钨极氩弧自动焊根焊在中小管径管道焊接中的应用

为全面推广自动焊在中小管径长输管道建设中的应用,通过对自动焊焊接方式的调研和比选,提出采用钨极氩弧自动根焊+外焊机自动焊试验段应用方案。该方案是使用自动钨极氩弧焊工艺实现根焊单面焊双面成形,熔化极单焊丝气体保护下向焊填充盖面的一种焊接工艺,该工艺参数范围大,适用于各种地形,充分发挥了氩弧焊抗风能力强、熔透可靠、缺陷少的优势,减少了人为因素的干扰,实现了高质量自动化的全自动焊接。焊接工艺评定研究结果表明,此种焊接方式符合国标及DEC文件的要求,为中小管径管道自动焊的应用提供了技术储备和支持。同时该焊接方式也为集气管道、二氧化碳输送管道等中小管径高压管道焊接提高焊接质量指明了方向,具有良好的应用前景。

ZrO_2活性剂对309不锈钢钨极氩弧焊电弧特性及焊缝性能的影响

以ZrO_2为活性剂(质量分数分别为0,0.25%,0.50%,1.00%)对309不锈钢进行钨极氩弧焊,研究了ZrO_2对焊接电弧特性、熔深以及焊缝组织和性能的影响。结果表明:添加ZrO_2焊接时电弧产生脉冲特性,电弧电压随ZrO_2质量分数的增加先减小后增大,焊后熔深均比未添加ZrO_2焊接时的大2倍以上;添加质量分数0.50%ZrO_2焊接后焊缝组织由奥氏体和少量%铁素体组成,部分区域奥氏体晶粒呈等轴状;少量ZrO_2的添加降低了焊缝区的硬度和弯曲屈服强度;随ZrO_2质量分数的增加,焊缝区的硬度降低,弯曲屈服强度先减小后增大,热导率减小,比热容增大。

石墨烯增强镁合金钨极氩弧焊接接头性能

通过活性钨极氩弧焊接将石墨烯纳米片溶入AZ31镁合金中,制得石墨烯/AZ31镁合金复合焊接接头。研究石墨烯加入量对复合焊接接头组织和性能的影响。结果表明:石墨烯纳米片在Marangoni逆流的运载和电磁力的搅拌作用下,均匀分布在AZ31镁合金基体中。均匀分散的石墨烯纳米片有效地细化镁合金的晶粒组织,并显著提高其接头的力学性能。所有试样中,4~#石墨烯/AZ31镁合金复合接头的晶粒尺寸最小(约19.8μm),力学性能最优,其极限拉伸强度和显微硬度为198 MPa和68.9 HV,约为未添加石墨烯纳米片AZ31镁合金接头的190.4%和130%,同时,接头的韧性也达到最佳。因此,石墨烯纳米片的添加量在1.41%左右时,能获得性能最好的石墨烯/AZ31镁合金复合接头。

多功能直流钨极氩弧焊机的研制

阐述了具有直流焊、直流脉冲焊、氩弧点焊等功能的多功能直流钨极氩弧焊机主电路及控制系统工作原理．

手工直流钨极氩弧封底焊

氩弧焊已获得广泛采用，直流钨极氩弧封底焊常为工程机械制造和维修部门采用。

核电站VVER堆型复合钢主管道窄间隙钨极氩弧(N-TIG)自动焊技术应用可行性研究

依据国内M310、CPR1000、AP1000等堆型核电站主回路管道的焊接已陆续实现自动焊技术,在提升施工效率及质量方面效果显著,结合俄罗斯VVER堆型主管道复合钢材料的特点,论述国内核岛主管道自动焊接现状,对研发中国特色的主管道复合钢自动焊施工工艺、利用国外资源,推动国际化合作的可行性研究具有重大意义。

新型管板半自动钨极氩弧焊高速施焊实用技术推广

新型管板半自动钨极氩弧焊机增加了许多新功能,首先要熟悉焊机操作方法,调节各预设置参数到合适范围内。然后掌握焊接参数编制要领,根据生产厂优质高速生产要求调节焊接参数,实现大规范高速施焊,全位置焊接。生产厂对几种规格管板进行焊接试验,得到一系列合适焊接工艺参数,焊缝成形均匀美观,焊后试压检漏合格率高。生产厂对定位冷却工装卡具进行革新,实现冷却定位一体,达到准确定位、连续施焊要求,且定位棒更换迅速。

GH536合金激光焊与钨极氩弧焊接头组织性能对比研究

为探讨激光焊替代氩弧焊焊接GH536合金的可行性,以3 mm厚GH536合金为研究对象,分别采用激光焊和钨极氩弧焊,对比分析两种接头的室温和高温拉伸性能、持久性能、疲劳性能及组织。结果表明:采用激光焊接可以实现3 mm厚GH536合金的单面焊双面成形,相比氩弧焊的双面填丝焊接成形,激光焊在降低热输入的同时焊接速度提高了5倍;激光焊接头室温和1000℃高温平均抗拉强度分别为740 MPa和77 MPa,接头持久寿命可达母材的75%,与氩弧焊接头相当,但相同条件下激光焊接接头的疲劳性能更好,是氩弧焊接头的2倍以上,其主要原因是激光焊单位时间热输入较低,接头组织更均匀,晶粒更细小,焊缝成形平整、光滑,焊趾处应力集中小。通过对比分析可知,激光焊可以替代氩弧焊对GH536合金进行焊接。

采用不同锰含量冷作0Cr18Ni10Ti薄壁不锈钢管钨极氩弧环焊试验

采用锰含量为1.27%,1.35%和1.44%的三种冷作0Cr18Ni10Ti薄壁不锈钢管与锰含量为1.35%的冷作0 Cr18 Ni10 Ti不锈钢端塞进行钨极氩弧环焊,研究了不锈钢中锰元素含量的不同对环焊缝质量的影响。结果表明,在相同焊接条件下,锰元素含量为1.44%的薄壁不锈钢管与端塞环缝焊接的金相性能最好,焊接参数选择合适,锰元素含量增加到1.44%,会显著改善环焊缝金相性能,有效避免焊接裂纹等缺陷的产生,同时获得合格焊缝熔深。适当增加冷作0Cr18Ni10Ti薄壁不锈钢管中锰元素的含量,可明显改善钨极氩弧环焊缝质量。

厚板钛合金等离子-钨极氩弧复合焊接接头组织与性能

针对16mm厚TA2钛合金板材进行等离子打底+钨极氩弧焊盖面的复合焊(plasma-tungsten inert gas welding,P-T复合焊),采用小孔型等离子焊实现不开坡口单面焊双面成形。结果表明,焊缝的组织为少量锯齿形α-Ti+针状马氏体,未发现成分偏析与聚集、夹杂物及裂纹等缺陷。热影响区及熔合线为锯齿形α-Ti+板条马氏体组织。焊缝的抗拉强度达到486 MPa,与母材相当,且断裂位置位于热影响区。在较优的工艺参数下进行焊接,焊缝及热影响区的维氏硬度分别为175 HV和170 HV,均高于母材。因此P-T组合焊接能实现钛合金厚板焊接,在厚板钛合金焊接中具有广泛的应用前景。

直流脉冲钨极氩弧焊机的研制

阐述了具有直流焊、直流脉冲焊等功能的直流脉冲钨极氩弧焊机主电路及控制系统工作原理。

氩弧焊技术应用于制备机械耐磨涂覆层工艺开发

采用钨极氩弧焊机作为氩弧熔覆设备,以合金粉末作为预敷材料,利用焊接技术可制备出耐磨涂覆层。将耐磨涂覆层应用于钢铁材料,可使熔覆层与基体之间结合紧密,组织均匀致密、无裂纹、无气孔。显微硬度测试结果表明,试样样品的显微硬度增大,显微硬度与涂覆层厚度正相关。磨损测试结果表明:载荷为40 N时,Fe_(0)涂覆层和Fe_(1)涂覆层的耐磨性较基体分别提高了3.22倍和4.03倍;载荷为60 N时,Fe_(0)涂覆层和Fe_(1)涂覆层的耐磨性较基体分别提高3.13倍和3.64倍。可见,耐磨涂覆层能有效提高机械构件的耐磨性。

铝合金交流A-TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝熔深的影响

研究了铝合金交流A TIG焊中单组分活性剂对焊缝熔深的影响,还针对多组分活性剂研究了焊接参数对焊缝熔深的影响.实验结果表明,卤化物几乎不能增加焊缝熔深,而氧化物对焊缝熔深的影响很复杂,有的能增加焊缝熔深,有的效果不明显,有的甚至减小焊缝熔深.其中SiO2增加熔深作用最显著.焊接参数包括焊接电流、焊接速度、氩气流量和电弧长度等对焊缝熔深有一定影响.

铝合金激光-钨极氩弧双面焊的焊接特性

以4 mm和10 mm厚5A06铝合金为实验材料,对激光-钨极氩弧(TIG)双面焊(LTDSW)的焊接特性进行了研究。该工艺充分利用了激光和钨极氩弧两种热源相互作用的优势,不仅可以获得稳定可靠的焊接过程与美观的焊缝成形,还具有显著增加接头熔深、减少焊接缺陷、提高焊接生产率和降低焊接成本等优势,实现了在小功率(1.0 kW)激光条件下4 mm厚铝合金板的可靠连接。与激光焊相比,激光-钨极氩弧双面焊的气孔数量有所下降,气孔分布位置主要受激光和电弧能量匹配关系的影响,气孔数量和大小主要取决于焊接热输入的大小。激光-钨极氩弧双面焊的接头抗拉强度为310 MPa,约为母材强度的88%。

20碳钢A-TIG焊剂研制及单面焊双面成形工艺试验

本文主要针对20碳钢,进行A-TIG焊剂的研制,通过对大量焊剂配方在电弧下观察熔池表面积与体积的变化情况来选出熔深效果明显（能一次焊透8mm）的20碳钢焊剂,并进行焊接工艺评定试验及单面焊双面成形工艺试验,结果各项性能指标均符合中国船级社《材料与焊接规范》的规定。

镁合金AZ31B的激光-TIG复合热源缝焊工艺

以AZ31B变形镁合金为主要对象,研究了其激光-TIG复合热源缝焊工艺特点,探讨了缝焊表面成形、缝焊熔深的影响因素以及缝焊缝的抗剪强度变化规律。结果表明,激光-TIG复合缝焊的焊缝为明显的“图钉型”形貌,上部分为TIG电弧焊接成形,下部分为典型的激光焊接成形。镁合金复合热源缝焊具有焊接速度高、焊缝成形美观、焊接参数范围较宽等特点,接头抗剪强度较高,是一种优良的焊接方式。

不同焊接热输入下AZ31镁合金TIG焊接接头的显微组织与力学性能

采用交流钨极氩弧焊在不同焊接热输入下对2mm厚的热轧态AZ31镁合金薄板进行对接焊试验,采用显微镜、硬度仪及拉伸试验机等对焊接接头的显微组织与力学性能进行了研究。结果表明:焊接接头母材区的组织为单相α-Mg固溶体,热影响区和焊缝区的组织为α-Mg单相固溶体和弥散分布的β-Mg_(17)Al_(12)相;随着焊接热输入增大,焊缝区的晶粒变大,β-Mg_(17)Al_(12)相增多;焊缝区的显微硬度最高,母材区的次之,热影响区的最低;随着焊接热输入增大,焊接接头的抗拉强度先增大后减小,并在90A时达到最大,为223 MPa,可达到母材的89.2%,此时的伸长率为10.0%;拉伸断裂位置主要出现在热影响区,断裂方式为准解理断裂。

焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议

"大飞机"计划、拥有自主知识产权的ARJ21飞机、"神七"宇宙飞船、"嫦娥奔月"计划、载人航天工程、新一代大型运载火箭及新型卫星等航空航天型号的需求,牵引着航空航天焊接技术的发展,先进焊接技术在航空航天中的应用也必然推动航空航天型号的发展。

6061铝合金薄板焊接应力与焊接变形

研究了6061铝合金薄板TIG焊焊接应力、焊接变形与焊接电流、焊接电压和板材尺寸的关系。随着焊接线能量的增加,铝合金的纵向和横向收缩变形增加;随着板的长度的增加,由于约束增加,板的纵向残余变形减少,厚度方向的抗弯增大,横向变形增大。板焊后,焊缝处受拉应力,而紧靠焊缝的母材处却受压应力,其余部分受拉应力且焊接线能量越大,残余应力越大。