Cr对Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金组织及耐磨性的影响

通过埋弧堆焊将复合粉粒与H08A实芯焊丝制成Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)研究Cr含量对其组织和耐磨性的影响。结果表明:Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金组织由α-Fe与沿晶γ-Fe等基体和(Nb,V)C、M7C_(3)、M_(3)C(M为Fe,Cr,V等)等硬质相组成;随Cr含量增加,针状铁素体数量减小,奥氏体体积分数增加,(Nb,V)C相尺寸及数量基本稳定,沿晶(Fe,Cr,V)_(7)C_(3)碳化物的数量增加,形貌由点状变为枝状。湿砂橡胶轮式磨损试验表明,Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金耐磨性先升高后降低。提高主要与γ-Fe基体的Cr固溶强化,十字花状、条状、点状等形态的(Nb,V)C弥散并协同强化作用相关,降低与沿晶(Fe,Cr,V)_(7)C_(3)碳化物析出相关。γ-Fe体积分数、沿晶(Fe,Cr,V)_(7)C_(3)碳化物的数量及形态影响合金的冲击韧性。

实-药芯多丝电弧复合焊中药芯焊丝位置对焊接稳定性的影响

为了实现高强钢的优质高效焊接,提出了一种全新的Q960E高强钢的高效焊接工艺,即实-药芯多丝电弧复合焊工艺,该工艺通过一把集成式三丝焊枪实现两根实心焊丝复合一根药芯焊丝,既可以利用药芯焊丝实现焊接接头力学性能的优化,又可以利用3根焊丝实现高效焊接。其中药芯焊丝可以从两实心焊丝的正前方、正后方及侧面送入,通过对比分析焊接过程、焊道成形得出最佳药芯焊丝作用位置,并对最佳药芯焊丝作用位置下焊接接头的组织和显微硬度展开分析。结果表明:当药芯焊丝从正后方或侧面送入时,其中一根实心焊丝易与熔池接触发生短路过渡,前者会导致焊道宽窄不一,后者会导致焊道明显偏向药芯焊丝送入一侧。当药芯焊丝从正前方送入时,药芯焊丝呈一脉多滴过渡,且两实心焊丝均为一脉一滴过渡,此时焊接过程稳定,焊后焊道成形较好,焊道横截面形貌呈“双峰”状,是最佳的药芯焊丝送入位置。此外,当药芯焊丝从正前方送入时,焊缝区组织主要为细小的针状铁素体,粗晶区组织主要为粗大的板条马氏体和少量粒状贝氏体,细晶区组织主要为细小的马氏体,不完全淬火区组织主要为回火马氏体。此外,热影响区同时出现了软化和硬化现象,近不完全淬火区的母材硬度最低,仅为296 HV,完全淬火区硬度最高,达到396 HV,母材和焊缝区的硬度在320~340 HV之间。

不同镀铜工艺在实心焊丝生产中的应用

实心焊丝的镀铜层质量影响焊丝的焊接性能。镀铜层厚度和镀铜附着性是镀铜层重要的质量特性。化学镀铜镀层薄,镀铜均匀、致密,容易获得优良的镀铜附着性。如果要获得较厚的镀铜层,含钛焊丝不适合采用化学镀铜。电镀铜虽然可以保证镀铜层厚度,但因其伴有微小程度的化学置换反应,对镀铜附着性会产生不良影响。为了抑制化学置换反应,可以在电镀铜前镀上薄薄的铜层,从理论上规避镀铜附着性差的风险。MG50CH含钛焊丝实施“化学镀铜+电镀铜”的改良工艺,获得了良好的镀铜附着性,焊接性能良好,满足了用户的特殊需求。

两种类型焊丝在桥梁角焊缝中的应用试验及工效分析

桥梁制造大量采用实芯焊丝焊接,与船厂习惯采用药芯焊丝不同,针对公司承接的桥梁单元制作工程,本文使用CO_(2)角焊小车,采用相同直径的实芯焊丝和药芯焊丝在不同的焊接参数、不同的焊接工件角度、不同的焊接工件坡口的工况下进行应用对比试验。通过焊接试验两种焊材的适用焊接参数、焊缝成型、焊接效率等数据,对比分析两种焊材焊接的应用差异和工效差异,并将结论应用于产品建造。

屈服强度890MPa级实心焊丝力学性能研究

采用研制的屈服强度890MPa级的实心焊丝进行焊接试验,通过单因素法研究保护气体、焊接速度、道间温度3个因素对焊缝金属力学性能的影响。结果表明:该焊丝采用Ar+(5%~20%)CO_(2)均可满足力学性能指标要求;焊接速度为15~43cm/min时,随着焊接速度的增加,屈强比增加,冲击吸收能量先增加后降低,焊接速度为21~23cm/min时,焊缝具有良好的综合力学性能;道间温度为70~200℃时,随着温度的升高,焊缝强度降低,伸长率升高,当道间温度在100~150℃时,焊缝具有良好的强韧匹配,当道间温度达到180~200℃时,强度不满足要求。选用熔敷金属性能较优的工艺参数开展对接焊接试验,接头具有良好的力学性能。

热输入对船用440 MPa级低合金高强度钢焊缝组织及性能的影响

研制了一种Mn-Si-Ni-Cr系实心焊丝,用于新型船用440 MPa级低合金高强度(HSLA)钢焊接,采用热输入11.5,16.5和21.5 kJ/cm对该钢材进行了熔化极活性气体保护电弧焊,并使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等设备重点研究了热输入对焊缝组织及性能的影响.结果表明,随着热输入的增大,焊缝组织先以粒状贝氏体和板条贝氏体为主转变为以针状铁素体为主,再转变为以针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体为主,而且焊缝中M-A组元含量、直径大于1μm的夹杂物占比和夹杂物的平均直径均逐渐增大;随着热输入的增大,焊缝硬度不断减小,焊缝、熔合线和熔合线+2 mm处的冲击韧性均先增大后减小,同时焊缝的耐腐蚀性能也先增大后减小;3种焊接接头的板拉伸弯曲试样均在母材处断裂,弯曲试样均完好.

LNG不锈钢管线实芯焊丝脉冲焊接

简要分析海洋油气平台用316型不锈钢的焊接性和目前采取药芯焊丝焊接存在的问题,采取实芯焊丝脉冲气保护焊方式进行焊接,并在焊接完成后对焊接接头开展无损检测、机械性能测试、晶间腐蚀及微观组织分析。结果显示,使用实芯焊丝脉冲气保护焊完成的焊接接头成型优异,机械性能、抗腐蚀能力、抗热裂能力均满足设计需求,是一种适用于不锈钢管线安装阶段施工的焊接方式。

SA204B材料GMAW焊接工艺与应用

SA204B材料是压力容器用钼合金耐热钢,材料抗拉强度485~620MPa,屈服强度不小于275MPa。目前工程技术人员仅对材料的焊条电弧焊(SMAW)和药芯焊丝气体保护焊(FCAW)工艺进行了相关试验与研究,为了尽快推进材料的焊接自动化,对材料实芯焊丝气体保护焊(GMAW)工艺进行了相关试验研究与分析。FCAW焊接时,由于药芯成分含有稳弧剂、脱氧剂、造渣剂,具有良好的焊接工艺性,焊接过程需要逐层清理药皮,无法实现多层多道的连续自动焊。通过对SA204B材料进行GMAW焊接工艺的试验,该工艺可以满足SA204B材料焊接自动化条件。根据零部件结构形式,科学合理的选择施焊方法,拟定施焊工艺,在满足焊接接头质量要求条件下,使焊接设备开动率最大化,焊接成本最小化,最大限度提高焊接自动化应用范围。

超低碳氮强化自保护药芯焊丝的研制及性能分析

采用00Cr13Ni4MoN堆焊合金体系,通过大量试验研制出焊接工艺性能和力学性能良好的超低碳氮固溶强化自保护药芯焊丝。试验表明,自保护药芯焊丝中的氮来自于空气中的氮气,氟化物/铝镁合金=6∶2和其它元素含量合适时,自保护药芯焊丝的焊接工艺性能良好;该焊丝堆焊层组织为单一马氏体,具有良好的抗回火软化性能、韧性和耐磨性,在堆焊修复连铸辊时具有优良的力学性能。

气体保护焊实心焊丝在金属结构行业中的应用与探讨

简要概述了国内外气体保护焊实心焊丝的发展情况,介绍了气体保护焊实心焊丝在金属结构行业的推广应用状况,根据试验结果与生产实际,对国内实心焊丝在推广应用中存在的问题进行了探讨,最后阐述了国内气体保护焊实心焊丝的发展趋势。

CO2气体保护焊熔滴过渡与飞溅的关系

探讨了CO2气体保护焊熔滴过渡与飞溅的关系。结果表明,存在三种熔滴过渡形态:滴状过渡、短路过渡和混合过渡形态。三种过渡形态的焊接飞溅形式各异,飞溅产生机理以熔滴内部爆炸和液桥爆炸为主因,影响因素中焊丝成分及电流、电压、极性仍是关键因素。熔滴过渡形态与飞溅关系的内在联系是熔滴的非轴向性、熔滴尺寸,以及熔滴中的气体含量,三个参数数值高时焊接飞溅大,反之飞溅小。工程上多种控制熔滴过渡形态与飞溅关系的方案各具特色,其中应用最好的首推CMT工艺,已经为众多企业赢得可观的经济效益。

纳米改性涂层及焊接工艺参数对无镀铜实心焊丝导电嘴磨损影响的研究进展

环保型无镀铜实心焊丝是气保护实心焊丝发展的主要趋势,而导电嘴磨损是其应用的瓶颈,综述了无镀铜实心焊丝表面纳米改性涂层及焊接工艺参数对导电嘴磨损的影响,认为:纳米颗粒在无镀铜实心焊丝与导电嘴的摩擦界面形成摩擦反应膜可以减少导电嘴的磨损;纳米改性涂层可使焊丝表面的油膜具有优异的润滑、导电、导热三重特性,是减少导电嘴磨损的可行途径;导电嘴的磨损随焊接电流的升高而增大,直流反接(Direct-current Electrode Positive,DCEP)时导电嘴的磨损比直流正接(Direct-current Electrode Negative,DCEN)时严重;电弧烧蚀和电流腐蚀是导电嘴磨损的主要机制。

熔化极气体保护焊用焊丝与保护气体的匹配关系

综述了GMAW两类焊丝与3种保护气体匹配关系。结果表明,焊丝对保护气体的匹配工艺特征各异,其中,两种焊丝对Ar+CO2的匹配工艺都显示最佳。在焊丝与保护气匹配关系下,实现喷射过渡的条件是:阳极斑点面积足够大,电磁力方向向下,焊接电流超过临界电流,三者缺一不可。对于实心焊丝,Ar+CO2富氩混合气体工艺的适应性更好。对于药芯焊丝,Ar+CO2富氩混合气体工艺的适应性与100%CO2保护气相当。工程应用表明,纯CO2和Ar+CO2富氩混合气体对两种焊丝都能获得符合要求的焊接接头,后者的工艺性可能更好一些,但气孔(压坑)敏感性更大些。

基于工程应用的无镀铜实心焊丝电弧行为探讨

探讨了工程应用中涉及无镀铜焊丝电弧行为的几个问题。结果表明,在大电流、强规范、富氩混合气体保护下,无镀铜焊丝的熔滴过渡形态是喷射过渡,但当电流较小、电弧电压较低时,可能为滴状过渡,甚至是短路过渡形态(电压很低时)。无镀铜焊丝涂层中的活性元素等物质在电弧中抑制了CO2对稳弧性的不利影响,使无镀铜焊丝比镀铜焊丝具有更优异的稳弧性。不可低估送丝机和焊枪结构中几个关键零件可能带来的不利影响。镀铜焊丝的焊接烟尘形成率比无镀铜焊丝净增加18.6%和38.8%,但烟尘形成率的增加与焊丝中铜含量的增加不成正比。

CO_2焊和MAG焊的工艺性能及焊丝的研发与应用

通过CO2气体保护焊和混合气体保护焊(MAG)工艺性能的对比,强调MAG焊在减少熔滴过渡过程中的飞溅、改善焊缝成型、提高焊缝金属冲击韧性方面优于CO2焊接工艺。列举了MAG焊在重要构件如管线钢管等焊接方面的应用实例,提出:对薄板及要求不高的构件可采用纯CO2焊;对中、厚板及对焊缝质量要求(如韧性、外观等)较高的重要构件,推荐采用纯CO2气体+药芯焊丝或富氩(Ar+CO2)混合气体+实芯焊丝两种工艺;有条件的情况下应积极使用脉冲MAG电源,以进一步提高焊速,改善过渡。同时重点介绍了日本近年关于焊丝开发(无镀铜实芯焊丝、焊后去应力回火钢材用无再热裂纹全位置药芯焊丝、低相变温度焊丝)与应用方面的研究成果。

采用药芯焊丝减少结构件焊接变形的机理研究

本文在实验研究的基础上,分析了药芯焊丝减少结构件焊接变形的机理。首先通过在钢板上堆焊金属,对比了相同电流和电压条件下药芯焊丝和实芯焊丝的焊缝截面形状,据此分析研究了在相同的焊接规范下采用两种焊丝焊接时的能量分配情况。结果显示:采用药芯焊丝焊接时输入结构件的热量明显少于采用实芯焊丝焊接时输入结构件的能量。然后通过在对接板上进行焊接实验,测试了相同电流和电压条件下采用药芯焊丝和实芯焊丝焊接时的反变形量。对比两种焊丝在焊接同一个结构件时的能量分配和反变形量,得出了用药芯焊丝焊接时可以减少结构件焊接变形的结论。

Cu基药芯焊丝TIG焊TA1/Q235B接头微观组织和显微硬度

利用Cu基(Cu-Cr-Co-Ni)药芯焊丝对TA1/Q235B异种金属对接与搭接接头进行了TIG焊接试验.通过SEM、EDS和XRD对接头微观组织进行了详细分析,通过显微硬度测试了接头的硬度分布.结果表明,采用Cu基药芯焊丝进行TA1/Q235B TIG焊接,对接和搭接均得到了无缺陷的接头.两种接头的焊缝与母材界面处组织分布类似,其中TA1侧主要由β-Ti固溶体、FeTi和CuTi2化合物组成;Q235B侧主要由Fe,Cu基固溶体和Fe2Ti化合物组成.对接焊缝主要由Cu基固溶体,CuTi,FeTi,Cu4Ti,τ2和τ3金属间化合物组成,而搭接焊缝主要由Cu基固溶体、τ2和Cu4Ti组成.对接接头的平均硬度为449 HV0.1,搭接接头的平均硬度为335 HV0.1.

旋转电弧CO_2焊接焊缝成形的敏感度分析

在焊接生产中经常遇到需要进行全位置焊接的场合,采用旋转电弧焊接可获得美观的焊缝成形。旋转电弧CO2焊接的参数众多,而且参数组合对焊缝成形的影响很大。在此对旋转电弧实心焊丝CO2仰焊的焊缝成形与焊接参数的关系进行研究,采用敏感度分析技术,研究焊接参数对熔深和熔宽的影响。研究结果表明,旋转直径和焊接速度对熔宽的敏感度的绝对值最大,说明可以通过调节旋转直径和焊接速度来改变熔宽;增大旋转直径和减小焊接速度,熔宽明显增加。旋转频率越高,导电嘴至工件距离(CTWD)越大,则焊缝熔宽越窄。本研究结果对旋转电弧仰焊工艺参数的制定有指导作用。

无镀铜实心焊丝生产现状

介绍国内外无镀铜焊丝的主要生产方法,分析认为:国内无镀铜焊丝没有被市场接受的原因是研发单位缺少对该产品的系统性研究,缺少支持无镀铜焊丝应用的有力数据。介绍神户制钢开发的无镀铜焊丝特点:使用时不产生铜粉从而不影响焊接;熔敷效率提高,电能消耗降低;焊接时熔滴脱落过渡得到优化,飞溅减少;环保费用大幅降低;独特的表面处理技术解决了焊丝与焊嘴接触电阻大的问题,体现出无镀铜焊丝的优势。伊萨AristoRodTM独创的八角形硬纸桶包装形式使焊丝搬运快速、高效,安装设定时间短,受到用户好评。

实心焊丝堆焊奥氏体不锈钢堆焊工艺与性能

采用CO2气体保护焊及药芯焊丝在低合金钢上堆焊奥氏体不锈钢时,堆焊层出现了较多夹渣、气孔、尺寸不良等焊接缺陷。现采用MAG焊及实心焊丝进行堆焊工艺试验,其过渡层和耐蚀层材料分别为ER309L和ER308L实心不锈钢焊丝。对堆焊层进行液体渗透检测、弯曲性能和电化学腐蚀性能测试,并与药芯焊丝堆焊的相关性能进行比较。结果表明,堆焊层与基体熔合良好,无裂纹、气孔等焊接缺陷,堆焊效率更高,其弯曲和电化学腐蚀性能良好;耐蚀层组织为树枝状奥氏体。