金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析

采用高速摄影技术对金属粉芯型药芯焊丝的熔滴过渡及飞溅进行观察分析,总结了金属粉芯型药芯焊丝在试验参数下的熔滴过渡类型和特征以及飞溅类型和特征,阐述了熔滴过渡特征以及飞溅特征产生的原因.结果表明,采用100%CO2气体保护时,焊接过程中电弧电压波动较大,熔滴过渡不稳.以排斥过渡为主,少量细颗粒过渡和爆炸过渡,焊接飞溅大;采用5%CO2+95%Ar保护时,熔滴过渡为单一射滴过渡,熔滴过渡平稳,电弧稳定,焊接飞溅小;金属粉芯型药芯焊丝飞溅形式主要包括:气泡放出型飞溅、缩颈飞溅、熔滴爆炸飞溅以及电弧力引起的飞溅.

960 MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝焊缝金属韧化机理

针对960 MPa高强钢研制了以Mn,Ni,Mo和Cr元素为主要合金体系,以Ti,B,Nb和Al元素为微合金元素的金属粉芯型药芯焊丝.采用熔化极气体保护焊进行施焊,通过拉伸试验和低温冲击试验等方法对接头力学性能进行了测试,结合金相组织观察、断口扫描、能谱分析和透射电镜观察等对合金元素的作用机理进行了分析.结果表明,接头抗拉强度平均值为952.24 MPa,-20℃焊缝低温冲击吸收功平均值为70 J,研制的焊丝在保证接头强度的同时有效改善了焊缝金属的低温冲击吸收功.在药芯成分中,主要合金元素起固溶强化和弥散强化作用,微合金元素通过细化晶粒、抑制块状铁素体析出和增加针状铁素体形核率等方式改善低温冲击性能.

合金元素Ni和Mo对高强钢金属粉芯型药芯焊丝焊接接头力学性能的影响

采用自行研制的金属粉芯型药芯焊丝对WQ960高强钢进行了焊接试验。通过拉伸试验、冲击试验等方法研究了药芯成分中分别加入合金元素Ni和Mo对焊接接头力学性能的影响,并结合金相组织观察对其影响机理进行了合理的解释。结果表明:随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度、常温和-20℃冲击功均先增大后减小,伸长率减小。这是由于Ni的加入使焊缝组织出现马氏体,贝氏体和针状铁素体含量增多导致的。随着焊缝中Mo含量的增加,焊接接头的抗拉强度增加,但伸长率、常温和-20℃冲击功均减小。这是由于Mo促进贝氏体转变,焊缝中贝氏体含量增多的缘故。焊缝金属中Ni含量的最佳范围为0.81%~1.22%,Mo的最佳加入量为1.52%。

金属粉芯型药芯焊丝电弧物理特性观察

金属粉芯型药芯焊丝的电弧特性严重影响着熔滴过渡及飞溅。本文利用高速摄像机对焊接过程的熔滴过渡进行了拍摄,分析了金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡类型随焊接参数的变化规律、熔滴过渡机理、飞溅特征等。分析表明:随着焊接参数逐渐增加,焊丝熔滴过渡类型依次为:短路过渡、排斥过渡、颗粒过渡,其中颗粒过渡频率较高,电弧稳定性较好,是金属粉芯型药芯焊丝的理想过渡模式;金属粉芯型药芯焊丝焊接飞溅类型主要有:气泡放出型飞溅、电弧力飞溅、爆炸飞溅、熔池飞溅。

30CrMnSiA金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡分析与电弧增材研究

为探究金属粉芯型药芯焊丝电弧增材加工的可行性,采用30CrMnSiA高强钢粉芯型药芯焊丝,结合高速摄像与电信号同步采集系统,分析焊丝在脉冲熔化极气体保护焊工艺下的熔滴过渡特点和电弧稳定性,在确定的工艺参数下,探讨脉冲工艺WAAM对高强钢药芯焊丝沉积件成形性、组织和力学性能的影响。结果表明,高强钢药芯焊丝熔滴过渡类型为多脉一滴的非轴向小滴短路过渡;沉积件横向和纵向力学性能存在差异,横向强度和韧性均优于纵向;沉积件横向和纵向断口存在大量韧窝,均呈现微孔聚集型韧性断裂,且纵向断口韧窝尺寸明显大于横向。因此,将金属粉芯型药芯焊丝应用于增材加工领域,其性能满足使用要求,可获得组织和力学性能优异的沉积件。研究结果可为提高金属粉芯型药芯焊丝的增材加工效率、改善增材加工性能提供借鉴和参考。

金属粉芯型药芯焊丝开发与应用现状

本文从金属粉芯型药芯焊丝的出现开始,通过与熔渣型药芯焊丝和实芯焊丝对比,分别阐述了金属粉芯型药芯焊丝的成分结构特点、工艺特性、成本比较及国内外应用现状,并结合生产现场的应用需求对金属粉芯型药芯焊丝的未来前景进行了展望。

Mn-Ni-Mo系金属粉芯型高强钢药芯焊丝的研制

自行研制了一种以Mn-Ni-Mo为主要合金体系的金属粉芯型药芯焊丝,采用熔化极活性气体保护焊(MAG)将其用于HSLA-65造船用低合金高强度钢焊接。通过拉伸试验、冲击试验对其焊接接头的力学性能进行了测试,利用外观观察、抗裂性试验和扩散氢含量测定对其焊接工艺性能进行了检测,结合成分分析和组织分析对主要合金元素的强韧性影响机理进行了合理的解释。通过本文的研究,力求为药芯焊丝电弧焊在低合金高强度钢中推广使用做出一些基础性研究工作。

Ni对金属粉芯型焊丝接头性能的影响

为了制备WQ960高强钢焊接所需的药芯焊丝,自行研制了Mn-Mo-Cr系金属粉芯型药芯焊丝,并在药芯中添加Ni粉来改善焊接接头的冲击韧性.利用拉伸试验、硬度试验和冲击试验等测试方法研究了Ni元素对焊接接头力学性能的影响.结合组织观察和化学成分分析方法,从组织结构的角度对Ni元素的影响机理进行了合理解释.结果表明,随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度增大,但伸长率减小.当温度为-60~25℃时,焊缝冲击功呈现先增大后降低的趋势.随着Ni含量的增加,焊缝及热影响区硬度增大,焊缝最高硬度值为329. 5 HV,热影响区软化现象有所缓解.焊缝金属中加入适量的Ni元素具有提高焊接接头冲击功的作用,且最佳Ni含量为1. 22%.

金属粉芯型E55C-G药芯焊丝的研制

研制出一种适用于550 MPa级高强钢的金属粉芯型CO2气保护药芯焊丝E55C-G。该焊丝采用Mn-Si-Cr-Ni-Ti-B合金体系,加入一定数量的稳弧剂,使得该焊丝具有良好的工艺性能,同时具有良好的低温冲击韧性（-40℃）;进行-60-0°C系列低温冲击试验、扫描电镜分析、金相组织分析、扩散氢含量检测,结果表明该焊丝具有良好的综合性能。

采用金属粉芯焊丝的GMAW电弧与熔滴行为检测与分析

金属粉芯型药芯焊丝作为一种新型的焊接材料,具有很多优势。本课题以气保焊丝和金属粉芯型药芯焊丝为实验对象,借助高速摄影技术、MATLAB软件分析等方法 ,对碳钢气保焊丝和金属粉芯型药芯焊丝的电弧与熔滴行为进行对比分析和研究。