S355J2W钢高频脉冲MAG焊T-HV焊缝的组织和性能

文中选用直径分别为1.2 mm和1.6 mm的焊丝,对S355J2W耐候钢进行高频脉冲MAG焊工艺试验,接头为T形接头,通过对焊接接头宏观形貌观察和微观组织分析,2种工况焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,且在较小热输入的条件下采用直径1.6 mm焊丝打底也可防止产生根部未熔合、未焊透缺陷,避免了气孔、夹杂及裂纹的产生。接头显微组织特征类似,焊缝为较多的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)及粒状贝氏体(BG)组织,未见向晶界内生长的塑性较差的侧板条铁素体(FSP);熔合区主要为一定量的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)组织,少量的珠光体(P)、粒状贝氏体(BG)组织,靠近焊缝侧晶粒较细小,靠近过热区侧晶粒较粗大;过热区主要是较多的细条状铁素体(IGF)、粒状贝氏体(BG)和少量珠光体(P)组织,晶粒大小比较均匀。采用Image-Pro Plus软件测量和计算了焊缝中针状铁素体占比,与直径1.2 mm焊丝相比,采用直径1.6 mm焊丝的焊缝中针状铁素体增加了10%。硬度测试结果表明:2种工况焊接接头的硬度值均在母材处出现最小值,在过热区出现最大值,且硬度值均小于标准规定的HV10380。

S355J2W+N钢不同直径焊丝的高频脉冲MAG对接焊工艺

文中采用φ1.2 mm和φ1.6 mm焊丝对S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG对接焊工艺试验,坡口角度为40°,使用直径1.2 mm焊丝的焊接参数为:打底焊接电流236 A,电弧电压29 V;盖面焊接电流242 A,电弧电压30.1 V,摆动角度3°,摆动速度8周/min,摆动的左右停留时间为0.3 s;使用直径1.6 mm焊丝的焊接参数为:打底焊接电流210 A,电弧电压26.5 V;盖面焊接电流249 A,电弧电压27.5 V。对焊接接头进行宏观形貌观察和分析,结果显示:焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷,外观符合EN ISO17637∶2016/EN ISO 5817∶2014 B级质量要求。但G40X焊缝呈蘑菇状,G40Y焊缝近似三角形状,且G40Y焊缝成形系数、余高系数及焊趾角度均大于G40X的,与φ1.2 mm焊丝相比,使用φ1.6 mm焊丝可使根部熔深提高50%。

S355J2W耐候钢高频脉冲MAG焊对接接头的组织和性能

文中选用φ(Ar)80%+φ(CO_(2))20%(M21型)的保护气体,对板厚为12 mm的地铁转向架构架用S355J2W耐候钢进行了3 mm间隙的高频脉冲MAG焊(冷焊打底)与常规脉冲MAG焊2种工况的对接焊工艺试验,研究了接头的组织和性能。研究结果表明:2种工况的对接焊接头,焊缝均成形良好,接头无裂纹、气孔等缺陷,且焊缝金属与母材金属熔合良好;接头的显微组织特征类似,为先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)以及少量粒状贝氏体(BG)组织。与常规脉冲MAG焊相比,采用高频脉冲MAG焊(冷焊打底)可获得较为理想的接头组织和性能。

跨座式单轨基础框架脉冲MAG自动焊工艺研究

对于跨座式单轨转向架,基础框架起着非常重要的作用。为保证产品焊接质量可靠、稳定,提高整体自动化率,针对基础框架脉冲MAG自动焊工艺可行性及焊接质量进行研究,对试件进行相应力学性能测试,选择典型的DV、T-joint接头形式进行自动焊模拟试件验证。试验证明,采用机器人自动焊接,确定好工艺参数,配合双L臂双枪旋转C型架,利用设备外部轴与工件同步、变位,可完成基础框架复杂结构焊接,获得稳定的焊缝成形、足够的金属熔合深度及焊接接头良好的力学性能。

Nd:YAG激光+脉冲MAG电弧复合热源焊接参数对焊缝熔深的影响

试验研究Nd:YAG激光+脉冲MAG电弧复合热源焊接过程中焊接参数对焊缝熔深的影响。研究结果表明,复合热源焊缝熔深随电弧功率和激光功率的增大而增大,随焊接速度的增大而减小,并且在相同参数下,复合热源焊缝熔深稍大于激光焊缝熔深而显著大于脉冲MAG焊缝熔深。对于不同焊接电流,光丝间距在0～3mm内复合热源焊缝取得最大熔深,且取得最大熔深的光丝间距与焊接电流大小有关;复合热源焊缝熔深在离焦量为2mm时取得最大值。试验结果分析表明,在激光+电弧复合热源焊接过程中激光功率不仅决定复合热源焊缝熔深,而且可以极大地提高焊接速度;MAG电弧也可提高Nd:YAG激光焊的热效率。

Nd:YAG激光-脉冲MAG复合热源焊熔滴过渡分析

采用高速摄像技术拍摄熔滴形成、长大及脱落的过程,观测并分析激光加入对电弧焊熔滴过渡的影响.结果表明,发现激光改变了熔滴的空间飞行轨迹、过渡稳定性、熔滴过渡模式.并从熔滴受力角度建立了脉冲MAG焊接熔滴力学模型,分析了激光加入后熔滴受力状态的改变情况.分析发现复合激光后,脉冲MAG熔滴还受到额外两个力的作用,即激光小孔产生的高速向上喷发的金属蒸气对熔滴过渡的反推力和激光及光致蒸气等离子体对熔滴的热辐射而使被辐射面的液态熔滴金属高速蒸发而产生的反推力,这些反推力在光丝间距小于2 mm,会阻碍熔滴过渡;并且电磁力的方向偏向激光小孔.Nd:YAG激光-脉冲MAG复合热源焊接熔滴过渡稳定性受光丝间距、激光能量、离焦量等参数影响.

双丝脉冲MAG焊两种电流相位关系的焊接行为分析

基于高速摄像和电信号分析系统,采集了一定焊接工艺参数下高速脉冲双丝MAG焊接过程的电信号,并对焊接过程中的熔滴过渡方式以及电弧形态进行了高速摄像观察.结果表明,前丝、后丝脉冲电流交替变化时,前丝、后丝电弧形态分别为单丝工作时的钟罩形,显示前后丝电弧间基本没有影响;当前丝、后丝脉冲电流同步变化时,前后丝电弧合并为一个寿桃形电弧,分析指出前后丝电弧形态彼此间的吸引力是造成电弧形态合并的根本原因.不同脉冲电流频率下的焊缝显示,双丝脉冲MAG焊接过程中,前丝、后丝脉冲电流同步变化时,焊缝成形较好,但焊接过程声音较大并伴随较大烟尘;前丝、后丝脉冲电流交替变化时,焊缝成形一般,焊接过程声音柔和且产生较少烟尘.

Nd:YAG激光+脉冲MAG电弧复合热源规范参数对平板堆焊焊缝表面成形的影响

利用余高-熔宽比表示焊缝表面铺展性并与焊缝余高一起作为参数来评价复合热源平板堆焊焊缝的表面成形,通过试验研究了Nd:YAG激光+脉冲MAG复合热源堆焊过程中焊接规范参数对复合热源平板堆焊焊缝表面成形的影响并分析了激光对复合热源堆焊焊缝表面成形的影响。研究结果表明,在电弧功率变化过程中,随着激光功率的增大,其对平板堆焊焊缝表面成形的影响也逐渐增大;焊接速度变化过程中,激光束能量的加入不仅改善堆焊焊缝表面成形还极大地提高了焊接速度;而在光丝间距和离焦量变化过程中,激光束对复合热源平板堆焊焊缝表面成形的影响很小。

304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊电弧特性及焊缝成形分析

针对SUS304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊接过程激光与脉冲MAG电弧的过程参数匹配及优化控制问题,系统研究了过程参数对电弧特性及焊缝成形尺寸的影响,获得了复合焊接过程的电弧特性及成形控制策略.结果表明,激光的介入会使复合焊接过程稳定性加强,当脉冲MAG电弧处在电流基值时,较大的激光功率会吸引MAG电弧而造成基值电压的波动,并且大功率激光会对脉冲MAG电弧具备一定的压缩作用,但在峰值阶段影响幅度较小.焊缝形貌的几何尺寸与过程参数的耦合效应有着直接的关系,过程参数的匹配优化能够有效控制焊缝成形尺寸.

高气压环境脉冲MAG焊气体混合比对焊接稳定性的影响

分析了压力环境下气体混合比对脉冲MAG焊飞溅率及焊缝熔池形状的影响.结果表明,压力环境下相同比例的保护气体在流速不变的情况下,起活性作用的气体组分相对较多,电弧弧柱紊乱加剧,飞溅剧烈,焊接过程极不稳定.为获得高气压环境下稳定的焊接过程,减小飞溅率,通过提高混合气体配比中氩气体积分数来降低活性气体造成的能量损失,从而减少飞溅.防止缺陷的产生.综合考虑飞溅率、熔滴过渡稳定性及焊缝熔池形状等因素,在0.3 MPa环境压力下使用90%Ar+10%CO2混合气进行焊接可获得最佳的焊接效果.气体配比的有效调节对于提高高气压环境下脉冲MAG焊焊接过程稳定性和焊接质量具有显著作用.

H1Cr24Ni13焊丝的机器人脉冲MAG焊接稳定性

采用汉诺威质量分析仪对3种焊丝平板堆焊试验的电参数进行了监测,得到了焊接电压、电流等电弧物理特性参数及其概率密度分布图,以及熔滴的短路时间T1的频数分布图等统计数据,并分析了与焊接质量稳定性之间的关系.X射线探伤结果验证了焊丝稳定性分析结果的正确性.研究结果表明,与不锈钢普通弧焊的电弧电压概率分布图呈双峰分布不同,脉冲MAG焊接呈三峰或四峰分布,脉冲弧焊的电流概率分布呈马鞍形特征分布.不同焊丝、同种焊丝在不同规范下有不同的电弧物理特性,应匹配最佳工作参数点以提高焊接稳定性.

脉冲MAG焊的脉冲能量参数对熔滴过渡特性的影响

研究１．２ｍｍＨ０８Ｍｎ２ＳｉＡ焊丝在富氩保护气体保护下进行脉冲ＭＡＧ焊过程中，当选用的脉冲峰值电流高于形成轴向喷射过渡与旋转喷射过渡临界电流值时，随着脉冲能量的增大，将使熔滴过渡特征产生规律性变化，同时也导致电弧形态与焊缝成形呈现明显的改变。

脉冲MAG焊弧长稳定性模糊控制的研究

针对脉冲MAG焊焊接时的电弧稳定性控制,采用峰值电压反馈方式,基于PFM调节机理实现脉冲波形的调制,研究了以基值时间Tb为控制量、峰值电弧电压Uf为被控制量,以查表方式实现的模糊控制器。最后通过试验验证,在焊接过程中弧长变化时所设计的模糊控制器可保持电弧的稳定,从而保证焊接过程的稳定。

脉冲MAG焊过程控制的现状和发展趋势

围绕脉冲MAG焊过程控制内容,对电弧稳定性控制和熔滴过渡测控两方面的研究进行了分析。在电弧稳定性控制方面,对Synergic控制法,弧长闭环控制法,综合控制法,模糊控制技术等进行了介绍与评价;在熔滴过渡测控制方面,介绍了峰值期间电能量恒定控制法、弧光通量检测等控制方法,总结出包含熔滴信息信号的检测技术是熔滴过渡有效控制的关键技术之一。

机器人四丝共熔池脉冲MAG焊

设计开发基于DSP的四丝脉冲MAG焊控制器,构建机器人四丝脉冲MAG焊系统,并进行了机器人四丝脉冲MAG焊的焊接试验,对不同相位关系下的四丝脉冲MAG焊熔滴过渡行为进行了高速摄影分析。试验结果表明,该四丝脉冲MAG焊控制器性能可靠、稳定,可实现双丝、四丝的脉冲MAG焊接;基于四丝脉冲MAG焊控制器的机器人焊接系统,能够较大幅度提高焊接速度和熔敷率,提高焊接生产效率。对两种不同脉冲相位关系熔滴过渡的高速摄影图片的观察分析表明,交替和随机脉冲相位关系在多丝焊中可以较好地实现一脉一滴的熔滴过渡模式,且焊缝外观质量较好。

高气压环境下脉冲MAG焊稳定性及其电弧电压补偿

统计分析了不同环境压力下脉冲MAG焊的电流电压波形和数据,探讨了其概率密度分布规律与高气压环境下焊接电弧稳定性的关系.结果表明,随着环境压力增大,能量损失加剧,焊接过程越不稳定.为了获得高气压环境稳定的焊接过程,采用提高电弧电压的方式来补偿电弧能量损失.在0.3和0.5 MPa压力环境下,电弧电压分别提高3和5 V时,焊接过程可与常压环境相当.提高电弧电压方式对高气压环境下焊接稳定性的提高具有显著的作用,该研究可为高气压环境下脉冲MAG焊参数优化匹配提供理论依据与试验基础.

双丝脉冲MAG焊不同外特性组合下的工艺试验

提出2种比较适合脉冲焊外特性的组合方式,即U-I和I-I。结合双丝焊电源外特性组合方式的理论分析,系统地进行了主从机的3种典型外特性组合的工艺试验,并总结出了双丝焊电源焊接电流、电弧电压分布的一般规律,即主机电流约大于从机电流20～30A,从机电压约高于主机电压2V。通过试验,加深了对双丝焊电弧间热作用、双丝焊工艺特点以及不同外特性组合优缺点的认识。

膜式水冷壁管屏平仰角脉冲MAG双面焊接工艺研究

详细讨论了锅炉膜式水冷壁管屏平仰角MAG双面焊接的工艺及规范,并进行了工艺试验。工艺评定结果表明,采用该规范焊制的膜式水冷壁产品成形美观,导热性能符合要求。

空间位置脉冲MAG焊焊缝成形的回归模型

通过正交试验设计和统计学的方法建立了空间位置脉冲ＭＡＧ焊焊缝成形的回归数学模型，该模型较准确地刻划了焊接工艺参数、焊缝空间位置姿态以及焊缝形状尺寸与焊缝成形的关系。该数学模型可用于焊缝成形质量的监测与控制，也可用于焊接规范的优化设计。

厚壁管体剩磁对窄间隙脉冲MAG焊根部焊道焊接过程影响的机制探讨

本文通过模拟试验探索了厚壁管在采用窄间隙脉冲MAG焊时,焊件剩磁对根部焊道焊接过程电弧行为的影响,明确了当焊件剩磁强度超过2～3mT情况下,焊接根部焊道引起电弧过程不稳定的机制是随着剩磁强度的增大,而愈加频繁出现燃弧→断弧→重新短路再引燃电弧过程,从而恶化焊道成形质量。要消除焊件剩磁的不利影响,必须在焊前对焊件进行消磁。