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。

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。

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。

大型锆-钢复合板反应器的焊接技术及质量评价

介绍了窄间隙埋弧焊、氩弧焊、等离子弧焊等焊接方法在大型锆-钢复合板反应器制造中的应用,并指出了各种方法的适用范围及优缺点。除对焊接接头进行常规的射线、渗透及超声检测外,还对反应器进行了水压、气密性、热循环、氦检漏等试验,检验复层焊缝在设计温度、设计压力下是否产生缺陷及缺陷是否发生扩展,尽可能保证设备的长周期安全运行。

高效率的海底管线铺设焊接技术

文中结合当前海洋油气开采作业的发展现状与趋势,简述了高效率的海管铺设系统和主要铺设方法,介绍了海洋工程应用中的钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、激光-电弧复合焊以及电子束焊。根据国内外水下焊接技术发展要求和应用现状,提出了基于CAN总线的海底管线自动焊接系统,为实现深水管线全自动焊接打下了基础。

镁合金焊接技术研究

分别采用钨极氩弧焊、激光焊、激光-氩弧复合热源焊接变形镁合金AZ31B,系统分析焊接接头的组织及性能。结果发现,氩弧焊的焊缝表面成型较好,但接头深宽比小、热影响区宽且组织晶粒粗大,试样的抗拉强度较低;激光焊接头深宽比大、几乎不存在热影区、组织晶粒细小、基本无焊接变形,试样的抗拉强度较高;激光-氩弧复合热源焊接技术焊缝的表面成型接近氩弧焊,其深宽比及组织晶粒度接近于激光焊,且焊接变形小,接头强度抗拉强度接近母材。激光-氩弧复合热源焊接技术充分利用了激光和电弧相互作用的优势,克服了二者的不足,无论是在接头质量,还是在生产效率上都具有明显的优势,是一种高质高效的镁合金焊接工艺。

焊切设备

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电极极性和保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响

通过电信号-高速摄像采集系统记录钨极惰性气体保护-熔化极惰性气体保护(TIG-MIG)复合焊引弧过程中的电压-电流信号和电弧图像,研究了TIG焊和MIG焊的电极极性接法、MIG焊保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响。试验结果表明:MIG焊采用直流反接是TIG电弧辅助MIG焊依靠细长放电通道实现非接触引弧的必要条件,TIG焊采用直流正接还是反接仅影响TIG电弧辅助MIG焊实现非接触引弧的容易度;MIG焊非接触引弧是由于TIG电弧外层的电子向MIG焊丝末端移动,在途中与周围的保护气体发生频繁碰撞并使之部分电离,产生大量正负带电粒子,导致间隙的电导率显著提高,以致间隙在低电压下发生了电击穿;相比Ar+1%O2(体积分数)和Ar+15%CO2(体积分数),MIG焊在纯Ar中实现非接触引弧更容易。

激光干预对镁合金焊缝成形性与力学性能的影响

采用激光-氩弧复合焊技术焊接ZM5镁合金,研究激光-氩弧复合焊与钨极氩弧焊对镁合金焊缝成形性与力学性能的影响。成形性分析表明:在焊接速度为5、15 mm/s时,激光-氩弧复合焊能得到良好的焊缝,且无气孔缺陷;而钨极氩弧焊不适于高速焊接,且气孔缺陷明显。抗拉强度分析表明:激光-氩弧复合焊缝平均抗拉强度为246 MPa,屈服强度为94.53 MPa,断裂伸长率为2.48%,均大于钨极氩弧焊,且2种焊缝均呈韧性-脆性混合断裂。硬度测试分析表明:激光-氩弧复合焊缝区平均硬度为63 HV0.05,热影响区硬度值与母材区相当,约为55 HV0.05,均高于钨极氩弧焊的硬度。上述分析说明:激光的干预有利于提高镁合金焊缝成形性和力学性能,适用于焊接速度要求高、情况紧急时的焊接,这为装备镁合金零部件体积和结构损伤的修复与再制造提供了数据依据。