脉冲燃烧型焊条焊弧长度对立焊效果的影响

以Q235钢为母材,使用脉冲燃烧型焊条进行手工自蔓延立焊试验,观测了焊弧长度对熔敷效果、熔深和接头拉伸强度的影响,并通过高速摄影观察了焊弧长度增加时焊弧的变化规律。结果表明,当焊弧长度小于3 mm时,焊接母材极易被烧穿,基本不能形成有效焊道;当焊弧长度大于3 mm时,随着焊弧长度增加,熔池熔深减小,焊道力学性能减弱。试验确定应用脉冲燃烧型焊条焊接时的最佳焊弧长度约为3 mm。

焊弧的电磁辐射研究

焊弧是大功率的用电负载 ;手工电弧焊中焊工距焊弧较近。研究焊弧的电磁兼容问题是有实际意义的。本文分析了焊弧的形成机理 ,论述了焊弧电磁辐射的计算方法 ,给出了三维图形 ,对焊弧的辐射进行了测量 。

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。

等离子弧喷焊颗粒增强铁基合金涂层组织的分析

采用等离子弧喷焊技术,利用后送粉装置在45钢表面制作了WC颗粒增强铁基合金复合涂层,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分别对涂层组织结构及成分进行了分析.结果表明,WC颗粒主要分布在涂层顶部,在中部和底部有少量的WC,分布比较均匀;从涂层与基体的熔合区到涂层顶部分别出现了平面晶、胞状晶、树枝晶和等轴晶;涂层表面组织中化合物主要由WC,Fe23B6,Cr23C6,Cr7C3,W2B5,FeW2B2等组成;在喷焊过程中,WC发生了溶解,涂层顶部WC的溶解量比较大;从基体到涂层表面,硬度值基本呈上升趋势,最高达2 218 HV.

变极性等离子弧立焊穿孔熔池的稳定建立

改进焊接工艺控制时序,编制起弧系统控制平台及信号采集程序。采用改进的起弧系统对2219铝合金和LF6铝合金薄板及中厚板进行变极性等离子弧立焊工艺试验,利用红外线测温仪检测起弧过程中焊接熔池区域附近的点随预热时间的温度变化,并把该曲线上的临界温度作为检测穿孔熔池是否形成的标志,计算机根据穿孔时刻的临界温度控制焊件行走的使能信号。研究表明：改进的起弧系统能够简化设备操作,提高自动化程度与工作效率；在穿孔形成的瞬间,检测点的温度有一个从高到低的突变过程(穿孔前的瞬间温度达到临界值),而且对于同一检测点,多次测量得到的临界温度基本稳定：起弧阶段向主焊接阶段过渡稳定,能够实现穿孔熔池的稳定建立,从而验证改进的起弧控制系统的可行性及可靠性。

TIG焊电弧辅助MIG焊引弧过程分析与机理探讨

在TIG-MIG复合焊中,先引燃的TIG焊电弧能够辅助MIG焊实现非接触引弧,且在整个非接触引弧过程中不产生焊接飞溅.利用电信号与高速摄像同步采集系统获取MIG焊引弧过程的电弧电压、焊接电流和电弧图像,研究了先引燃的TIG焊电弧及其参数变化对MIG焊引弧过程及引弧方式的影响.结果表明,细长放电通道形成于MIG焊丝末端与TIG焊电弧之间是TIG焊电弧辅助MIG焊实现非接触引弧的关键;TIG焊电弧辅助MIG焊实现非接触引弧对TIG焊接参数的变化具有良好的适应性.此外,基于气体间隙击穿的流注理论,探讨了细长放电通道的形成过程,揭示了TIG焊电弧辅助MIG焊实现非接触引弧的机理.

等离子弧喷焊铁基合金组织与力学性能

采用F410、F316和F250三种铁基合金粉末,利用等离子弧喷焊技术在ZG310-570铸钢基体表面制备铁基喷焊层。使用火花直读光谱仪测定喷焊层成分,通过金相显微镜观察组织,使用布氏硬度计测定喷焊层硬度,使用摆锤式冲击试验机分析堆焊层的韧性。结果表明,三种粉末喷焊层均由胞状或块状的奥氏体和共晶硼化物组成,共晶硼化物分布在晶界上并连接成网状,F316粉末等离子弧喷焊所获得的喷焊层硬度和韧性均优于基体和其他两种粉末。

氧乙炔火焰和等离子弧喷焊合金涂层的组织和耐腐蚀磨损性能

研究了用氧乙炔火焰和等离子弧喷焊两种方法在 16Mn钢基材表面制备的自熔性铁基合金涂层和镍基合金涂层的显微组织、相组成、硬度和不同腐蚀介质下的腐蚀磨损性能 .发现两种合金涂层组织都具有枝晶生长特征 ,枝晶间存在细小的共晶组织 ,涂层均由γ固溶体和多种共晶化合物相所组成 ;铁基合金涂层枝晶发达 ,镍基合金涂层枝晶细小 ;涂层硬度越高 ,其耐磨性越好 .几种涂层的硬度和耐磨性由高到低的顺序为 :HNi6 0→DFe5 5→DNi6 0→HFe5 5 .合金涂层在酸碱腐蚀介质中的耐磨性与在中性水中的耐磨性相比都降低 ,在酸性腐蚀介质中更差 .

激光-等离子弧复合焊技术的研究进展

激光-等离子弧复合焊技术是一种具有较好工业应用前景的新技术,目前已经引起了国内外研究人员的重视。已发表的研究文献表明,与单独激光焊相比,此技术可显著提高焊接速度和间隙适应能力,有效地减少气孔和热裂纹,改善焊缝成形质量,可应用于剪裁拼板焊、涂层钢的搭接焊、填丝焊、薄板高速焊及表面合金化,适合于低碳钢、不锈钢及铝合金等材料,且能用于立焊。为了使该技术尽快应用于工业生产中,今后需加强复合焊炬的开发、焊缝成形机理以及关于此技术新的应用领域的研究。

管子对接全位置TIG氦弧内焊工艺研究

对于壁厚为4mm的小口径管道TIG全位置对接内焊,采用氦弧焊Ⅰ型坡口单面焊双面成型.结合试验,通过对峰值电流、基值电流、焊接速度、电弧电压的优化,解决仰焊焊缝塌陷及下坡焊未焊透的问题,得出最佳工艺.最佳工艺分为4个区,焊接速度75 mm/min、峰值电流114～ 130 A、基值电流58 ～62 A、送丝速度0.45 ～0.6m/min、电弧电压13.4～ 14.0 V.试验表明,在管道全位置TIG对接既不能外焊又不能摆动的情况下,氦弧内焊不失为一种理想选择.

双丝单弧气体保护焊工艺

介绍了双丝单弧气体保护焊技术特征,研究了送丝控制,设计出使两丝送丝速度与各自熔化速度相等的控制电路,并通过试验确定了两焊丝夹角为30°～45°,焊丝伸出长为10～20mm。

镁合金激光-氩弧复合焊再制造熔覆成形工艺优化

目的 针对镁合金零部件表面损伤和体积损伤的修复问题,采用激光-氩弧复合焊修复技术,通过对工艺参数的优化,制备出组织性能良好、缺陷少的熔覆层,形成相适应的优化修复方案,为镁合金高效修复提供技术支撑。方法 采用激光-氩弧复合焊技术在ZM5合金上制备熔覆层,调整送丝速度、焊接电流、焊接速度、激光功率四种工艺参数,研究工艺参数对熔覆层成形性和尺寸的影响。结果 送丝速度越小,熔覆层越光滑,呈现为扁平状,且熔宽、熔深较大。当焊接电流大于105A时,激光-氩弧复合焊的强度和焊接效果最好。焊接速度对熔覆层尺寸的影响很大,随焊接速度的增加,熔覆层向细、窄、小发展。当激光功率增加到400 W时,复合焊热输入提高,熔覆层铺展性增强。结论 综合熔深、熔宽、余高的离差量,为得到成形性良好、尺寸较大的熔覆层,焊接速度应为5 mm/s,送丝速度应为23 mm/s,激光功率应在400~500 W之间,焊接电流应为120~140 A。

激光-微束等离子弧复合焊接过程的结构负载声发射信号表征

采用脉冲YAG激光焊、微束等离子弧焊和激光-微束等离子弧复合焊对304不锈钢进行焊接试验,实时采集焊接过程中的结构负载声发射信号,研究声发射信号对焊接过程的表征.结果表明,激光离焦量为-2 mm的激光-微束等离子弧复合焊接,热源复合效果更好,焊缝表现出更显著的复合热源焊接特征.焊缝获得了更好的表面成形和熔深、熔宽.热源复合效果更好的焊接过程,其声发射信号波形表现出更大振幅,且更为均匀,并与激光热源的周期性相符,呈现出明显的复合热源焊接周期性.因此可以利用焊接过程检测到的结构负载声发射信号表征激光和微束等离子弧两种热源复合效果特征.

铸钢件内孔等离子弧喷焊修复技术

材料为ZG310-570的铸钢件因承受冲击载荷的频繁作用导致其内孔磨损失效,是该类铸钢件最主要的失效形式。利用粉末等离子弧喷焊技术对铸钢件受损内孔进行修复,并利用火花直读光谱仪、金相显微镜、布氏硬度计、冲击试验机和扫描电子显微镜分别对喷焊层外观质量、显微组织和力学性能进行分析。分析结果表明,采用粉末等离子弧喷焊修复方法使铸钢件内孔尺寸得到恢复;喷焊层与基体为冶金结合,结合线清晰;喷焊层的硬度值为267.5 HBW,优于基体材料的180.2 HBW,修复后的内孔冲击吸收功为15.40 J,满足技术要求;喷焊层的断口存在大量撕裂,说明喷焊层具有一定的冲击韧性。

等离子弧喷焊镍基合金层组织及耐磨性试验研究

在16Mn钢表面等离子弧喷焊自熔性镍基合金喷焊层(Ni60)及加入w(WC)25%的镍基合金喷焊层(NWC25),对两种合金喷焊层进行了显微组织、X射线衍射分析、硬度及不同腐蚀介质下的磨损试验。结果表明,合金喷焊层显微组织均为γ固溶体基体和各种化合物相,如Fe23(C,B)6,(Cr,Fe)7C3,Cr7C3,NiB,WC等。NWC25喷焊层具有较高的硬度,在腐蚀介质中耐磨性明显高于Ni60;合金喷焊层在弱酸碱介质中的耐磨性比在中性水中都有所降低,在酸性介质中降低较为明显。

铝合金穿孔型等离子弧立焊的BP神经网络预测模型

基于MATLAB6.1的神经网络工具箱 ,利用BP神经网络建立铝合金穿孔型等离子弧立焊的输入 -输出的网络模型 ,通过训练该网络 ,能够根据输入节点数值预测输出结果。当给定网络输入节点的各个焊接工艺参数值 ,能够预测网络的输出 ,即焊缝形状的各个参数。用这个工艺的匹配值进行焊接试验。结果表明 ,焊缝的形状参数与网络模型的预测结果之间的误差在 8%以内。仿真试验的结果表明 ,这个方案是可行的。

神经网络在铝合金穿孔型等离子弧立焊中的应用

铝合金穿孔型等离子弧立焊是一种高能密度焊 ,焊接过程是一个复杂的、多参数耦合的高度非线性过程 ,存在许多难以量化、不确定的知识 ,无法实现解耦 ,在生产中难以进行有效的控制 神经网络具有非线性映射和自组织、自学习的特点 ,使其在焊接领域中的应用具有一定的优势 本文基于MATLAB6.1的神经网络工具箱 ,利用 3层BP人工神经网络建立铝合金穿孔型等离子弧立焊的输入 -输出的网络模型 ,通过训练该网络 ,能够根据输入节点的各个焊接工艺参数值 ,预测焊缝形状的输出结果 焊缝的形状参数与网络模型预测结果的误差在 8%以内 仿真试验结果表明 。