高频感应焊接铝合金薄壁管加热过程数值模拟

以厚度0.26 mm的散热器用铝合金高频焊管为研究对象,通过有限元软件COMSOL Multiphysics对不同参数下焊管加热过程进行模拟,分析了不同焊接参数和线圈与焊管的同心度对焊接质量的影响。结果表明,焊接频率为365 kHz、V形角为6°时,铝合金薄壁管会被全壁厚加热,能够获得较好的焊接质量;较高的频率和较小的V形角可以提高加热效率,但较高的频率会使焊管产生“漏焊”,较小的V形角会导致焊管形成“砂眼”等焊接缺陷;在其它焊接条件一定时,线圈与管材的横向偏差,会改变加热效率,纵向偏差对加热无明显影响。

铜铝高频感应焊接工艺的探究

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料.由于加热功率和加热时间会影响结合层厚度的形成,根据感应加热原理及其焊接过程中焊接速度快、铝融化温度高以及铜铝材料紧密接触等特点,对已有焊接设备进行改进.使用直径为0.1 mm、可耐高温的镍铬-镍硅(NiCr-NiSi)表面瞬态热电偶对铜铝接触面之间的温度进行测量,设计与制造了加热时间控制器及热电偶测温装置,得到在焊接过程中不同感应加热功率条件下加热温度与加热时间之间的工艺曲线,得知铜铝运用感应加热工艺进行焊接时,不同加热功率对应不同的加热时间,感应加热功率越大,加热速率越大,所用加热时间越少;当感应加热功率为12.63kW、加热时间为24s时,所制备的铜铝复合材料结合层效果最佳.

中大直径HFW焊管高频接触焊接和高频感应焊接的比较

针对HFW焊管焊接采用的高频感应焊接(HFIW)和高频接触焊接(HFCW)两种焊接方式,从适用范围、能耗、产品质量成本方面作了比较。接触焊接最显著的优点就是能耗少,但质量成本比感应焊接要高;如果感应焊接配置得当,焊管厂家在成本和质量方面将取得最优化。

铝管的高频感应焊接

介绍了金属管高频焊接工艺及金属铝管高频感应焊接时焊接V形区各参数对焊接质量的影响。比较了采用真空管焊机和固态高频焊机进行感应焊时焊接区域各组件之间的相互关系,指出了两种焊机各自所使用的调整方法,以便提高焊接效率、获得良好的焊缝质量,同时给出了适用的V形角范围及焊接挤压辊的选用原则。最后,对铝管的高频感应焊接提出了10条建议。

覆层铝合金高频感应焊接工艺与焊缝组织

覆层铝合金薄板由三层组成,中间层为高强铝合金(AA7072),外覆层为铸造铝合金(AA4043)以利焊接,内覆层为防锈铝合金(AA3003)以防止热交换介质的腐蚀。薄板经成型机组成型后再经高频感应焊接成焊管。利用金相观察、显微硬度和扫描电子显微镜(SEM)、爆破试验等方法分析高频焊工艺焊接接头显微组织和性能。结果表明,采用高频感应焊接技术得到的焊缝组织均匀,性能优异。各层组织中弥散分布着一种或者多种第二相颗粒,力学性能优于母材。

0.3 mm厚316奥氏体不锈钢的高频感应焊接技术

采用一种高速的高频感应焊接技术焊接壁厚为0.3 mm的316奥氏体不锈钢钢管,研究了不同高频感应焊接参数下焊管的接头宏观形貌、焊缝组织和力学性能。结果表明:在高频感应焊接条件下,为了保证薄壁316奥氏体不锈钢具有良好的焊缝成形性,焊缝内外两侧形成的毛刺必须连续一致,并且热输入量与挤压量要匹配,当热输入增大时,挤压量应减少,当挤压量增加时,热输入应降低。焊接热输入为49.5 kJ/m,挤压量为0.36 mm时,接头宏观表面成形良好,焊缝区晶粒细小。焊缝显微组织以奥氏体+δ铁素体为主,焊缝硬度可达300HV以上,与母材基体硬度(236HV)相比显著增加,这是焊缝晶粒得到细化的结果。

316奥氏体不锈钢高频感应焊接技术及缺陷形成机理

采用高频感应焊接技术对壁厚0.3 mm的316奥氏体不锈钢进行焊接试验,研究焊接工艺对焊缝宏观形貌、接头组织及力学性能的影响,并讨论了焊接缺陷形成机理。结果表明,开口角较小时,毛刺以椭球状驼峰缺陷成形,随着开口角的增加驼峰缺陷呈减少趋势;焊接点有水渍聚集时,易出现焊接飞溅。当热输入为16.5 kJ/m、焊接速度为80 m/min、开口角为6°、钢带边缘保持干燥和洁净时,可获得无缺陷连续毛刺形貌。焊缝组织为奥氏体+δ-铁素体,焊缝区平均硬度值达到289HV,接头平均抗拉强度约为920 MPa,高于母材抗拉强度(760 MPa)。焊缝强度高的原因是挤压辊的压力将脆性杂质从焊缝中挤出,提高了晶粒间的结合能力,且焊缝成形好,焊缝区晶粒组织细小,奥氏体晶界析出大量阻碍位错运动的δ-铁素体。本工作提出了一种熔融金属流动模型分析其驼峰缺陷形成机理,即:焊接时开口角小,熔融金属内部的平衡状态短时间内随着熔融金属的聚集长大而被破坏,驼峰形成;开口角增大到合适角度时,焊接状态保持稳定,最终连续毛刺形成。

铝管、不锈钢管的高频感应焊接

分析了涂铝带材、不锈钢带材的物理性质和力学性能。从焊管机组成型工艺、设备、模具加工精度、高频电源和调速控制精度等方面介绍了铝管和不锈钢管高频感应焊接的工艺特点,指出了焊接铝管及不锈钢管时具体的注意事项。

不锈钢管高频感应焊接的探讨

为了解决不锈钢管焊接中氧化的负面影响,介绍了高频感应焊原理,并对不锈钢材料特性、焊接质量要素、机组性能、母材钢带及调整工技能和高频焊机功能等焊接工艺要素进行了分析探讨。认为不锈钢的化学成分、组织结构,材料电阻率、导磁率、热膨胀系数、热传导、弹性模量等都是影响不锈钢高频感应焊质量的重要因素,提出采用独立控制频率与功率的高频焊机,结合恰当机组设计与操作方式,可解决焊接氧化物等不利因素,提高焊接质量和焊接效率。

高频直缝感应焊管技术及焊接质量分析

分析了高频直缝感应焊生产中影响焊缝质量的主要因素，介绍了国外高频直缝焊管技术及质量控制方法，可供国内焊管生产参考。

面向卫浴产品的高频感应自动焊接台设计

针对卫浴产品人工钎焊环节存在生产效率低、焊接产品质量一致性差以及工作环境恶劣的现状,设计了一台高频感应自动焊接装置,该装置只需人工简单地装卸即可完成工件的自动高频感应焊接.焊接台一共设置有8个旋转工位,其自动控制系统采用半闭环控制的运行模式,并以可编程逻辑控制器件(PLC)作为其控制核心,遵照工艺流程和时序要求通过电机与气缸传动逐一对工件进行高频焊接.与传统手工钎焊相比,自动焊接装置日钎焊工件从350件提高至1 500件,钎焊件的质量品质和一致性亦有较大幅度的提升,并降低了劳动强度、改善了工作环境.

基于高频焊接技术的磨边轮专用夹具设计与研究

为实现自动化转型,克服人工缺陷,将磨边轮的1个刀基和29个金刚石合金刀头的高频感应焊接工序实现自动化。为此用数字化设计方法、ANSYS有限元分析和仿真分析方法等技术手段设计了磨边轮焊接专用夹具,从而实现了磨边轮焊接工作的自动化。针对磨边轮的刀基和刀头的结构采用平面和外圆柱面作为基准面的定位方式,夹具采用气压与弹力相结合的复合夹紧方式夹紧,并详细阐述了机构原理,保证定位精度。样机试验证明,能达到设计目的。

高频感应焊机

高频感应焊机ＨＦＰ系列高频感应焊机，是四川新都多林电器厂推出的新一代高频感应加热焊机。该机采用９０年代最先进新技术及进口功率器件和集成电路，配合巧妙合理的结构设计，使该设备具有全国态高集成高可靠的特色。成为石材加工行业、刀头焊接是理想的焊接工具。性能...

陶瓷材料在高频焊接中的应用

论述了高频感应焊接的原理。针对高频感应焊接中 ,导向辊经常存在的发热现象进而影响焊接速度 ,增加电能损耗 ,并最终影响焊管质量的情况 ,提出使用陶瓷材料的导向辊 ,利用陶瓷材料隔瓷绝缘的特性 ,使高频感生电流在导向辊上无法形成回路 ,从而迫使感生电流沿指定路径流动 ,从而提高焊接速度 ,降低电能损耗 。

高频感应熔敷焊铜中铁含量控制措施

依据铜钢熔敷焊界面出现的局部焊接过热,造成熔敷铜中铁含量的异常增高的状态,分别从焊接转速、焊接时间、感应线圈高度、焊接电流方面对焊接工艺进行分析和优化,进一步确定在不同的焊接加热阶段进行焊接转速的调整,从而更有利于焊接时机的把握,以保持焊接质量的可靠稳定。

3Cr钢高频焊管性能试验研究

对试制的3Cr钢高频焊管进行了金相分析、力学性能测试、沟槽腐蚀敏感性试验以及常温常压腐蚀试验。结果表明,焊缝金属流线升角及熔合线宽度控制合理,焊缝、热影响区及母材组织均以铁素体和贝氏体为主,且母材组织中有少量M/A组元;管材在具有较高强度的同时具有良好的塑性;焊缝沟槽腐蚀敏感性低于1.3,管体母材常温、常压腐蚀试验,腐蚀速率为0.118 mm/a,腐蚀产物呈颗粒状分布于试样表面。

薄壁TA2钛管高频焊接接头的组织和力学性能

采用光学显微镜和扫描电镜分析了壁厚为0.5 mm的TA2钛管高频感应焊接接头的组织,并对焊缝和母材进行了力学性能测试。结果表明:当焊接速度为60 m/min,焊接功率为18~21 kW,热输入为18~21 kJ/m,挤压量为0.200 mm时可获得成形性好、无宏观缺陷的焊接接头,焊缝连续笔直,表面无裂纹,外毛刺连续均匀。焊接接头组织在焊后冷却过程中发生了不完全转变,部分α相转变为α′相,焊缝及热影响区的组织由粗大锯齿状α相和部分针状α′(针状马氏体)相组成。焊缝及母材显微硬度呈“M”型对称分布,两侧热影响区硬度最高,母材次之,焊缝中心硬度最低。焊接热影响区针状马氏体的存在是导致硬度显著高于母材的主要原因。在合适的工艺条件下,焊接接头的平均抗拉强度为446.8 MPa,达到母材的82%;伸长率为16%,低于母材(26%),焊接接头断口有明显的韧性断裂特征。