TIG焊工艺发展研究

文中针对TIG焊工艺发展,综合考虑TIG焊在实际生产应用中焊接效率低等问题,在充分调研近年来新型TIG焊技术进展情况,从电弧集中、能量分布、熔深控制、提升效率等方面,对活性焊剂TIG (A-TIG)焊、热丝TIG焊、TOP-TIG焊、窄间隙TIG焊,双电极TIG (T-TIG)焊、超声波-TIG混合电弧(U-TIG)焊、TIG-MIG焊、小孔TIG (K-TIG)焊、高频脉冲TIG (H-TIG)焊、磁场控制TIG焊(M-TIG)和空心钨极负压电弧焊等方法进行了综合阐述及评价。

X80管线钢焊接接头HAZ断裂韧性研究

通过对X80管线钢焊接接头热影响区(HAZ)进行裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,研究了X80管线钢在HAZ的断裂韧性。结果表明,X80焊接接头HAZ主要由板条贝氏体(LB)、粒状贝氏体(GB)和马氏体/奥氏体(M/A)等组成,其中LB∶GB为3∶1。试验钢HAZ在-10和-30℃温度下的夏比冲击功分别为210和136 J,表现出优良的冲击韧性。此外,试验钢在HAZ在-10℃下的平均CTOD特征值δ_(m)为0.952 mm,而在-30℃下的平均CTOD特征值δ_(m)为0.437 mm。随着试验温度的降低,HAZ的断裂韧性逐渐降低。断口表面上的韧窝为撕裂伸长型韧窝,呈椭圆或半椭圆状。HAZ中存在微米级的Mo和Ti的球形夹杂物导致断裂韧性降低。

时效处理对S31803双相不锈钢σ相析出及性能的影响

通过JMatPro软件计算S31803双相不锈钢σ相析出温度,结合不同时效温度下的σ相析出规律,研究σ相对S31803双相不锈钢硬度及耐蚀性的影响。结果表明,当时效温度为850℃时,S31803双相不锈钢中σ相析出速度最快且析出量最多。通过微观组织观察发现σ相在α/γ,γ/γ界面析出,其含量随时效时间增加而增加。当时效时间增至150 min时,σ相析出量增加至约5.8%。此外,大量α相分解,γ相含量也有所增加。σ相的析出提高了S31803双相不锈钢的硬度,其增长趋势与σ相析出规律相似,在850℃时效150 min的试样含σ相最多,硬度最高。另外,σ相的增加导致S31803双相不锈钢钝化膜的保护能力降低,耐蚀性下降,但是σ相的存在并不会对其腐蚀机制产生显著影响。

在役L245M输油管道腐蚀穿孔的原因

为研究L245M输油管道在服役期内出现腐蚀穿孔失效的原因,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等分析了失效管道的显微组织、蚀坑形貌和腐蚀产物成分。结果表明:腐蚀产物主要为Fe、O、S、Cl的化合物,结合现场环境发现管道运输的凝析油中含有Cl^(-)、H_(2)O、H_(2)S以及CO_(2)等物质,这些物质对管道金属具有腐蚀作用,并且形成的腐蚀产物会加快管道腐蚀,在这些侵蚀性物质与腐蚀产物的共同作用下,管道发生点蚀,最终穿孔。

L245NCS/316L复合输气管道的焊接技术

双金属复合管因其结构的特殊性及对力学性能和耐腐蚀性能的双重要求,使得其现场焊接施工遭遇诸多困难。为了保证高酸性气田开发集输过程中所用L245NCS/316L双金属复合管的焊接质量,针对其对接焊,采用了钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充盖面的方式,通过反复试验,优选了TGFA-309L(直径为2.2 mm)、ATS-F316L(直径为2.0 mm)、TGS-309MoL(直径为2.4mm)和CHE427(直径为3.2 mm)为焊接材料,确定了焊接工艺参数,对焊接接头进行了X射线探伤、力学性能试验、微观组织分析及晶间腐蚀倾向测试、失重腐蚀性能测试和抗Cl^-应力腐蚀性能测试,对抗Cl^-应力腐蚀试样腐蚀产物进行了XRD和SEM分析。结果表明:①焊接接头X射线探伤检测结果为Ⅱ级;②焊接接头各项力学性能指标均合格;③焊缝区微观组织主体为针状铁素体+粒状奥氏体+珠光体;④抗晶间腐蚀倾向测试与抗Cl^-应力腐蚀性能测试均未见裂纹,失重腐蚀测试气相和液相平均腐蚀速率分别为0.022 3 mm/a和0.068 1 mm/a;⑤Cl^-应力腐蚀试样XRD、SEM分析结果显示腐蚀产物膜的主要成分为FeS,是四方晶系晶体,呈堆砌状态,易穿透基体金属表面腐蚀产物膜,对基体金属会产生进一步的腐蚀。焊接接头各项性能指标表明,所拟定的焊接工艺方案对L245NCS/316L双金属复合管对接焊是可行的。

基于OBE理念的混合式教学改革

基于成果导向教育(Outcome-Based Education,OBE)理念,针对材料焊接性课程存在问题,结合工程教育背景,分别从知识、技能、情感方面设置课程目标,利用学习通、微课等线上教学平台针对课前、课中、课后3个阶段进行教学设计,通过课程考核评价机制聚焦成果,强调知识的整合。

“焊接冶金学”课程教学改革初探

焊接冶金在智能制造中发挥着重要作用,因此对“焊接冶金学”教学方法进行深入探索具有实际意义。“焊接冶金学”课程知识点繁多,主要分为物理冶金和化学冶金两部分,为提高教学效果,对教学方法进行了如下探索改革:采用知识结构拓扑化,易于系统掌握;深入课程实践,锻炼创新思维;优化教学内容,理论联系实际;完善教学设计,融合多样学习方法;引入国际焊接工程师培训内容,促进国际交流;注重思政元素的融入,培养工匠精神。明确焊接冶金学的学科定位,深度挖掘“焊接冶金学”课程的实际价值,顺应新时代高等教育目标,为复合型、创新型人才的培养奠定坚实的基础。

不同CO_2气保焊工艺对Q345钢焊接接头的影响

采用不同焊接电流的CO2焊对Q345(δ=4 mm)结构钢分别进行了连续焊和脉冲焊焊接试验,并对焊接接头外观形貌、热影响区尺寸、显微组织和显微硬度进行对比分析。结果表明:连续焊的焊缝比脉冲焊的焊缝粗大;脉冲焊接头热影响区尺寸小于连续焊接头热影响区尺寸;脉冲焊焊接接头组织比连续焊更为均匀,且产生魏氏组织较少;两种焊接工艺条件下的焊接接头显微硬度峰值均位于过热区,连续焊接头各部位显微硬度均略高于脉冲焊接头。

关于高职焊接专业实践教学方法的研究与实践

实践教学是高职院校教学工作的重要组成部分,根据我院焊接专业实践教学的具体条件,分析了我院焊接专业实践教学模式,通过重建实践教学体系和实践教学方法的研究,在教学做一体化、基于任务驱动、校企联合培养教学模式方面得到了实践,教学效果明显。

Q235B药芯焊丝半自动焊焊接工艺试验

针对Q235B药芯焊丝半自动焊进行立焊、横焊、T型接头平焊的试验研究。选用E71T-8JD H8药芯焊丝,并对以上三种焊接方式制定了合理的焊接工艺参数。试验结果表明,三种焊接方式的接头外观和无损检测结果均合格,立焊、横焊焊接接头的拉伸、弯曲、冲击试验以及T型接头平焊的导向弯曲试验结果表明,三种焊接方式的焊接接头都具有良好的强度和韧性,均能够满足相关标准要求,完全符合产品的使用要求,选定的焊接材料和焊接工艺参数可用于这种钢材的现场焊接。

L245NB与316L钢管对焊工艺

针对高酸性气田用钢L245NB和316L钢管进行对接焊,采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充盖面,通过反复工艺性试验,确定了焊接材料、焊接工艺参数,并对焊接接头进行了X射线探伤、力学性能试验、金相分析及抗腐蚀性能检测。结果表明:焊接接头X射线探伤检测为Ⅱ级,焊接接头各项力学性能指标均合格,焊缝区金相组织为奥氏体+鳞片状铁素体+树枝状铁素体,抗晶间腐蚀倾向检测与抗Cl-应力腐蚀性能检测试件均未见裂纹,试件失重腐蚀气相、液相平均腐蚀速率分别为0.024 6,0.046 0 mm/a,拟订的L245NB和316L钢管对焊工艺方案是可行的。

X70大管径管线钢SMAW+FCAW的焊接工艺

针对油气输配用X70管线钢,采用焊条电弧焊打底(SMAW),自保护药芯焊丝半自动焊(FCAW)填充、盖面,通过多次严格的工艺评定试验,确定了预热和层间温度以及合适的焊接工艺参数和焊接材料,并对焊接接头进行了外观检测、 X射线探伤、力学性能试验。试验结果表明,焊接接头X射线探伤结果为Ⅱ级,焊接接头抗拉强度537 MPa,冲击韧性焊缝区180 J,热影响区219.6 J,未见明显屈服,刻槽锤断试验所见缺欠量满足标准要求,试验拟订的焊接工艺方案对于X70钢管对焊是可行的。

L245NCS与SA333-6管线钢对接焊的工艺研究

为了满足L245NCS与SA333-6管线钢对接接头在高酸性气田中的工作条件,采用GTAW打底,SMAW填充盖面,对L245NCS与SA333-6管线钢对接进行了焊接工艺研究。在分析两种钢的焊接性和多次对比试验的基础上,拟定了合理的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数以及焊后热处理温度,并对焊接接头进行了多项力学性能试验和抗SSCC、HIC性能试验。结果表明,拟定的焊接工艺方案对于L245NCS与SA333-6的对接是可行的,同时也为类似的酸性气田管线钢焊接提供了借鉴。

20G+316L复合管焊接工艺研究

针对常用高压锅炉钢管20G复合冷轧不锈钢带316L上向焊,水平固定,并采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充、盖面,通过反复工艺性试验,确定了焊接材料、焊接工艺参数,对焊接接头进行了弯曲试验、刻槽锤断试验、冲击试验、金相分析及不锈钢腐蚀倾向检测。结果表明,焊接接头X射线探伤结果为Ⅱ级,焊接接头各项力学性能指标均合格,对不锈钢试样进行晶间腐蚀倾向检测,腐蚀16 h,压弯后试件未见裂纹,试件失重腐蚀气相、液相平均腐蚀速率分别为0.009 969 mm/年及0.006 538 mm/年,拟订的焊接工艺方案对于20G/316L复合管上向焊是可行的。

根焊向下+填盖向上FCAW管对接焊接工艺研究

针对无缝20钢管对接,采用自保护药芯焊丝电弧焊(FCAW)根焊向下立焊,填充、盖面焊向上立焊的焊接工艺,通过多次工艺试验,优选了E70C-6M H4,E71T-1C焊丝及焊接工艺参数,对焊接接头进行了多项力学性能试验。结果表明,焊接接头外观检测及X射线探伤结果合格,距焊缝表面熔合线侧7,9 mm处断裂,未见明显屈服,弯曲试验及刻槽锤断试验均未见明显缺陷,焊缝区和热影响区平均冲击吸收功分别为40.6,62.6 J,各项力学性能指标均合格,该焊接工艺方案对于无缝20钢管对接是可行的。

X70与20R钢管对接焊接工艺研究

针对不同强度级别的X70钢管和20R钢管对接焊接,采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充、盖面,通过反复进行工艺性试验,分析了钢材的焊接性,确定了预热和层间温度,合理选择了焊接材料,并进行了坡口设计及焊接工艺参数的确定。对焊接接头进行了X射线探伤、力学性能试验。结果表明,焊接接头X射线探伤结果为Ⅱ级,外观检查和射线探伤结果均合格,焊接接头拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验等各项力学性能指标均合格,拟订的焊接工艺方案用于X70和20R钢管对接焊接是可行的。

Q235B药芯焊丝半自动焊焊接工艺试验

本文针对Q235B药芯焊丝半自动焊进行了立焊、横焊、T型接头平焊的试验研究。试验选用E71T-8JDH8药芯焊丝，并对以上三种方式的焊接制定了合理的焊接工艺参数。试验结果表明，三种方式的焊接接头外观及无损检测结果合格，立焊、横焊焊接接头的拉伸、弯曲、；中击试验以及T型接头平焊的导向弯曲试验结果表明，三种焊接方式的焊接接头都具有良好的强度及韧性，均能够满足相关标准要求，也完全符合最终产品的使用要求，选定的焊接材料和焊接工艺参数可用于这种钢材的现场焊接。

316L不锈钢在高含氯乙二醇溶液中的腐蚀行为研究

利用模拟实验研究了在高温高压釜中316L不锈钢的失重腐蚀,利用X射线衍射(XRD)仪、能谱(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)研究了316L不锈钢在高含氯乙二醇溶液中的腐蚀行为。结果表明,316L不锈钢在高含氯乙二醇溶液中生成的钝化膜较薄,其主要成分是Cr_2O_3、Fe_2O_3、FeOOH;其腐蚀属于耐蚀型,以点蚀为主。

镁铝异种合金搅拌摩擦焊综述

铝镁合金搅拌摩擦焊中峰值温度超过Al12Mg17和Al3Mg2形成的共晶温度,两种金属间化合物的形成不可避免。通过将镁合金置于前进侧、搅拌针偏向镁合金,采用液氮或水下搅拌摩擦焊,加入中间层过渡金属等方法可降低搅拌摩擦焊过程中的热输入,有效减少焊核区金属间化合物的数量。采用锥形螺纹搅拌针对接、配合直径约为3.5倍板厚的内凹型轴肩可提供适当的热输入,促进材料塑性流动,增加两种材料相互交融的程度,提高接头抗拉强度;超声辅助搅拌摩擦焊技术可破坏脆性界面层进而提高接头强度。

Q235B钢薄板RSW焊接接头金相组织分析

采用RSW工艺对Q235B钢板(δ=1 mm)进行焊接试验,研究分析优质焊接接头各部位的金相显微组织变化及硬度分布特点。试验结果表明:焊接接头的正火区组织为细小的块状铁素体和珠光体,硬度值略高于母材,塑性、韧性较好;过热区其主要由珠光体和少量呈羽毛状的上贝氏体组成,硬度值最高;熔核区组织主要为低碳马氏体和残余奥氏体,硬度值略低于过热区。