问题,是一种工艺优良、环境友好型焊接材料,具有广阔应用前景。

多股绞合焊丝在核电钢结构中应用试验研究

文中通过对多股绞合焊丝在碳钢板对接平焊、横焊、立焊和仰焊位置进行试验,得出多股绞合焊丝在焊接速度、焊接热输入、焊缝外观成形等方面的优越性;同时,对多股绞合焊丝在碳钢、不锈钢适用性方面进行研究,为类似试验研究提供一定的参考,同时得出多股绞合焊丝在核电行业推广的指导建议。

利用OBLF小样品夹具分析焊丝试样准确度方法研究

应用德国OBLF公司光电直读光谱仪(OBLFQSG750-Ⅱ)对焊丝ER70S-6的制样与分析方法进行了研究。通过OBLF自带的小样品夹具,将不同方法制备的焊丝样品卡在夹具内,水平放置在火花台上进行分析,找出了最佳的分析条件。将分析结果与红外碳硫仪(CS-230)、电感耦合等离子体光谱分析仪(ICPAESPQ9000)测定值进行对比,结果比较理想,解决了传统焊丝化学分析方法时间长的问题。

线能量对焊接热影响区HAZ韧性的影响研究

设计了一种新型大线能量焊接用钢,对其实施了不同线能量的焊接热模拟实验,结果表明,在大线能量焊接条件下,焊接热影响区(HAZ)中形成了相互交叉互锁的AF组织,该组织可以阻碍裂纹的扩展,提高HAZ的低温冲击韧性。