钨极氩弧焊焊接粉末冶金高铬铸铁/低碳钢的焊接性能及组织演变

以粉末冶金高铬铸铁和低碳钢为原材料,采用多道次手工钨极氩弧焊,研究了焊接电流对焊缝组织演变和力学性能的影响,提出了焊接接头组织演化模型,并探讨了其断裂机理。结果表明,焊接接头的抗拉强度在焊接电流为140 A时达到538.1MPa,分别是烧结高铬铸铁和低碳钢抗拉强度的95.3%和97.4%。由于二次回火和合金元素扩散/偏析的作用,焊接接头的显微硬度在水平方向上由高铬铸铁一侧向低碳钢一侧逐渐降低,而在垂直方向则呈M形分布。当焊接电流为140 A时,焊缝的熔合区主要由奥氏体和回火马氏体组成,在熔合区与低碳钢母材之间存在一个单一奥氏体柱状晶区;在熔合区与烧结高铬铸铁母材之间,存在一个柱状高铬铸铁区域,该区域的碳化物为粗糙树枝状,沿基体晶界分布。

ZTC4钛合金精铸件铸造缺陷的氩弧焊补焊工艺研究

铸造钛合金比重小、比强度高、高低温力学性能好,是一种优良的铸件结构材料,广泛用于航空航天用发动机关键部件和飞机机身结构件的制造。但在ZTC4钛合金整体精铸铸件中存在气孔、夹杂、裂纹等诸多缺陷,且在热等静压后存在需补焊凹陷。故研究钛合金精铸件铸造缺陷的氩弧焊补焊排除技术有重要意义。通过焊接工艺试验,优化焊接工艺参数和焊前-焊后热处理工艺,调整焊缝的组织和应力状态,确定最佳焊接工艺参数,以避免在焊缝凝固过程形成较大的应力集中。结果表明:补焊次数对接头的室温拉伸和冲击性能的影响不大,焊前预热和焊后热处理可以有效地降低焊接接头残余应力,防止补焊裂纹的出现。

高铬铸铁耐磨堆焊埋弧药芯焊丝研究

采用自动埋弧堆焊对高铬铸铁埋弧药芯焊丝堆焊合金的组织及耐磨性进行试验,研究Cr/C对堆焊层的组织和耐磨性的影响。研究发现,Cr/C增加,初生碳化物形状越来越规则,初生碳化物的杆状纤维增长,增加堆焊层的韧性。初生碳化物微区Cr含量增加,增加初生碳化物显微硬度。Cr/C与初生碳化物面积分数对耐磨性的影响比较明显,其中初生碳化物面积分数与耐磨性呈线性关系。高铬铸铁堆焊层的耐磨性受到基体组织影响较大,由奥氏体及其分解产物构成的混合基体的堆焊层耐磨性最大。文中所研究的41#、43#、45#焊丝其堆焊层的耐磨性非常好,相对Q235钢的耐磨性分别为β41=27.1716、β43=18.6305和β45=19.7949。文中进一步探讨了耐磨堆焊层磨损过程中的孔洞效应及裂纹扩张效应。

Fe-Cr-C系高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织分析

研究了C元素含量6.0%左右时改变Cr元素含量和Cr元素含量40%左右时改变C元素含量两种情况下Cr及C元素各自对Fe-Cr-C合金堆焊层组织的影响。结果表明,C和Cr元素增加时,初生碳化物的量增加。初生碳化物随着C元素和Cr元素的增加,形态越来越规则,分布越来越密集,初生碳化物颗粒的单个尺寸增大。C元素含量6.0%左右,Cr元素含量增大时,初生碳化物微区Cr元素含量增加;而当Cr元素含量40%左右,C元素含量增加时,初生碳化物微区Cr元素含量反而降低。

Ca－Ni－Ti－Bi多元微合金化铸铁电弧冷焊同质焊条的研究

通过Ｃａ－Ｎｉ－Ｔｉ－Ｂｉ多元合金的复合加入，研制出灰铁芯和球铁芯两种铸铁电弧冷焊条。对焊补区性能的测试结果表明：两种焊条获得的结合强度分别为ＨＴσｂ≥２００ＭＰａ，ＱＴσｂ≥４５０ＭＰａ，δ≮６％，硬度和颜色与母材一致；焊缝为铸铁组织，抗裂性好；熔合区基本无白口，机械加工性能良好。

400MPa球墨铸铁光纤激光-MIG电弧复合焊接头的断裂特征

采用填充308L不锈钢焊丝光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接厚度为5mm的风电关键部件用400 MPa级球墨铸铁,获得了表面成形良好且熔透的焊缝,研究了MIG电弧热输入对接头拉伸性能和断裂特征的影响.结果表明,电弧热输入较小时,接头的拉伸性能差,断裂沿熔合线发生,断口为脆性断口;电弧热输入较大时,接头的拉伸性能较好,断裂自半熔化区顶部沿母材发生,断口顶部为脆性断口,底部为韧性断口.接头断裂特征的差异是由接头中焊缝和半熔化区底部莱氏体的量的不同导致的.基于以上研究,获得了抗拉强度为346.4 MPa、断后伸长率为5.4%,断裂发生在母材上的优质接头.

高铬铸铁型自保护药芯焊丝的研制

所研制的药芯焊丝采用自保护方式,焊接工艺性能良好。堆焊层表面裂纹细密,呈网状分布。堆焊金属合金系为Fe-Cr-C,微观组织主要是初生碳化物(Cr、Fe)7C3和共晶组织。初生碳化物呈六棱柱状、垂直于基材方向生长,其横截面的显微硬度达1 771 HV。共晶组织分布在初生碳化物周围,其硬度约为800 HV左右。堆焊层洛氏硬度为64.2 HRC。

灰铸铁同质焊缝电弧冷焊接头冷裂纹研究进展

从焊缝石墨形态及焊缝组织对冷裂纹的影响、铸铁型焊缝冷裂纹产生机理及裂纹萌生与扩展的微观过程、热影响区冷裂纹研究、铸铁焊接接头冷裂纹试验方法等四个方面综述了国内外灰铸铁同质焊缝电弧冷焊焊接接头冷裂纹的研究进展。研究发现 ,石墨呈球状时可以大为改善焊缝的抗裂性 ;利用贝氏体马氏体二次相变应力松弛效应可以降低灰铸铁焊缝裂纹敏感性 ;裂纹容易在相邻石墨间的窄铁素体基体桥处萌生与扩展 ;扩散氢对灰铸铁接头热影响区冷裂纹影响小而马氏体相变影响大。在灰铸铁焊接冷裂纹试验方法方面 ,重点讨论了能定量评定焊缝抗裂性的铸铁焊缝拘束裂纹试验及平板刚性拘束裂纹 (PRRC)

等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能

采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。

铸铁喷焊组织及力学性能研究

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁和用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度测试和金相组织观察。结果表明:用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织观察表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。

阳极钢爪修复技术研究现状

本文检索了近十年阳极钢爪修复技术的相关论文和专利,并详细阐述了阳极钢爪修复新技术的技术原理、实施方案及其优缺点。结果表明,阳极钢爪修复新技术主要为电渣熔铸焊、重熔铸造、圆钢置换、原位自蔓延焊和电弧增材等修复技术,均能实现阳极钢爪的全截面修复,解决传统围焊法修复接头压降大的难题;电渣熔铸焊和重熔铸造设备投资大,限制其推广应用;圆钢置换修复的关键在于圆钢棒与残余钢爪的连接方法;原位自蔓延焊效率高,适宜的自蔓延焊剂可获得高质量修复区;电弧增材修复效率高、自动化程度高,修复钢爪强度高、电阻率低,综合修复成本低。

高铬铸铁表面缺陷焊补技术

采用手工电弧补焊技术,对高铬铸铁小型磨辊类铸件缺肉缺陷进行修补补焊。选择与铸件同质的高铬铸铁焊条DJ052/D656,焊条直径为4mm,焊接电流为150～160A。焊补后的铸件经表面无损探伤检测无裂纹存在,其宏观硬度与基体材料相当,微观组织显示熔合面为较好的冶金结合。

铸铁喷焊组织及力学性能

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁以及用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度和金相组织分析。结果表明,用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701 HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织分析表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。

人工智能在铸铁焊修技术中的应用

将专家系统技术应用于铸铁焊修领域，开发研制了相关的计算机软件。其软件是由知识库系统、图形图象体系统、推理机、用户界面四大部分组成，主要用于完成焊接工艺制定、焊接实例查询、焊接材料介绍、焊后缺陷弥补四大功能。其主要特点是实现了领域知识的图形表示并开发了图文并茂的用户界面。

铸铁焊补特殊工艺研究与应用实践

在生产实际中常常会遇到铸铁件的焊接修复。冷焊工艺由于焊前不预热、劳动条件好、成本低、周期短等优点,已成为铸件焊补的首选工艺。在实践中发现,仅采用普通的冷焊工艺,其产生白口、淬硬组织和应力的倾向比热焊大,很难获得满意的焊补质量,若在焊补中采取一些特殊的工艺措施,能收到较好的效果。详细分析了自制铜钢焊条焊补法、水浸焊补法、栽丝焊补法、镶块焊补法以及镶边铺底过渡焊补法等特殊焊补工艺的原理、特点和适用范围,并列举了典型应用实例,对铸铁件的焊补修复具有参考价值。

灰铸铁件小缺陷焊补的研究

介绍了灰铸铁件小缺陷的特殊性 ,从焊补工艺上和材料的选用两方面考虑 ,有效地降低了焊接裂纹的产生 ,使母材与焊补金属熔合良好。在试验的基础上 。

汽轮机低压缸隔板裂纹的补焊修复措施

某电厂#2汽轮机在大修时发现,低压缸第6级隔板存在1条长约35 mm的表面裂纹,直接影响了机组的安全运行。对隔板材料进行综合分析后,决定采用冷焊法对该缺陷进行挖磨和补焊。介绍了补焊工艺、准备工作、防范措施及检验手段。隔板补焊后经过一个大修周期的运行,补焊部位未出现新的缺陷,证明采用该补焊工艺完全能够保证补焊后的隔板安全运行。

控制TIG电流热输入修补铸件的技术探讨

为了减少由于铸造缺陷而导致的产品报废量,从焊接冷却速度对焊缝影响出发,对其焊补工艺进行研究,实现焊补的经济性、方便性以及可适应性.本试验以Tarkall-C为研究对象,采用同质材料TIG焊对其进行焊补,焊补过程中通过逐步降低电流的措施,使其缓慢冷却.焊补后,焊缝色泽与焊接母材一致,焊后熔合线附近无白口组织,机加工性能优良.焊缝区域形成星状石墨,热影响区中无高碳马氏体组织,热影响区无冷裂纹.但焊补过程中冷却温度区间、速度的可控性以及焊缝冷却的均匀性有待进一步研究,以期得到更为均匀的石墨相.

球铁光纤激光-MIG复合焊接头的裂纹倾向与力学性能

以308L不锈钢焊丝作为填充材料,采用光纤激光-MIG电弧复合焊在5 mm厚的球墨铸铁上进行焊接,重点关注了工艺参数对裂纹倾向的影响,获得了成形良好且无裂纹的焊接接头.结果表明,随着激光功率的减小和电弧电流的增加,接头熔合比减小,裂纹倾向降低.接头显微硬度和组织的分析结果表明,由熔合比带来的碳含量变化是影响裂纹倾向的直接原因.在厚度10 mm的球墨铸铁试件上开X形坡口进行多层多道焊,所得焊接接头的强度和断后伸长率分别为母材的73%和20%,接头断裂机制为脆性断裂,半熔化区的莱氏体是造成断裂的原因.

焊材对灰铸铁电弧冷焊接头加工性的影响

采用E43 0 3、EZV、EZNi、EZNiFe、EZNiCu、E2 2 6 2 1 15 6种焊条 ,配合电弧冷焊工艺对灰铸铁进行焊接试验 ,比较并分析各种接头的半熔化区组织、白口宽度及显微硬度。结果表明 :用E43 0 3、EZV、E2 2 6 2 1 15焊条所焊接头半熔化区白口宽度大、硬度高 ,不适合于机械加工 ;EZNi基焊条所焊接头加工性良好。