CMT+P焊接行为及其AE特征频率

为了研究冷金属与脉冲复合焊(cold metal transfer and pulse,CMT+P)的焊接行为,使用PCI数据采集卡、高速相机、红外成像仪及声发射采集系统对焊接过程进行同步监测.发现脉冲射滴过渡发生前,焊机输出电流突增,同时焊丝尖端释放猛烈电弧光,随后熔滴滴入焊道,熔池温度增加,声发射(acoustic emission,AE)信号显示出1个波峰.发生CMT短路过渡时,焊机输出电流同时为焊丝熔化和焊丝伸出提供能量,待到焊丝尖端接触基板瞬间形成短路,熔池温度持续降低,AE信号微弱,伴随着熔滴因过热收缩而爆断,熔滴短路过渡完成.对AE信号进行离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)后,可通过特征频率对CMT+P各个周期及阶段进行过程识别.结果表明,575 kHz和415 kHz可作为脉冲电弧周期和CMT短路周期的特征频率,推断180 kHz是脉冲电弧的特有频率,575 kHz的频率则是基础电弧提供,415 kHz处的频率则在CMT短路接触瞬间产生.

激光与CMT+P电弧复合增材工艺对2024铝合金气孔缺陷的影响规律

高强铝合金激光-电弧复合增材制造技术在民用航空领域具有广阔的应用前景,但其气孔率的控制仍存在技术难题。本工作基于激光与冷金属过渡加脉冲(CMT+P)复合增材制造技术,对增材制造2024铝合金薄壁结构件的气孔率开展研究。通过单因素试验,研究了送丝速度、扫描速度、激光功率等工艺参数对薄壁增材件的宏观形貌、气孔率及气孔尺度分布的影响规律。在单因素试验的基础上,以薄壁增材件的气孔率为响应值,通过响应面中心组合试验(CCD)优化工艺参数。结果表明,送丝速度、扫描速度、激光功率等工艺参数都会对薄壁增材件的宏观形貌、气孔率及气孔尺度分布产生影响,建立的二阶回归响应面模型能直观地反映2024铝合金激光与CMT+P电弧复合增材工艺参数与气孔率之间的关系,可用于预测不同工艺参数下薄壁增材件的气孔率,通过二阶回归模型得到优化的2024铝合金激光与CMT+P复合增材工艺参数范围为:送丝速度4.8~5.0 m/min、扫描速度16~18 mm/s、激光功率2000~2200 W。

高强度Al-Zn-Mg合金MIG与CMT+P焊接接头组织及性能研究

采用熔化极惰性气体保护焊接(MIG)和冷金属过渡+脉冲焊接(CMT+P)两种电弧焊接模式对20 mm厚7A52铝合金进行对比焊接实验,从焊接缺陷、晶粒尺寸及析出相等方面研究不同电弧焊接模式对焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明,两种焊接接头成形良好且无明显缺陷,焊缝组织为铸态等轴枝晶,并在焊缝中发现条状或块状的富铁杂质相AlFeMn和Mg2Si以及与α(Al)基体呈非共格关系的Al3Mg2相。但MIG焊接焊缝区气孔率为2.73%,而CMT+P焊接焊缝区气孔率仅为0.64%,同时CMT+P模式下焊缝晶粒尺寸较小、热影响区宽度较窄以及晶界偏析较小,因而CMT+P模式下接头强度更高,约为289 MPa。两种模式下拉伸断口均是以韧窝为主要特征的韧性断裂。

激光与CMT-P电弧复合增材构件的微观组织特征研究

为了明确铝合金增材制造过程中的微观组织特征,以飞机结构常用的2024铝合金为研究对象,采用激光与CMT-P电弧复合增材制造技术成功地制备了2024高强铝合金薄壁构件。运用光学显微镜、扫描电镜、电子探针等表征手段,研究了增材构件不同区域的微观组织特征,并探究了其对显微硬度的影响规律。结果表明:增材制造过程中独特的热循环特性使得薄壁增材件由熔池边界(MPB, melt pool boundary)、熔池区(MPZ, melt pool zone)和热影响区(HAZ, heat affected zone)3个特征区域交替出现的层带结构所形成。其中,MPB的显微组织为细小的等轴晶;MPZ底部的显微组织为细小的柱状晶,上部为粗大的柱状晶和等轴晶;HAZ的显微组织为粗大的等轴晶。试样内部主要析出相为S相(Al_(2)CuMg)和θ相(Al_(2)Cu),S相主要分布在晶界交叉部位和晶粒内部,θ相主要分布在晶粒边界。增材试样内部层间区域的显微硬度低于母材,主要归因于层间存在气孔以及晶界处存在较多的析出相。

TA5钛合金CMT+P混合过渡焊接工艺研究

在10 mm厚TA5钛合金板上开展了不同CMT(冷金属过渡技术)占比的CMT+P混合过渡单道堆焊试验。结果表明:较大的CMT占比,单道焊缝截面呈“门拱形”,不利于熔池对平板的润湿和焊缝的有效填充。将一个循环周期内的CMT数量保持为1,改变脉冲数量对润湿性改变不明显;同时,较高的Pulse/CMT切换频率会带来更大的飞溅。一个周期内Pulse与CMT的数量分别控制在60和20,不但焊缝成型较好,飞溅也抑制较好;对焊缝进行了射线检测,几乎没有气孔和其它缺陷。对焊接接头进行了金相和硬度检测,焊缝未出现硬化,满足使用要求,CMT-P混合过渡时焊缝区晶粒更为细小。

双相不锈钢CMT-P复合焊接微区组织特征

引入CMT-P复合焊接方法成功制备了成形质量优异的UNS S32750超级双相不锈钢焊接接头,选用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪及透射电镜等设备研究了接头不同区域的微观组织.结果表明,焊缝、热影响区和母材组织呈现显著差异.与母材和焊缝相比,热影响区内奥氏体含量最低(32.3%),但焊接接头各微区的奥氏体含量均满足不低于30%的标准要求.由于焊接热循环过程中再加热的作用,焊根及热影响区中析出了尺度和形貌均不同的晶粒内γ2和晶粒边界γ2,而焊缝填充区没有γ2析出.此外,焊根和热影响区均析出了短棍状Cr_(2)N,主要分布在铁素体晶粒内和晶粒边界,Cr_(2)N析出致使相邻铁素体基体形成了明显的贫Cr区.

DCCMT与P-MIG铝合金焊接焊缝成形特点与微观组织分析

采用直流CMT(DC CMT)与脉冲MIG(P-MIG)焊接方法分别对4 mm厚铝合金进行了堆焊与对接试验,并对接头的成形及微观组织进行了分析。结果表明,在相同线能量下进行堆焊试验,DC CMT焊焊丝的比熔化量明显大于P-MIG焊,DC CMT焊对母材的热输入量要大于P-MIG焊;在不同线能量下进行对接试验,DC CMT可以获得较P-MIG优良的接头,对装配间隙的要求低于P-MIG;观察微观组织,DC CMT焊较P-MIG焊焊缝中心晶粒细化,热影响区范围减小。分析堆焊与对接试验接头成形特点、微观组织区别,指出两种焊接方法的过渡形式及熔滴温度为其主要影响因素。

铝合金DC CMT与P-MIG混合过渡焊特征分析

焊丝的熔化速率及焊缝的熔深不仅与热输入有关,而且与焊接的过渡形式及熔滴温度相关。在相同的热输入情况下,直流CMT(DC CMT)与脉冲MIG(P-MIG)以一定的比例组合实现混合过渡焊,使焊丝的熔化量、焊缝的熔深、熔宽发生变化。结果表明,DC CMT焊时焊丝的比熔化量最大,P-MIG焊时焊丝的比熔化量最小;DC CMT焊的熔深最大。焊接铝合金时,通过调整DC CMT与PMIG的比例,可以避免出现焊接熔合不良、烧穿及熔池下塌现象。

P92钢的CMT+P焊接接头组织性能

介绍了冷金属过渡+脉冲(CMT+P)焊接的焊接方法和特点.采用CMT+P焊接工艺对P92钢板进行了对接焊接试验,并对比分析了P92钢的CMT+P焊接工艺与TIG打底+SMAW填充焊焊接工艺的焊接接头组织和性能.结果表明,两种工艺的焊接接头经热处理后均为回火马氏体组织,且CMT+P的马氏体板条间距较小,热影响区为等轴晶且较窄,高温蠕变性能相对较好;CMT+P焊接接头抗拉强度优于母材,且冲击韧性与TIG打底+SMAW填充焊焊接头冲击韧性水平相当.进而证实了CMT+P可作为P92钢焊接工艺的一种新选择.

UNS S32750超级双相不锈钢的CMT+P焊接工艺

综合考虑UNS S32750超级双相不锈钢冷金属过渡与脉冲(CMT+P)单道焊缝的宏观形貌、成形系数及铁素体/奥氏体两相比例等因素,探究了保护气类型、焊接速度、送丝速度及CMT/P比值等工艺参数对焊缝成形质量的影响规律。结果表明:UNS S32750超级双相不锈钢最优的CMT+P单道焊接工艺参数为:Ar保护气(流量15 L/min)、焊接速度为3~5 mm/s、送丝速度为8 m/min、CMT/P比值为1/32~1/64。以优化的单道焊接工艺参数范围为指导,成功制备了成形质量良好的UNS S32750双相不锈钢CMT+P对焊接头。

Zr添加对7A52铝合金CMT+P焊接接头组织及性能影响

采用ER5356和ER5087两种焊丝对20 mm厚7A52铝合金进行冷金属过渡+脉冲焊接(CMT+P),从焊接缺陷、晶粒尺寸及析出相等多方面研究Zr添加对焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:两种接头成形良好且均无明显缺陷,焊缝组织为铸态的等轴枝晶,并发现条状或块状的富铁杂质相AlFeMn以及黑色相Mg2Si。相比于ER5356焊丝,采用ER5087焊丝焊缝区的晶粒尺寸减小了28.7%,并存在圆形及椭圆形的纳米级强化相Al3Zr。两种接头均获得较高的抗拉强度,使用ER5356焊丝的接头强度约为293MPa,达到母材强度的59.4%,而使用ER5087焊丝焊接接头的强度更高,约为316 MPa,焊接系数达到64.1%。两种接头的拉伸断裂位置均位于焊缝处,拉伸断口也均以韧窝为主并伴随明显的撕裂棱,表现为韧性断裂特征。

2A97铝锂合金CMT+P焊接工艺优化及力学性能研究

通过二次通用旋转组合设计建立了2A97铝锂合金CMT+P焊接工艺参数与接头抗拉强度之间的关系,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究不同工艺参数对接头力学性能的影响。结果表明,根据回归方程可确定优化工艺参数范围,在该范围内焊缝成形良好,抗拉强度均超过了母材的60%,拉伸断口位于熔合线区,呈韧脆混合断裂特征,等轴细晶与柱状晶的转变区成为接头最薄弱的环节。

6082-T6铝合金CMT+P焊与双脉冲MIG焊的接头组织及性能对比分析

对3 mm厚6082-T6铝合金型材采用冷金属过渡+脉冲焊(CMT+P)和双脉冲熔化极气体保护焊(MIG)两种焊接工艺进行了对接接头焊接试验,并对这两种工艺获得的焊接接头的力学性能和微观组织进行了评价。结果表明:采用CMT+P焊接工艺获得的焊接接头的强度优于双脉冲MIG焊接接头的强度;CMT+P焊焊缝软化现象较双脉冲MIG焊有明显改善;CMT+P焊焊缝熔合区比双脉冲MIG焊的焊缝熔合区窄,焊缝区晶粒更细小均匀,在双脉冲MIG焊缝热影响区产生晶间液化裂纹。采用CMT+P焊可以获得更优良的6082-T6铝合金型材焊接接头。

基于响应面法的镍基高温合金GH4169电弧增材工艺优化

本工作以CMT-P复合电弧增材制造镍基合金GH4169为研究对象,综合考虑送丝速度、焊接速度和脉冲数量等工艺参数,以变形量和成形精度等成形质量为评价指标,采用中心复合响应面法进行工艺参数优化。建立变形量与成形精度的回归模型,分析工艺参数对成形质量的单体与交互效应。研究表明:对变形量影响最显著的因素是送丝速度,脉冲数量次之,焊接速度的影响最小。脉冲数量对成形精度的影响明显大于送丝速度和焊接速度,并且送丝速度和脉冲数量对其具有显著的交互作用;基于综合优化目标,获得了最优参数组合:送丝速度3.5 m/min、焊接速度5.8 mm/s、脉冲数量30;对比成形质量的模型预测与试验结果,变形量与成形精度的误差分别为10.3%和4%,验证了所建立成形质量模型的正确性。

基于CMT技术的薄壁不锈钢框架焊接工艺研究

针对5mm厚S32168薄壁不锈钢框架结构的角焊缝焊接,开展了5mm厚试板的T型接头的CMT和CMT+P焊接工艺试验,比较了CMT、CMT+P焊接模式和弧长修正、脉冲修正工艺参数对焊缝成形的影响,获得了较优的工艺参数并按NB/T47014-2011标准进行了工艺评定。结果表明,采用CMT工艺可以获得根部熔合的焊接接头,但根部存在气孔缺陷,焊缝外观为凸形,成型较不美观。采用CMT+P模式并搭配合适的弧长修正和脉冲修正参数,可以得到根部熔合且角焊缝为平甚至微凹的焊缝,根部无气孔等缺陷,焊缝成型美观均匀,工艺评定合格。通过设计专用工装夹具、合理的施焊顺序并采用优化的焊接工艺,框架结构样件焊缝外观、内部质量及焊后变形量可满足图纸及制造要求。

P110套管内壁CMT/P堆焊Inconel 625合金的组织及性能研究

针对P110油套管,采用冷金属过渡加脉冲的焊接工艺获得了平整、连续、无缺陷的Inconel 625合金堆焊层。借助体视显微镜、金相显微镜、SEM、EDS、XRD、TEM、碳硫仪等对堆焊层的成分及微观组织进行了分析。堆焊层组织从熔合线到堆焊层顶部依次为柱状晶、树枝晶、等轴晶,基体为Ni的固溶体,其上分布着Laves和MC型碳化物。堆焊层含有从母材扩散来的C、Fe等元素。采用双环电化学动电位再活化方法对堆焊层的耐腐蚀性进行了研究,发现随着C、Fe的扩散会降低其耐晶间腐蚀抗性。通过EBSD还发现,小角度晶界(具有<15o的晶粒取向)和特殊的大角度晶界(Σ≤29)中的Σ3n晶界(低Σ重合点阵,n=1,2,3)的提高,会提高晶间腐蚀耐性。结果表明采用合适的工艺参数进行Inconel 625合金的堆焊,可得出无明显缺陷,成形良好且具有良好耐腐蚀性能的堆焊层。

固溶时效处理对7A52铝合金CMT+P焊接接头组织及性能的影响

采用冷金属过渡+脉冲焊接(CMT+P)方法对7A52铝合金进行焊接实验,研究不同热处理工艺对焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明,焊缝区由树枝晶或等轴树枝晶为主的显微组织经热处理后均已转变为等轴晶,但AA(人工时效)试样的晶粒组织和第二相尺寸更加粗大且晶界存在偏析现象。T6(固溶+人工时效)试样的焊缝区析出相数量多于AA试样,而且热影响区的η’(MgZn_(2))强化相尺寸以及无沉淀析出带宽度均减小。AA和T6试样的接头强度分别达到315和356MPa,AA试样对接头力学性能提升有限,T6试样相比于AW(焊态)试样提高了约14.10%,AA试样的微观断口主要表现为韧窝型穿晶断裂,而T6试样断口中的韧窝数量明显减少,取而代之是无特征的平台,此时接头以穿晶+沿晶的韧脆混合断裂为主。

CMT+P焊接电流对5083铝合金焊接接头组织及力学性能的影响

采用不同焊接电流,对3 mm厚5083-H116铝合金板材进行CMT+P焊接试验,并对接头显微组织、拉伸性能、弯曲性能等进行检测。结果表明,焊接电流对接头力学性能和焊缝中心晶粒尺寸有显著影响;焊接电流增大,抗拉强度降低,焊缝中心晶粒尺寸增加。通过对CMT+P焊接参数进行调整,可以获得满足使用要求的焊接接头,抗拉强度281 MPa,达到母材的84.38%;屈服强度163 MPa,达到母材的67.92%;伸长率13.5%,达到母材的75%;焊缝中心为等轴晶,熔合线内侧为柱状晶。

聚焦市场主流背投彩电

一、东芝梦剧场东芝梦剧场系列背投彩电有50VP9UC、50VP8UC、43VP9UC、43VP8UC。该系列配有YPbPr、YCbCr分量视频信号输入端子,可接驳STB数字广播信号接收用机顶盒,从而再现高清晰画质。该系列主要有以下一些特点和功能。1.全新PEGASUS CRT 该系列背投电视采用全新PEGASUS投影管,与已往的东芝投影管相比,在保持聚焦性能的同时提高了亮度。除可改进铝反射膜内侧性能外,还通过减少光线向后反射提高向前反射的光线。