薄壁3003铝合金管高频感应焊焊接接头微观组织及力学性能研究

采用高频感应焊接技术对壁厚为0.28 mm的3003铝合金进行焊接,研究了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊接接头晶粒细小,是焊接过程中感应加热与挤压同步进行,局部晶粒发生塑性变形从而抑制了晶粒长大所致;焊接接头熔合区呈上下宽、中间窄的窄腰状,宽度为6~10μm,熔融区呈细腰鼓形,单侧宽度为24~49μm,其相邻两侧的热影响区部分发生再结晶,宽度为115~127μm;断口形貌显示焊接接头断裂类型为以韧性断裂为主的韧脆混合型断裂,其抗拉强度为242 MPa,达到带材的91%,伸长率为15%,略低于带材(23%);焊接接头各区域硬度值呈M形对称分布,熔融区与热影响区硬度值明显高于母材区,熔融区最高,达到85.27HV,热影响区约为79.33HV,熔合区硬度值最低,为55.85HV。与母材相比,焊接接头强度和硬度分布规律与各区域晶粒大小和第二相种类及分布有关。

导磁体对高频直缝焊接管中频感应加热影响研究

导磁体在中频感应加热中具有聚磁作用,可降低空气隙磁阻对励磁电动势的消耗,从而改善焊缝质量。为提高高频直缝焊接管性能,建立了中频感应加热磁-热耦合模型,结合测温试验研究了导磁体在中频感应加热中的影响规律。结果表明:增大导磁体宽度可显著增加进入焊缝区域的磁感线从而改变中频感应加热中磁场和温度场的分布,增大导磁体厚度可减少漏磁从而在一定程度上改善中频感应加热质量,增大导磁体角度将降低中频感应加热最高温度的同时可以减小管壁温差。该研究对导磁体在高频直缝焊接管中频感应加热中的应用具有理论指导作用,有助于推动高频直缝焊接管高质量发展。

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。

激光-高频感应复合焊接技术

为了克服激光深熔焊易产生气孔、焊接高碳钢高合金钢等材料时接头组织性能恶化并容易出现裂纹以及材料对激光吸收率低等缺点 ,研究了一种将高频感应加热与激光相结合的复合焊接方法。以 30CrMnSiA为对象 ,与激光焊接相比 ,采用激光 高频感应复合焊的焊缝组织中马氏体成分减少 ,贝氏体成分增加 ,接头的裂纹倾向降低了 ,同时焊缝的熔深熔宽也有明显的提高 ,而并未使焊接热影响区变宽或组织恶化。实验结果表明 ,激光 高频感应复合焊接与单纯激光焊接相比 ,可以起到改善接头组织性能、降低裂纹和气孔倾向以及进一步提高焊接效率的效果。

串联谐振式高频感应焊接逆变电源

传统的高频感应加热电源通过改变逆变器的工作频率来调节输出功率,逆变器的输出功率因数很低,而且逆变器开关管工作在硬开关状态,开关损耗大,效率低。按照大功率发电机。变压器铜排绕组焊接工艺和不同规格铜排的焊接要求,这种设备不适合这类应用。作者研究了新型频率跟踪电路,控制逆变器工作在谐振状态,负载等效阻抗呈电阻性,逆变器的输出功率因数接近1,大大减小了开关器件的功率损耗,提高了整机的效率。功率调节采用直流斩波调压实现。设计并制作了20kHz/30kw串联谐振式高频感应焊接逆变电源,改变了传统的焊接工艺,具有体积小、效率高、加热速度快等优点。

高频感应焊接的特点及其在异种金属焊接中的应用

回顾了高频感应的定义和发展,介绍了高频感应加热焊接的基本原理和其加热速度快,焊接热影响区小,能量集中,冷却时间短以及环保、节能等特点。针对异种金属焊接存在的难点,综述了常用的焊接方法及其优缺点。高频感应焊的快速加热和表面集肤效应的特点,使其能够实现异种金属钎焊和表面熔覆焊的冶金结合,接头性能优良。指出感应圈的形状及其与工件之间的相互位置对加热的质量和效率起至关重要的作用。研究表明,通过在钢表面预镀一层锌作为钎料并改善铝在钢上的润湿性,控制温度低于钢的熔点而高于铝的熔点,采用高频感应焊可实现钢-铝良好的直接熔焊结合。

高频感应钎焊钎料、钎剂对PCD刀具焊接性能的影响

针对PCD刀具的金刚石层易石墨化、硬质合金基底难以被钎料润湿的缺陷 ,通过钎焊试验 ,分析了温度、钎料和钎剂对PCD刀具焊接性能的影响 ,提出了PCD与硬质合金或碳钢对接时母材与钎料。

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.

基于高频感应加热实现铜管/铝棒的包覆焊接

采用高频感应加热设备与熔钎焊方法的耦合构建高频感应钎焊平台。通过在结合面上添加钎料来实现T2紫铜管与1A99铝棒的包覆焊接,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对焊件横截面的物相形态、种类及元素分别进行分析研究。结果表明:截面明显分为外圈铜层、中间层及铝芯,且层与层之间结合界面成形良好,无明显的焊接缺陷。通过SEM分析得出,中间层与铜之间有金属间化合物Cu_9Al_4生成,且呈现连续层状分布。中间层主要为金属间化合物CuAl_2和Al(Cu),Al(Sn)固溶体,且分布均匀。焊接机理主要是钎料对母材的溶解,从而实现原子扩散等冶金结合。

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。

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。

高频感应焊接薄壁不锈钢管

本文提出了不锈铜材料采用高频感应焊接方法在可焊性方面存在的问题。对不锈钢材料的可焊性研究提出了高频感应克服氧化、耐腐蚀性等方面的观点和方法。通过对不锈钢材料高频焊管时边缘烧化不稳定现象的研究和分析,找出克服不锈钢高频焊接时在可焊性方面存在的问题及提高焊缝在各方面有较好质量的方法。

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。

钻头焊接GGC高频感应加热电源的技术改造

主要介绍煤炭科学研究总院西安分院钻探研究所,制造钻探工程钻头,使用的GGC型老式电子管式感应焊接加热电源进行技术改造的指导思想、改造方案设计、安装调试及使用情况。

关于铜铝高频感应焊接工艺的研究

我国的资源量分布较多,但受到社会生产需求的影响,各类矿产资源的储备量存在较大差异,由于铜具有较强的导电性能、导热性能、低电阻和抗腐蚀的能力,在社会生产中的需求量较大。从现阶段的铜矿分布情况来说,对于铜矿的开采已经无法满足社会生产需求。针对此类问题,考虑到铜与铝的性能较为相似,可以利用铝来代替部分的铜,以缓解当前的资源紧缺问题。具体应用时,是借助一定的感应焊接技术将其形成复合材料,在投入市场之后取得了很好的应用效果。文中,就对铜铝高频感应焊接工艺的相关内容展开研究。

高频感应钎焊在纯铜接头和304不锈钢管焊接上的应用

纯铜接头和0Cr18Ni9不锈钢管焊接属于异种材料的焊接,两者之间的熔点相差很大,所以常规办法很难解决焊接上的问题。高频钎焊作为一种特殊焊接方法可以用来焊接两种材料,但也存在着一些问题,本文主要研究如何通过高频钎焊使两种材料焊接形成优质焊缝。

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。

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.

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。