SMA490BW耐候钢深熔焊工艺及接头的组织和性能

分别采用高频脉冲MAG焊和普通脉冲MAG焊(深熔模式)对12 mm厚SMA490BW耐候钢板T型接头(角焊缝)进行了焊接工艺试验,观察和分析了熔深及焊接接头的宏观形貌、金相组织特征,并测试了焊接接头的维氏硬度(HV10)和焊接残余应力。结果表明:与普通脉冲MAG焊相比,在相近的焊接线能量(热输入)下,高频脉冲的熔深增加20%~30%,焊接热影响区(距焊趾处约12 mm)的残余应力降低约为11%~26%;与普通脉冲MAG焊相比,高频脉冲MAG焊接头呈较为理想的组织特征,焊缝中针状铁素体(AF)组织含量较多,熔合区不含侧板条铁素体(FSP)组织,先共析铁素体(GBF)组织数量较少,其过热区的晶粒粗化程度较小;两种焊接方法获得的焊接接头的维氏硬度值均小于380 HV10,符合焊接工艺评定标准的要求。

S355J2W+N耐候钢板根部大熔深MAG对接焊工艺及接头的组织和性能

采用高频脉冲焊和常规脉冲MAG焊对S355J2W+N耐候钢12 mm厚板进行了对接焊工艺试验,研究了对接打底焊的大熔深工艺及接头的显微组织和力学性能。结果表明:与常规脉冲MAG焊相比,焊接间隙为“0”时,高频脉冲MAG焊具有较强的根部熔深能力,较小的焊接热输入(6.06 kJ/cm),使其可打底焊缝宽度由2.7 mm增加到3.2 mm,增加约18.5%;高频脉冲MAG焊接头呈较为理想的组织特征,焊缝中针状铁素体组织含量较多,焊缝、熔合区不含侧板条铁素体组织,过热区的晶粒粗化程度较小;接头抗拉强度均大于母材强度下限值,断裂位置均位于母材;接头弯曲试验中弯曲角度为180°时,受拉面无裂纹,接头塑性良好;相比常规脉冲MAG焊,高频脉冲MAG焊接头的低温(-40℃)冲击韧性较好,焊缝区冲击功高出约9.6%,热影响区冲击功高出约12.3%。

6082铝合金中厚板高频脉冲MIG对接焊工艺及接头的残余应力

采用高频脉冲MIG焊和常规脉冲MIG焊进行了6082-T6铝合金8 mm厚板的对接焊工艺试验(焊接接头条件:焊接间隙1 mm,钝边为0.5 mm、坡口角度分别为50°和60°),对比分析了焊缝成形规律及焊后焊趾处的残余应力值。研究结果表明:两种焊接方法的焊缝成形质量良好,与常规脉冲MIG焊相比,高频脉冲MIG焊根部熔深较大,坡口角度为50°时,在相同的热输入(10.7 kJ/cm)条件下,根部熔宽增加约20%,坡口角度60°时,根部熔宽增加约16%;与常规脉冲MIG焊相比,高频脉冲MIG焊的气孔敏感性较小,焊接残余应力较小。坡口角度为60°时,横向残余应力(σy)降低约为18.5%,纵向残余应力(σx)下降约为8.3%;坡口角度为50°,横向残余应力(σy)降低约为18%,纵向残余应力(σx)下降约为7%;坡口角度由60°减小为50°,高频脉冲焊焊趾处的残余应力下降约6%。

6082铝合金中厚板高频脉冲MIG对接焊接头的组织和性能分析

采用高频脉冲MIG焊进行6082-T6铝合金15 mm中厚板对接焊,研究接头成形、微观组织和力学性能。接头条件为:坡口角度40°,焊接间隙1 mm,钝边0.5 mm,3层3道。结果表明:与常规脉冲MIG焊(深熔焊模式)相比,在相同的接头条件、焊接热输入降低约11%的状况下(常规脉冲MIG焊热输入为17.12 kJ/cm,高频脉冲MIG焊热输入为15.21 kJ/cm),高频脉冲MIG深熔焊的根部熔深增加约14%,两种焊接方法接头的组织类型相同,均为α-Al基体+化合物析出相,但常规脉冲MIG焊接头过热区的晶粒明显较为粗大;拉伸试样均断在热影响区处,断口呈典型的韧性断裂形貌,高频脉冲MIG接头的强度系数约为79%,较常规脉冲MIG焊接头的高出约4%;侧弯试样弯曲180°后,受拉面均无裂纹,焊接接头的塑性及熔合良好。对于6082-T6铝合金15 mm板厚的对接接头,高频脉冲MIG焊的焊接成形及接头的组织和性能优于常规脉冲MIG焊。