搅拌摩擦焊接技术在造船业中的应用及发展

对搅拌摩擦焊的原理及其在各国造船业中的应用和发展进行了概述,分析了搅拌摩擦焊技术的优点,并对搅拌摩擦焊在中国船舶制造领域的应用进行了展望。随着该项技术的发展,其优势越发明显,在造船业尤其是铝合金船制造中占据重要地位。

激光焊接技术导入工程机械结构件制造的范式研究

高效、高精、绿色的激光焊接技术日渐成为结构件制造的主流方式之一。激光焊接技术在中厚板结构件制造上的成功导入已成为工程机械行业技术领先的重要标志。由于工程机械制造批量化、加工精度要求低等特征,提升了激光焊接技术导入中厚板结构件制造应用的难度。总结了典型工程机械结构件特点,从工艺—设备—产线3个层次梳理总结了该技术导入过程待解决的关键问题。依据工程开发经验,明确了中厚板结构件激光焊接工艺技术及成套装备开发要点,提出了激光焊接技术向工程机械结构件一般制造的导入范式,并基于范式提出了后续工艺全面导入的工作思路,总结了四大基础工作。

铝合金活性TIG焊接接头性能研究

针对6061铝合金,采用自行研制的混合活性剂配方,利用正交设计法进行焊接工艺试验,得到一组性能良好的焊接工艺参数.在此焊接工艺条件下,混合活性剂增加熔深效果显著,可一次焊透10 mm的铝板,实现单面焊双面成形.焊后对焊缝的微观组织进行了观察和分析,并通过力学性能试验分析了活性剂对焊缝力学性能的影响.结果表明:与常规TIG焊相比,活性TIG焊的焊缝组织细密,基本不存在气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷;活性TIG焊接接头的拉伸强度和断裂伸长率均可达到与母材相当的水平,焊缝区的硬度明显提高,焊接接头性能良好.

F550Z海洋平台用钢SAW焊接接头低温韧性研究

为研究大热输入条件下埋弧自动焊(submerged arc welding,SAW)对海洋平台用550MPa钢焊接接头组织与低温韧性的影响,采用50 kJ·cm-1的焊接热输入,测定接头各区域冲击吸收功,并观测各区断口形貌及显微组织.结果表明:焊接接头韧性从焊缝到母材,呈现先降低后升高的趋势,最低处在熔合线及熔合线2 mm处.焊缝处组织为针状铁素体加细小弥散的碳化物,断口形貌为韧窝和解理台阶,-60℃冲击吸收功为110 J.熔合线及熔合线2 mm处断口形貌基本相同,只由放射区组成,无纤维区,微观特征为大面积的解理面,没有韧窝;微观组织为粗大粒状贝氏体,冲击吸收功非常低只有25 J.熔合线5 mm处断口纤维区面积较大,微观形貌含有大量的韧窝,微观组织为细小的铁素体、碳化物及粒状贝氏体,该区为焊接接头的正火区,具有优异的低温韧性,-60℃冲击吸收功为202 J.

Q355B钢连续冷却转变曲线及电弧焊工艺优化

根据敏感区组织与疲劳寿命关系准则,结合金相-硬度法、差热分析法等构建的Q355B钢连续冷却转变曲线,控制热输入和冷却速度,配合CCT图调控焊缝接头Q355B钢热影响区形成的组织,探索最佳工艺,提升构件疲劳寿命。试验结果表明:当冷却速度>1℃/s时,开始产生针状铁素体。当冷却速度为5℃/s时,针状铁素体的含量最大,材料的疲劳性能最佳。

镁合金激光焊接技术的研究现状

镁合金具有轻质、环保等特性,是一种绿色金属结构材料,如今已成为实现装备制造轻量化、复杂化的必要选择。激光焊接作为目前最常用的焊接方法之一,具有高自动化、热输入控制性好、焊后接头性能优良等优点,是焊接镁合金的理想方法。综述了近年来国内外镁合金激光焊接研究现状,分析了镁合金激光焊接中最主要的焊接缺陷和一些有针对性的解决方法,并对镁合金激光焊接未来的应用发展趋势进行了展望。

铝—钢异种金属嵌入式搅拌摩擦点焊工艺及接头性能研究

针对2mmL2024铝合金和4mm的低碳钢采用攻螺纹搅拌摩擦点焊的方法进行焊接试验,测试不同参数下接头的抗剪力,研究焊接工艺参数对焊点抗剪力的影响。研究结果表明:选取搅拌头旋转转速为1200r/min、下压量为0.7mm,搅拌头的停留时间由20秒时,焊接接头的抗剪切力最高,为4.4KN。

自保护药芯焊丝激光-MAG电弧复合热源堆焊工艺参数对焊道熔深和深宽比的影响

以自主开发设计的低镍含氮奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝为研究对象,研究了激光-MAG电弧复合热源堆焊参数对焊道熔深和深宽比的影响。研究结果表明:复合热源堆焊过程中,激光功率、堆焊电流和电弧电压对熔深和深宽比的影响显著,且其影响规律与光丝位置密切相关;改变光丝间距可以调节熔深和深宽比,进而对稀释率产生影响;激光前置和光丝间距D_(LA)<0 mm更有利于降低熔深和深宽比。堆焊工艺参数不同,主导熔深和深宽比的机制不同,D_(LA)<0 mm、激光功率<2.0 kW、电流>160 A、电压<28 V时,电弧主导熔深和深宽比;反之,激光主导熔深和深宽比。

50mm转子钢超窄间隙激光填丝焊接头组织与性能

设计了窄间隙的坡口并采用CO2激光填丝多道焊的方法焊接了厚度为50 mm的30Cr2Ni4Mo V转子钢,焊后观察并分析了接头不同区域的组织特征,通过接头的拉伸、弯曲试验及显微硬度评定了接头的性能,结果表明:选取优化的窄间隙激光填丝焊接工艺焊接的50 mm厚30Cr2Ni4Mo V钢对接焊接头成形良好,无侧壁未熔合等缺陷。接头中部填充焊焊缝中心由大量的针状铁素体和少量的粒状贝氏体组成,冲击韧性良好,表层填充焊焊缝由马氏体及少量的粒状贝氏体组成,冲击韧性有所下降。焊接接头拉伸试样均断于母材,接头最大硬度位于接头表层填充焊热影响区(HAZ)粗晶区,焊缝区的硬度较HAZ低很多。