异种铝合金氩弧焊接头的疲劳性能分析与寿命预测

采用MTS809材料试验机对6061铝合金与7075铝合金异种金属氩弧焊对接接头进行了恒幅疲劳测试,并使用TESCAN VEGA3扫描电镜观察了典型试件的疲劳断口.结果表明:保留余高的试件疲劳寿命要高于去除余高的疲劳寿命,疲劳试件的断裂位置位于焊缝中间部位.分别采用缺口应力法和线弹性断裂力学法对两种焊接接头进行了疲劳寿命预测,其预测寿命与实验寿命基本在3倍误差带之内.两种方法对去除余高的焊接接头的预测结果优于保留余高的预测结果.

脉冲电流强度对TIG增材制造2219铝合金显微组织与拉伸性能的影响

利用钨极氩弧焊(TIG)增材制造技术在无脉冲、弱脉冲和强脉冲交流电下制备2219铝合金,研究了脉冲电流强度对铝合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:无脉冲、弱脉冲及强脉冲TIG增材制造铝合金试样的显微组织一致,主要由基体相α(Al)与第二相θ(Al_(2)Cu)构成,堆积体中部区域均为等轴晶;相比无脉冲电流工艺,弱脉冲和强脉冲电流下制备的试样晶粒尺寸更小更均匀;无脉冲、弱脉冲及强脉冲TIG增材制造铝合金试样均表现为弱织构,最大密度仅为3.42,脉冲电流强度对晶粒取向无明显作用;经T6热处理后,相比于无脉冲电流工艺,强脉冲电流下制备的试样在扫描方向的抗拉强度降低,增材方向的抗拉强度提高,整体各向异性减轻。

Al-Mg-Si 6082合金氩弧焊焊接接头的力学性能与微观组织

对3mm和10mm厚的Al-Mg-Si 6082合金分别进行了TIG焊和MIG焊,获得了成形良好、表面无裂纹、气孔和咬边等缺陷的焊接接头。研究了TIG焊和MIG焊时焊接接头不同区域的显微组织特征,通过拉伸和硬度试验,分析了焊接接头的力学性能,并研究了TIG焊和MIG焊时焊接接头拉伸断口的微观形貌。结果表明,焊缝中心为细小的等轴晶,靠近熔合线的焊缝区为柱状晶,而热影响区出现了无沉淀析出带,且晶粒出现了不同程度地长大;MIG焊焊接接头的抗拉强度和伸长率均高于TIG焊;焊接接头的硬度沿焊缝中心呈对称分布,焊缝区的硬度几乎与母材相当。

Al-Mg-Si6082合金氩弧焊焊接接头的气孔与合金元素烧损

对3和10mm厚的Al-Mg-Si6082合金分别进行了TIG焊和MIG焊,获得了成形良好、表面无缺陷的焊接接头.通过对焊缝进行金相试验,研究了TIG焊和MIG焊时焊缝中气孔的种类与差异,并分析了产生气孔差异的原因;通过对Mg,Si合金元素成分含量的测定,揭示出了Mg,Si合金元素氩弧焊时的烧损规律.结果表明,MIG焊时,焊缝中易出现皮下气孔、肩下气孔和心气孔;Mg,Si元素在焊缝中部的烧损最为严重,越靠近热影响区元素的烧损程度越轻;Mg元素的烧损率明显高于Si元素;MIG焊时,Mg,Si元素的烧损率与弧长成反比.

3A21铝合金激光焊与激光-氩弧焊复合焊微观组织及性能比较研究

采用激光焊接与激光-氩弧焊复合焊接2种方式对厚度为2mm的3A21铝合金板材进行对接焊,研究2种焊接方式下焊接接头微观组织、缺陷分布及硬度分布的不同。实验结果显示激光-氩弧复合焊接接头相比激光焊的接头显微组织更细密,且气孔数量明显减少。激光焊接接头的平均显微硬度与复合焊接头平均显微硬度相差不大,分别为52HV左右及51.3HV左右,均明显高于基体平均显微硬度值43HV。

5056铝合金氩弧焊接数值分析与熔池形貌研究

为研究铝合金钨极氩弧焊（Tungsten Inert Gas Welding,TIG）温度场的分布规律及焊接熔池的形貌特征,采用ABAQUS有限元软件建立了平板堆焊模型,进行了数值模拟与仿真。结果显示：在焊接方向上,焊接温度云图等温线呈前疏后密的分布特征;焊缝横截面的等温线呈一组同心半椭圆形貌。通过铝合金TIG焊接试验验证了仿真分析结果的准确性,试验采用150 mm×100 mm×10 mm的5056铝合金为焊接基板和直径为2 mm的2218铝铜合金丝材为焊丝,以不同电流值,在数控三轴联动平台上进行了单道焊接试验。结果表明,当输入电流增大时,熔池的宽度减小,熔池的深度增加,试验结果与数值仿真分析相吻合。并对焊接过程中存在偏析、裂纹、气孔、咬边等缺陷进行了分析,提出了具体解决措施。

1060铝搅拌摩擦焊与TIG焊接头组织和性能分析

对4 mm厚1060铝分别进行了搅拌摩擦焊(FSW)和钨极氩弧焊(TIG),焊后对FSW和TIG接头的显微组织和力学性能进行了对比研究。结果表明:FSW接头的焊核区发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶粒;热机影响区受搅拌头机械搅拌和焊接热循环的综合作用组织发生了较大程度的变形;热影响区组织发生粗化现象。TIG接头组织表现出明显的铸态组织,且靠近熔池的柱状晶沿母材向对接中心线显著长大。力学试验表明:FSW接头的抗拉强度优于TIG接头的抗拉强度,约为TIG接头的1.5倍。两种接头的断裂形式均为韧性断裂;两种接头的显微硬度最低值均出现在热影响区,且FSW接头的显微硬度优于TIG接头。

1060铝TIG焊焊接接头组织和性能分析

对4 mm厚1060铝进行了钨极氩弧焊(TIG),焊后研究TIG接头的显微组织和力学性能。结果表明,钨极氩弧焊接头组织表现出明显的铸态组织,且靠近熔池的柱状晶沿母材向对接中心线显著长大。力学试验表明,TIG焊接头的抗拉强度约为母材的57%,延伸率约为母材的58%。接头的断裂形式为混合型断裂;接头的显微硬度最低值出现在热影响区,该区是接头的薄弱环节。接头的弯曲断裂集中在熔合线处,弯曲角度较小。焊接接头的冲击韧性优于母材。

快速凝固耐热铝合金AA8009的TIG焊接

喷射沉积耐热铝合金AA8009的焊接技术是该合金实用化中必须解决的关键问题之一。试验采用ER5356、ER4043和母材作为焊丝对合金成分(质量分数,%)为Al-8.52Fe-1.23V-1.6Si、板厚为2 mm的耐热铝合金AA8009进行钨极氩弧焊焊接。结果表明,采用三种不同焊丝对耐热铝合金AA8009进行钨极氩弧焊焊接,断裂发生在熔化区边界,采用ER5356作为焊丝时焊接系数最高,为52.6%。焊缝冷却速度约为20℃/s,焊缝凝固组织为平衡或近平衡组织,在熔化区边界有针状析出相,热影响区及熔化区均发生了不同程度的软化。

不同铝含量的氩弧焊310S耐热钢板材焊接接头力学性能分析

传统的310S耐热钢焊接板材在高温下长期使用将破坏其合金表面形成的致密保护性氧化膜,使其抗高温和耐腐蚀性能降低,从而限制了其在一些苛刻复杂环境下的应用。在310S耐热钢板材中增加铝元素含量将有效提高其焊接板材在高温条件下的力学性能。采用手工钨极氩弧焊对不同铝含量的310S耐热钢板材进行焊接,利用光学金相显微镜和电子探针(EMPA)对不同铝元素含量的310S耐热钢板材焊接接头在高温条件下的力学性能进行实验研究。研究结果表明:高铝元素含量的310S耐热钢板材具有与母材一样优良的高温力学性能。同时,加铝后310S耐热钢板材具有良好的焊接性能,且无宏观裂纹、夹渣、气孔等缺陷。

2219铝合金不同气氛下TIG焊焊接接头组织性能

为研究氦弧TIG焊焊缝质量,对比分析了2219铝合金氦弧TIG焊与氩弧TIG焊焊缝成形及组织性能.结果表明,在背部熔宽相同的条件下,氦弧TIG焊焊缝正面熔宽、下塌量及热影响区宽度均小于氩弧TIG焊,氦弧TIG焊与氩弧TIG焊焊缝的微观组织及第二相组织基本相似,焊缝区晶粒为等轴晶,热影响区晶粒为粗大的板条状,组织为粗大的α铝基体与金属间化合物Al2Cu及少量的共晶组织,焊缝区的第二相组织明显多于热影响区,无法发挥弥散强化的作用.氦弧TIG焊与氩弧TIG焊焊接接头的断裂方式均为韧性断裂,抗拉强度基本保持一致,氦弧TIG焊焊接接头的断裂总延伸率高于氩弧TIG焊,维氏硬度高于氩弧TIG焊焊缝的硬度.

余高去除对铝合金TIG焊接头残余应力的影响

利用超声波法测量了3 mm和5 mm厚船用5系铝合金TIG填丝焊接头去除余高前后的正面横纵向残余应力分布。结果表明,余高去除前3 mm厚试板与5 mm厚试板相比,近缝区由于变形较大释放部分应力导致纵向残余应力稍小;试板纵向残余应力分布曲线均为近缝区拉应力最高,试板两侧存在压应力区。去除余高后试板的纵向残余应力曲线均呈驼峰状,焊缝中心残余应力较低,近缝区达到残余应力最大值;余高的去除对于消除纵向残余应力没有太大影响,但可适当降低横向残余应力。

厚板铝合金变极性等离子弧焊工艺

分析铝镁合金的焊接特性和变极性等离子弧焊的焊接特点及氩-氦电弧的特性,依据8～12 mm板厚5083的焊接经验,选用变极性等离子弧焊,分别采用氩气、氩气+氦气作为保护气体,对16 mm厚的5083铝合金进行焊接试验,通过优化焊接工艺参数,获得良好的焊缝成形;按JB/T 4730《承压设备无损检测》的要求对获得的焊接接头进行射线检测和渗透检测,通过机械性能试验验证焊接接头的机械性能,各项检测及试验结果均符合NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》的要求,获得的焊接工艺规范参数在高压封闭电器外壳筒体的焊接中稳定应用。

浅析铝焊缝气孔的产生与防止

铝及铝合金熔焊时,最常见的焊缝缺陷是气孔,而氢是产生气孔的主要根源。本文阐述了氩弧焊铝焊缝中气孔的产生机理,并提出了防止气孔产生的方法。

2219铝合金单、双道焊接头性能分析

通过对比2219铝合金单道氩弧焊和氦弧打底＋氩弧盖面双道焊接头的常温及液氮温度拉伸性能、显微硬度分布、单向拉伸过程的数字散斑测量（DIC）结果，发现在常、低温条件下双道焊接头的拉伸强度和延伸率均比单道焊接头高10％～20％，单道焊接头焊缝及热影响区内材料的显微硬度值相比母材的降低程度比双道焊接头更为显著，其主要原因是单道焊接头的一次性热输入大于双道焊，材料受热影响更严重，焊漏高度及形状的可控性更差。

2A14铝合金法兰焊接裂纹修复

铝合金以其良好的力学性能、防锈性能和轻量化而被广泛用于航空、航天等领域。但铝合金特有的物理-化学性质导致其焊接性极差,极易产生气孔、裂纹等焊接缺陷。主要对2A14铝合金法兰焊接裂纹的产生原因和补焊工艺特点,各种注意事项以及对铝合金焊接裂纹补焊工艺规范进行了详细讨论和探索,同时制定了严格的和细化的补焊工艺流程,完成了该法兰的补焊操作。

铝合金焊接方法综述

文章针对目前常用的几种铝合金焊接方法,概述其发展历程、改进方法以及发展趋势。

莱钢8~#制氧空分塔钼合金设备及管道焊接工艺方法优化

简要介绍了莱钢8^#制氧空分塔铝合金设备及管道的焊接工艺与方法。

铝硅合金套筒裂纹修复

本文总结介绍了铝硅合金套筒裂纹返修的经验和技术措施。主要叙述了从缺陷的定位、分段清除、预热、改善返修焊缝处的受力状态、分段焊接等措施,保证返修的成功率。

铝合金储气筒的氩弧焊技术

详细介绍了铝合金储气筒筒体的钨极氩弧焊接试制过程,分别阐述了焊前准备工作、焊接要点、焊后检验以及遇到的问题和相应的解决方法。