A5083铝合金焊接气孔敏感性研究

研究了不同湿度条件下A5083铝合金焊接气孔的敏感性,并讨论了气孔对焊缝力学性能的影响。研究结果表明:在较低温度下,相对湿度对焊缝中气孔的产生影响不大,气孔数量较少;在22℃条件下,相对湿度大于85%时焊接产生的气孔急剧增加。

焊接工艺对铝合金脉冲MIG横焊气孔敏感性的影响

在铝合金大型结构件焊接中横焊的难度最大,如何减少焊缝气孔缺陷是当前的研究热点之一。以1561铝合金板脉冲MIG横焊为研究对象,通过X射线探伤和显微组织观察系统分析了不同焊接工艺参数对气孔敏感性的影响,结果显示:氦气与氩气混合气在一定比例范围内,焊前高温预热、电弧上倾,均有利于熔池气体逸出;电弧电压和焊接速度的增加有利于减少焊缝大气孔,而随着焊接电流增加,焊缝大气孔数量增加。该研究可为铝合金横焊工艺的优化提供试验依据。

不同焊接模式下DP590GA钢GMAW接头气孔敏感性研究

研究了在短路过渡、单脉冲和双脉冲焊接模式下的DP590GA镀锌钢板熔化极气体保护焊搭接接头的气孔敏感性。采用X射线无损检测方法统计分析了不同模式下焊缝中气孔的数量、分布及气孔形貌,同时结合不同模式下的焊接电流电压信号,分析了不同模式下气孔产生的原因。试验结果表明,无脉冲和单脉冲焊接时气孔数量较多,无脉冲时焊缝中的气孔形状近似为椭球形,单脉冲则呈球形,而在双脉冲模式下获得的焊缝中只有在起焊处有少量气孔存在;采用双脉冲焊接模式对DP590GA镀锌钢板进行搭接焊可以降低气孔敏感性从而得到满意的焊缝质量。

管线钢用自保护药芯焊丝气孔敏感性研究

气孔敏感性是研究自保护药芯焊丝的关键。为改善自保护药芯焊丝的气孔敏感性,以Ba F2-Fe2O3-Al-Mg渣系自保护药芯焊丝为研究对象,通过气孔敏感性试验,研究了药芯组分对气孔的影响。研究结果表明:过高的残余Al恶化韧性。低温韧性与夹杂物的尺寸、残余Al含量、微合金化元素含量、焊缝中残余O与N含量等均有关系,最佳的O含量范围为:合理控制焊缝各微量元素含量可有效提高熔敷金属低温韧性。

药芯组成及工艺参数对ENiCrMo3T0-4药芯焊丝气孔敏感性的影响

采用体式显微镜、优化设计软件研究了ENiCrMo3T0-4药芯焊丝中药芯组成及工艺参数对气孔敏感性的影响。结果表明:随着焊丝药芯组成中SiO_2/ZrO_2、TiO_2/ZrO_2、(TiO_2+ZrO_2+SiO_2)/MnO的减小,气孔敏感性降低;气体流量的改变对焊缝表面针眼气孔数的影响不大,但气体流量过小会产生条虫状气孔;当焊接电压25 V、焊接电流160 A、干伸长量20 mm时,焊缝金属针眼气孔数最少,焊丝气孔敏感性最低;增大固液相温度区间及氢在高温熔渣中的溶解度,可以降低焊缝金属气孔敏感性。

铝对自保护药芯焊丝性能的影响

通过自保护药芯焊丝药芯配方中铝粉加入量的变化、以及采用含铝和不含铝两种钢带作为焊丝外皮的变化 ,深入地研究了铝对焊缝气孔敏感性、熔敷金属力学性能、金相组织、夹杂物种类及形态的影响。研究结果表明 ,随焊丝药芯配方中铝粉的增加 ,熔敷金属中铝含量增加、氧含量下降、氮含量明显下降 ,焊缝气孔敏感性大大降低 ,但熔敷金属显微组织恶化 ,夹杂物数量增多 ,熔敷金属的韧性明显下降 ;采用含铝钢带制造自保护药芯焊丝能充分发挥铝的有利作用 ,同时减少熔敷金属中残留铝含量及对性能的不利影响。

无渣、有渣自保护药芯焊丝工艺性能对比分析

对无渣、有渣2种自保护药芯焊丝进行焊接参数调试,研究了无渣和有渣2种自保护药芯焊丝工艺性能的异同。结果表明:无渣自保护药芯焊丝在最优参数下的飞溅较有渣自保护药芯焊丝最优参数下的飞溅小;无渣自保护药芯焊丝的熔敷金属表面熔渣呈黑色的薄渣并在"渣溅"的第3过程自动驳开脱落,有渣自保护药芯焊丝的熔敷金属表面熔渣呈黄褐色的厚渣覆盖均匀,且敲开后表面呈片状,内部呈细碎粉末,导致其脱渣比较困难;无渣自保护药芯焊丝的合金填装量高于有渣自保护药芯焊丝,且2种焊丝表面成形都没有气孔,证明2种焊丝的保护效果优良。

稀土元素对自保护药芯焊丝的影响

研究了三种稀土合金及混合稀土对自保护药芯焊丝熔敷金属中含氧量、含氮量、气孔敏感性的影响规律 ,通过试验及理论分析发现 ,增加稀土元素的添加量 ,可使熔敷金属中含氧量下降 ,降低了气孔敏感性 ,混合稀土的作用最明显 ,它完全抑制了气孔。而由于稀土元素在先期脱氧中大量氧化 ,其脱氮效果较弱 ,稀土元素对熔敷金属的总含氮量的影响不显著。但通过稀土的固氮作用可使总含氮量控制在一定的范围内 ,并降低了氮的有害作用。适量的稀土元素可改善焊缝金属组织的形态、细化晶粒。

高水分钛酸型E308-17焊条的研制

采取"排氢"方案解决焊接气孔敏感性问题的技术路线,并通过开发应用新型凹凸棒石材料和合理设计焊条配方,从而成功地研制出高水分钛酸型E308-17焊条,该焊条具有较强的抗气孔敏感性能力、良好的理化性能及优良的焊接工艺性能。该项研究成果会对高水分钛酸型E308-17焊条的应用起到积极的推动作用。

不锈钢焊条药皮温升开裂的产生与对策

本文分析了不锈钢焊条药皮温升开裂的特征以及对焊条工艺质量的影响,探讨了不锈钢焊条药皮温升开裂机理及工艺因素的影响,提出了控制药皮温升开裂的对策。结果表明,不锈钢焊条药皮温升产生的裂纹尺寸大小不一,形态各异;这些裂纹的性质属于药皮高温塑性不足或脆性开裂裂纹,药皮与焊芯间的分离或剥离属于粘结剂失效开裂。不锈钢焊条药皮温升开裂导致药皮脱落、熔滴粗化、飞溅增大、脱渣性变坏,增大了焊缝中的裂纹倾向和气孔敏感性,并使接头性能变坏。焊芯电阻大、温升高、膨胀系数较大是药皮开裂的主导因素,而药皮的高温塑性差,以及药皮与焊芯间粘结剂失效,是药皮与焊芯过早分离的诱发因素;焊接参数中,焊接电流对药皮开裂的影响最大,焊条烘焙温度(或药皮含水量)和焊条直径也有一定影响。提出控制药皮温升开裂的对策是:①改善药皮高温塑性。②提高药皮与焊芯间结合性能。③实现渣壁过渡形态或"准渣壁过渡"形态。

超级双相不锈钢焊条CHS2553的研制

讨论了在超级双相不锈钢焊条CHS2553中,影响熔敷金属力学性能以及耐腐蚀性的主要因素。降低焊缝杂质含量,合理控制Cr、Ni、Mo、Cu、N等元素的含量可以得到较稳定合理的双相组织和优良的理化性能。讨论了影响焊条工艺性能的主要因素,适当的氟化物及稳弧剂的加入,对改善电弧稳定性及气孔敏感性十分有利。通过碳酸盐和硅铝酸盐含量的调整及适当加入云母等原材料,可显著提高药皮的抗发红开裂性。经检测,该焊条的各项指标均达到了国标要求,得到用户的认可。

免复烘焙E308-16不锈钢焊条的研制

针对使用前没有复烘焙条件或不愿意复烘焙直接使用E308焊条的用户,研发了一种免复烘焙焊条。通过加入适当的氟化物及稳弧剂、脱水处理金红石和长石等措施有效改善了交流电弧稳定性及气孔敏感性;在药皮中增加大理石含量有利于改善焊缝抗气孔敏感性和提高立焊工艺性能。免复烘焙焊条经3~6天、湿度50%~80%加速吸潮后进行焊接气孔敏感性对比测试,抗气孔敏感性明显优于常规E308焊条。通过对比两种配方焊条电弧稳定性、脱渣性、再引弧性、飞溅率、焊条药皮抗发红、开裂性及立焊工艺性发现,免复烘焊条和需要复烘的焊条焊接工艺性相当;通过理化性能的对比测试,力学性能接近、化学成分也相当,满足标准和用户使用要求。

钛酸型E09不锈钢焊条研制

研究钛酸型Ｅ３０９不锈钢焊条的同时，研究了不锈钢焊条气孔敏感性及渗硅倾向。结果表明，熔渣的碱度，硅铝酸盐的加入量及氧化性对气敏感性和渗硅影响很大。通过控制熔渣度，硅铝酸盐及氧化物可控制气孔及渗硅。

焊接热过程和冶金过程

采用垂直给送填充丝至熔池的不同区,按热流模拟分布加热图计算结果表明,准确度达8%,而采用冷丝时熔池含热量降低巧%。以电流按上述加热图补充加热焊丝可消除焊缝的不对称并得到稳定的成形和接头性能。

东北玉簪和白玉簪叶片水分利用效率的差异及原因分析

本研究比较了东北玉簪和白玉簪气孔形态对气孔功能和水分利用效率的影响。结果表明,东北玉簪的气孔密度远高于白玉簪,但气孔孔径略小于后者。强光下,东北玉簪的光合速率、气孔导度和水分利用效率均高于白玉簪,但弱光下差异较小。水分胁迫下,两者的光合速率和气孔导度等均迅速降低,强光能够增强水分胁迫下两种玉簪水分利用效率的差异,且东北玉簪的气孔对强光和水分胁迫的交互作用更加敏感。据此,玉簪种间气孔形态差异对水分利用效率的影响在很大程度上受光环境的调控,东北玉簪较小的气孔、较大的气孔密度以及较强的气孔敏感性对其在强光与水分胁迫下维持较高的水分利用效率起重要作用。