轨道车辆铝合金长大薄壁脉冲复合磁控高效弧焊工艺研究

利用外加磁场改善电弧焊焊接工艺,具有成本低、附加耗能少、易操作等优点,已成为当今研究的热点之一。针对高速MIG焊时焊缝成形不良及焊接接头质量差等问题,在焊枪上装配一紧凑型脉冲复合磁场发生器,同时调控电弧和熔滴的左右摆动及前倾行为;并开展不同焊接参数下的铝合金车体长大薄壁型材对接接头焊接工艺试验,以研究高速焊条件下的最佳焊接工艺。研究发现,对于铝合金车体焊缝,励磁参数为8A、120 Hz,焊接参数为265A、23.5 V、1.2 m/min时,焊缝成形质量最佳。利用金相显微镜以及背向散射电子衍射(EBSD)技术表征了不同焊接参数下焊接接头的微观组织,分析了外加脉冲复合磁场对焊接接头组织的影响。结果表明,在高速焊接条件下(>1.0 m/min),焊接接头的晶粒相较于常规焊速时明显粗化,且熔合区宽度有所增加。然而,引入脉冲复合磁场后,晶粒尺寸和熔合区宽度均降低至与常规焊速相当的水平。开展不同焊接参数下的焊接接头力学性能测试,结果表明,外加脉冲复合磁场对焊接接头的机械性能具有显著的改善作用,焊缝区的平均硬度提高了21.37%,而接头的平均抗拉强度达到187 MPa,与传统焊接速度时的193 MPa相当接近。在保证焊缝成形质量和接头机械性能的前提下,最终将焊接速度从0.75 m/min提高到1.2 m/min,实现了优质高效的焊接过程。

磁控旋转电弧焊技术在管件焊接的研究进展及应用

介绍了磁控旋转电弧焊的工艺特点和原理,综述了目前磁控旋转电弧焊在焊接工艺试验、焊接性能测试、焊接质量评价和焊接过程仿真的研究进展及其应用。研究结果表明,磁控旋转电弧焊焊接参数较多,参数之间存在相互影响;不同材料厚度、实心或空心都会对磁通密度产生影响,改变电弧速度进而影响焊接质量;磁控旋转电弧焊受磁通密度的影响较大,只适用于磁性材料的焊接,在非磁性材料应用几乎没有。最后展望了磁控旋转电弧焊未来的研究和发展方向。

球墨铸铁与钢的磁控旋转电弧焊接

汽车稳定杆可以球墨铸铁管和合金钢管作原材料采用焊接工艺制造,但由于两种材料化学成分差异较大,焊接困难。采用磁控旋转电弧焊工艺对6 mm厚的GGG40球墨铸铁管和E355合金钢管进行了对接焊,随后对焊接接头进行了宏观检验、金相检验、拉伸试验、断口分析、显微硬度测定和疲劳试验。结果表明:焊缝组织较细小,球墨铸铁侧组织与母材有较大差异;接头的平均抗拉强度为361.4 MPa,为母材强度的90.3%,最高硬度远高于母材,为402.6 HV0.1;采用MIABW工艺焊接的球墨铸铁-合金钢汽车稳定杆疲劳试验1 290次循环未发生断裂。

磁控等离子弧堆焊热源的研究

从磁控等离子弧热与力的分布特性、所用设备以及堆焊质量三个方面对该热源进行了全面的研究．