填充型电火花精密堆焊接头的界面结合行为

采用丝极焊材、小功率脉冲电火花热源、在槽内进行了填充型超低线能量电火花精密堆焊 ,并用光镜法和电子探针法对堆焊接头中焊缝与基体的界面结合行为进行了研究。结果表明 ,填充型电火花精密堆焊接头焊缝与基体的界面结合类型有 :非均匀混合互熔结晶型、超薄层熔化互扩散结晶型和弱扩散无明显重结晶型。

超细晶粒钢低热输入CO2气体保护焊接头行为分析

研究了400MPa级超细晶粒钢基于表面张力过渡、CO2气体保护焊、特殊窄间隙坡口、不同热输入条件下的焊接接头的成形与力学行为。结果表明,热输入在3～4kJ/cm范围时可获得熔合良好、单面焊双面成形、热影响区极窄(1mm左右)的焊接接头。该接头的硬度、抗拉强度高于母材,未见热影响区脆化与软化现象;弯曲塑性合格;焊接热影响区平均冲击韧性高于母材约60%。焊接热影响区冲击韧性高于母材的原因与粒状珠光体组织生成、多相非平衡组织共存和更高的屈服应力有关。

980钢超窄间隙熔化极气体保护焊研究

以厚板980钢为对象,进行了超窄间隙熔化极混合气体保护自动对接焊试验,并依据《JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定》国家标准,对980钢超窄间隙MAG焊接头进行了拉伸、弯曲和冲击试验,分析了显微组织、显微硬度和宏观形貌。结果表明,接头所有技术指标均满足国家标准要求,且焊接热影响区很窄,该区塑韧性损伤极小。

BHW35钢超窄间隙熔化极气体保护自动焊接

采用超窄间隙(6～8mm)、熔化极混合气体保护、较低焊接线能量、焊炬伸入坡口、单层单道多层填充焊、单面或双面数字化自动焊接技术,焊接了板厚97mm的BHW35低合金热强钢。并依据《JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定》国家标准,对超窄间隙MAG焊对接接头进行了拉伸、弯曲和冲击试验,显微组织,显微硬度和宏观形貌分析。研究结果表明,接头的焊态冶金质量完全符合国家标准。焊接热影响区宽度小于等于1.8mm,是现有弧焊技术的1/5～1/3;与母材相比,过热区的冲击功仅下降了8.2%,热影响区的塑韧性损伤基本可以忽略,这一技术优势在传统弧焊技术下是很难实现的。

三种窄间隙焊接技术的特性比较与应用选择

窄间隙技术是弧焊技术中向更高生产率、更高质量、更低焊接生产成本大幅度进步的最有效技术。针对现有窄间隙技术应用中存在的认识误区,分别列出窄间隙埋弧焊、窄间隙热丝脉冲钨极氩弧焊、窄间隙气体保护焊3种成熟技术的各自技术优势以及技术局限性。在此基础上提出生产应用选择的指导原则:同时要求具有高的焊接生产率、高的接头质量、低的焊接成本时,优先选用窄间隙气体保护焊技术;仅仅只考虑接头质量和力学性能,不考虑焊接生产率和成本时可选用窄间隙热丝脉冲钨极氩弧焊技术;平焊位置作业,只考虑过程的稳定性和焊接质量,不考虑工艺技术的简便性、接头的残余应力大小和焊接成本时,可选择窄间隙埋弧焊。

H610U2钢厚板超窄间隙熔化极气保焊接头质量分析

研究了H610U2低合金高强钢的超窄间隙熔化极混合气体保护焊工艺,并通过金相分析和力学性能试验等手段,对板厚32mm和51mm的H610U2钢平焊对接接头质量,依据相关标准进行了新工艺技术评定。研究结果表明,超窄间隙MAG焊焊接工艺可获得优异的接头质量。与现有技术相比,该工艺方法焊接生产率提高2～3倍;生产成本降低50%～60%;焊接残余应力与变形大幅度降低;焊接热影响区宽度仅为1.6mm左右,且热影响区粗晶脆化程度极低。

窄间隙/超窄间隙焊接技术(三) 窄间隙气体保护焊相关关键技术

相比其他窄间隙焊接技术,窄间隙气体保护焊具有更高的综合技术优势和性价比,目前应用率不高的根本原因在于相关关键技术的完全突破和技术完全配套状况。论述窄间隙气体保护焊的相关关键技术,主要包括:两侧壁熔合控制技术、实现六大功能要求的焊枪设计与制造技术、焊缝轨迹自适应跟踪技术、焊接高温区高效气体保护技术和超低飞溅率弧焊电源技术,并分析各关键技术的最新技术进展。

窄间隙焊及其新进展

归纳综述了窄间隙焊的技术特征、技术分类、具体工业应用形式和技术推广应用状况、技术关键 (难点 )与工程对策、开发研究情况及其新进展，分析讨论了该技术的应用局限原因和进步方向。

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%。

窄间隙/超窄间隙焊接技术(四) 超窄间隙MAG/MIG焊接技术

对超窄间隙MAG/MIG焊进行学术界定,指出实现超窄间隙MAG/MIG焊必须的四大关键技术,即超窄间隙焊枪技术、智能跟踪技术、气体保护技术和熔滴过渡技术。分析了该技术的主要技术优势是焊态焊接接头的强韧性能更优,焊接应力更低;主要经济优势是焊接生产率相对已有窄间隙焊接技术大幅度提高,焊接生产成本大大降低。

药芯焊丝电弧焊电弧形态与熔滴过渡行为的研究

基于数码照相技术研究了CO2保护气氛下,渣系和焊接参数对药芯焊丝电弧焊(FCAW)电弧形态和熔滴过渡行为的影响。研究发现,酸性及金属芯渣系药芯焊丝在所有焊接参数下电弧扩散角相差不大,碱性渣系药芯焊丝因药芯中含大量消电离元素,大焊接参数下电弧扩散角比其它两种渣系小;金属芯药芯焊丝大焊接参数下发生“半潜弧”,可见弧长显著缩短。随着焊接参数增大,酸性、碱性、金属芯药芯焊丝均依次出现如下熔滴过渡类型:短路过渡、大滴排斥过渡、细颗粒过渡,均未发生喷射过渡。

药芯焊丝电弧焊的焊缝成形系数

研究了ＣＯ２气体保护条件下，焊接规范参数对药芯焊丝电弧焊（ＦＣＡＷ）、实芯焊丝电弧焊的焊缝成形系数的影响及其规律，并分析了ＦＣＡＷ时焊缝成形系数大的原因。

窄间隙焊接技术中焊接方法特性的遗传

分析了常用焊接方法的主要技术特性在窄间隙焊接技术中的遗传,以及常用焊接方法的局限性对窄间隙技术的可靠性和应用特性的影响。

电火花精密堆焊的材料选择与工艺优化

讨论了电火花精密堆焊的材料选择原则,即综合考虑材料的焊接性、抗氧化性、热强性和焊后加工性能;还分析了电极直径、极性、电火花能量参数对电火花精密堆焊质量的影响。试验表明,在材料和工艺参数选择正确前提下,焊层间的仔细修磨,对抑制电火花精密堆焊的疏松、孔洞以及未熔合缺陷,提高焊缝的致密度是极其重要的工艺措施。

基于面阵CCD图象处理的窄间隙焊自动跟踪系统

介绍了一种采用表面张力过渡技术、 GWAM窄间隙焊接条件下的基于面阵 CCD图象处理方式的实时自动跟踪系统。该系统由 256× 256面阵 CCD，工业控制计算机、二维执行机构组成。该系统可对近似 I形的窄间隙坡口，同时存在弧光、烟尘、飞溅等干扰条件下的窄间隙自动焊进行 0. 1 mm精度的实时自动跟踪。

电站大直径厚壁管药芯焊丝全位置半自动焊接

研究了火电站大直径厚壁管药芯焊丝全位置半自动焊接的工艺技术。用１．２ｍｍ细径药芯焊丝、ＣＯ２气体保护、低频横向摆动、多层单道熔敷方式等工艺技术，可进行碳钢和低合金结构钢大直径厚壁管道的高质量全位置焊接，且焊接生产率比手工电弧焊提高一倍以上，焊接生产成本降低３５％～４７％。

药芯焊丝伸出长度对焊接能量参数的影响

研究了在细径ＣＯ２气体保护窄间隙药芯焊丝电弧焊中，焊丝伸出长度对主要焊接能量参数（焊接电流与电弧电压）的影响规律。焊丝伸出长度的变化对焊接电流有显著影响：焊丝伸出长度变大，焊接电流减小，并呈线性关系；反之则焊接电流增大。电弧电压不受影响。并导出了试验条件下的回归方程。

马氏体/贝氏体耐热钢焊接接头的界面蠕变损伤行为

采用脉冲氩弧焊接工艺、高温加速模拟、高温持久实验研究了不同焊缝蠕变强度匹配条件下马氏体耐热钢9Cr1MoVNbN与贝氏体耐热钢12Cr2MOWVTiB异种钢焊接接头的高温强度、界面蠕变损伤及破坏特征．研究结果表明，焊前523K预热、焊后1023K×1h回火条件下，接头的力学性能优异．加速模拟运行500，1000和1500h后低匹配焊接接头的界面蠕变损伤最严重，发生了界面蠕变断裂，早期失效倾向较大；中匹配接头的蠕变损伤最小，仅发现个别孤立蠕变孔洞，早期失效倾向最小，中匹配接头在923K下的持久强度（σ10^5）与低匹配接头比较接近；高匹配接头在923K下的持久强度（σ10^5）最低，蠕变孔洞几乎连成裂纹，蠕变损伤和早期失效较大．因此，对于上述异种钢焊接接头采用中匹配焊缝较为合理．

窄间隙埋弧焊的发展

分析了窄间隙埋弧焊的技术难点,应用现状及其发展。现在高效率、低耗能环保型自动化焊接方法越来越受到关注,窄间隙埋弧焊在焊接厚壁容器和厚板时的高效率、低成本、高质量使它应用越来越广泛。

电弧作用位置对厚板侧壁连续熔合的影响

对焊接过程中电弧作用位置产生波动进行误差分析 ,提出了相应的实验方法 ,研究了低热输入条件下电弧作用位置对厚板窄间隙焊接侧壁熔合质量的影响 ,得到连续焊缝的有效电弧作用位置的范围 ,为低热输入条件下实现全位置自动焊打下了基础 .