超高频脉冲方波电流对5A06铝合金HPVP-GTAW焊缝的影响

采用复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接工艺(HPVP-GTAW)进行5A06铝合金平板的焊接加工,试验研究超高频脉冲方波电流对焊缝显微组织和接头力学性能的影响.结果表明,超高频脉冲方波电流频率对5A06铝合金焊缝组织性能会产生显著影响,脉冲电流频率在40～60 kHz范围内时,焊缝中心区域α(Al)固溶体内β(Mg2Al3)相弥散质点的析出数量增多,接头软化程度降低,拉伸性能明显提高,抗拉强度和断后伸长率分别达到母材金属的93%和80%以上;在脉冲电流频率20 kHz条件下,改变脉冲电流幅值和脉冲占空比的大小,所获焊缝的组织性能无明显变化.

2A14-T6铝合金复合超高频脉冲方波变极性GTAW焊缝成形特征

以2A14-T6高强铝合金为对象,借助焊缝成形参数来评价复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊(HPVP-GTAW)焊缝成形的特征,研究了HPVP-GTAW过程中超高频脉冲方波电流参数对焊缝成形的影响.结果表明,与常规VP-GTAW电弧焊相比,在焊接过程中加入超高频脉冲方波电流可以提高焊缝熔透率,改善焊缝成形;在脉冲电流幅值和占空比一定时,脉冲电流频率对HPVP-GTAW焊缝成形影响显著;正极性持续期间有效电流保持基本一致(变化范围±5 A)条件下,在一定范围内提高脉冲电流频率,增加脉冲电流幅值,同时减小占空比,可明显提高铝合金HPVP-GTAW焊缝的熔透率.

2219-T87高强铝合金复合超高频脉冲方波VP-GTAW焊缝成形特征

采用平板堆焊工艺进行2219-T87高强铝合金焊接,研究了复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接(HPVP-GTAW)过程中超高频脉冲方波电流特征参数对焊缝熔透成形的影响.结果表明,在正极性有效电流保持基本一致(变化范围±5 A)条件下,与常规VP-GTAW电弧焊接相比,超高频脉冲方波电流的加入可提高2219-T87铝合金焊缝的熔透率,焊缝熔透率增加20%以上;脉冲电流频率对焊缝熔透率有明显影响;在一定范围内增加脉冲电流幅值,减小占空比,可显著提高焊缝熔透率,脉冲电流幅值100 A和占空比20%时,焊缝熔透率增加75%以上.

低占空比下脉冲电流频率对Ti-6Al-4V焊缝组织性能的影响

采用超高频脉冲GTAW(ultra high frequency pulse gas tungsten arc welding,UHFP-GTAW)工艺在占空比20%的条件下完成了Ti-6Al-4V钛合金组织性能试验,以平均晶粒尺寸表征晶粒细化程度,研究了20%占空比条件下,脉冲频率对晶粒细化、组织特征及接头拉伸性能的影响规律.结果表明,与常规GTAW(conventional gas tungsten arc welding,C-GTAW)相比,UHFP-GTAW焊缝区以网篮状组织为主,热影响区α'相以短针状为主呈现;焊缝区平均晶粒尺寸最大减小了32%,晶粒显著细化;断后伸长率和断面收缩率最大分别提高了140%和275%,接头塑性明显改善.与50%占空比下平均晶粒尺寸减小率16.7%相比,晶粒得到进一步细化,同时平均断后伸长率及断面收缩率分别提高了22%,33%.

HPVP-GTAW电弧力及焊接质量分析

分别以3种不同材质铝合金平板材料为试验对象,研究分析了复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接(HPVP-GTAW)过程中电弧力的变化及其对焊缝成形特征和接头力学性能的影响.结果表明,与常规变极性氩弧焊工艺相比,脉冲方波电流的加入使得HPVP-GTAW电弧力显著增加,同时焊缝熔透率大幅提高,接头力学性能得到明显改善和提高;保持脉冲电流幅值和占空比基本不变,在10～80 kHz范围内,脉冲电流频率对焊接过程产生了重要影响,频率为40 kHz时,HPVP-GTAW电弧力和焊缝熔透率均达到最大,分别约为常规变极性焊接电弧的1.9倍和1.7倍.