TIG填锌丝对接焊接镁铝异种金属

采用普通TIG电弧作为焊接热源,对镁铝异种金属进行填加锌丝的对接焊试验.并利用金相显微镜、电子探针(EPMA)、万能力学性能拉伸机等现代分析手段对所得到的接头进行测试分析.结果表明,采用这种工艺得到了锌基的合金化焊缝,实现了6061铝合金和AZ31B镁合金的连接,焊缝主要由MgZn2和少量的铝、锌的固溶体构成,焊缝和铝合金母材之间不存在明显的过渡层,和镁合金母材之间有厚约20～100μm的过渡层.焊缝的硬度高于6061铝合金和AZ31B镁合金母材.对接接头的抗拉强度达到75 MPa.

厚壁焊接钛管的等离子填丝+脉冲TIG双枪焊接工艺研究

钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件。采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接。结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电弧对已形成焊缝进行重熔,TIG焊脉冲频率的增加可以降低焊缝晶粒尺寸,提高接头性能,并对前置等离子填丝焊过程出现的咬边等缺陷具有较好的修复作用。本方法不但扩大了焊缝成形的工艺窗口,而且焊接过程稳定,接头抗拉强度达到354 MPa,经实际生产验证,实现了厚壁焊接钛管的低成本优质焊接生产。

5A06铝合金TIG悬空焊接参数及接头组织性能研究

采用无衬底填丝TIG悬空焊接方法进行厚度6.5 mm的5A06铝合金环缝焊接试验。通过焊接参数的优化,焊缝成型良好,并对不同焊接参数下焊接接头的金相组织、力学性能和显微硬度进行分析。结果表明,母材为原始轧制态组织,焊接接头为柱状树枝晶,枝晶间和晶界处分布着析出的β相块状沉积物,焊缝组织较为均匀。焊接接头平均屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为151.11MPa、374.59MPa和18.28%,分别达到母材的82.3%、98.7%和63.6%。对比接头各区域金相组织、力学性能和显微硬度发现,在焊接热输入较低的位置,焊缝组织更加均匀,力学性能更好,显微硬度略高。

送丝方式对步进填丝双脉冲TIG电弧增材成形精度的影响

针对电弧增材制造热质传输强耦合、成形尺寸精度低等共性关键问题,提出一种步进填丝双脉冲钨极氩弧(tungsten inert gas,TIG)电弧增材制造方法.基于此方法建立增材成形试验系统,开展系列变化参数的直壁墙增材工艺试验.利用同步采集的熔滴、熔池动态变化图像数据重点研究分析了送丝方式对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池行为和成形尺寸精度的影响规律.结果表明,前、后送丝方式下熔滴均以液桥过渡方式熔入到熔池;相比前送丝增材过程,后送丝方式下焊丝熔化效率和熔滴过渡频率明显增加,熔滴尺寸变小,熔池表面高度和宽度尺寸波动均减小;高频脉冲电弧使熔池体积略微增加,热稳定性明显增强,直壁墙沉积件成形精度明显提高.

TA2阵列式密集焊缝的TIG自动焊技术

为解决活泼金属TA2焊接过程中,近缝区极易吸收氢、氧、氮等气体杂质,导致脆化和耐蚀性能下降的问题,根据某产品TA2换热管与管板阵列式密集焊缝TIG自动焊的特点,制定了生产过程中的清洁控制措施,解决了换热管与管板焊接区域的清洁度问题,设计和自制了尾部气体保护工装,解决了TIG自动焊在连续施焊中高温区的防护问题,使换热管与管板焊接接头颜色为银白色,达到JB/T 4745-2002《钛制焊接容器》的要求。并且为了有效控制换热管与管板的焊接变形问题,采用刚性增强、跳焊、分区焊的措施,控制了换热管与管板的阵列式密集焊缝的焊接变形,顺利交付使用,目前服役情况良好。

GH4169与0Cr18Ni9异种合金氩弧焊焊后残余应力分析

采用填丝TIG焊将镍基高温合金GH4169平板与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9平板对接焊接,在保证焊缝焊接质量可靠后,对其焊后残余应力分布状态进行分析。对焊缝进行正面弯曲试验,焊缝及热影响区均无裂纹生成,焊缝力学性能合格。通过有限元模拟方式对焊缝区域的应力分布状态进行分析,并利用实际测量的应力数值对其进行检验。经对比与分析,有限元模拟结果与盲孔法实际测得数值基本相近;试板焊后应力集中区域位于焊缝余高中央及GH4169侧焊趾外侧区域,等效残余应力最大值可达457 MPa;焊后主应力方向为纵向,焊缝附近区域呈现明显的拉应力状态,GH4169侧试板中心存在一较大的压应力。

密排固定管的焊接操作技能与应用

从介绍锅炉密排固定炉管的焊接操作技术难点出发,提出采用钨极氩弧焊接是保证锅炉管排制造质量的首选焊接方法。介绍了钨极氩弧焊的基本操作技术,详细阐述了当前应用于密排固定障碍管的钨极氩弧焊接的各种特殊操作方法的特点、操作技巧及应用。

GH536合金激光焊与钨极氩弧焊接头组织性能对比研究

为探讨激光焊替代氩弧焊焊接GH536合金的可行性,以3 mm厚GH536合金为研究对象,分别采用激光焊和钨极氩弧焊,对比分析两种接头的室温和高温拉伸性能、持久性能、疲劳性能及组织。结果表明:采用激光焊接可以实现3 mm厚GH536合金的单面焊双面成形,相比氩弧焊的双面填丝焊接成形,激光焊在降低热输入的同时焊接速度提高了5倍;激光焊接头室温和1000℃高温平均抗拉强度分别为740 MPa和77 MPa,接头持久寿命可达母材的75%,与氩弧焊接头相当,但相同条件下激光焊接接头的疲劳性能更好,是氩弧焊接头的2倍以上,其主要原因是激光焊单位时间热输入较低,接头组织更均匀,晶粒更细小,焊缝成形平整、光滑,焊趾处应力集中小。通过对比分析可知,激光焊可以替代氩弧焊对GH536合金进行焊接。

6xxx系铝合金弧焊与高功率激光焊组织性能对比

该研究采用高功率激光填丝焊(LFW)、熔化极惰性气体保护焊(MIG)以及钨极氩弧焊(TIG)的方法,对6005A-T6挤压铝合金进行焊接。进行LFW焊后,焊接接头抗拉强度为211MPa,接头系数0.77,焊接接头硬度最低值为68.3HV1且位于热影响区。进行MIG焊后,焊接接头抗拉强度为190MPa,接头系数0.70,焊接接头硬度最低值为50.7HV1且位于热影响区。进行TIG焊后,焊接接头抗拉强度为181MPa,接头系数0.66,焊接接头硬度最低值为50.4HV1且位于热影响区。

硫冷凝器柔性管板与换热管数控脉冲钨极氩弧焊填丝焊焊接工艺

分析了大型硫冷凝器柔性管板与换热管的焊接接头结构特点,制定了3种焊接方案,详细介绍了按照焊接方案进行的焊接性试验,并进行了比较分析。选用效果较好的数控脉冲钨极氩弧焊填丝焊焊接工艺进行了焊接工艺评定,验证了拟定焊接工艺的正确性,并成功应用于产品生产中。

高强钛合金TIG焊接工艺研究

采用一种新型Ti-V-Mo系高强钛合金,通过TIG自动送丝和手动填丝两种方式进行了焊接工艺试验,对焊接接头的成形、组织和力学性能进行了分析测试。结果表明:两种焊接方式下的焊缝外观成形都很美观,没有飞溅和咬边等缺陷,焊道表面呈银白色;母材是一种等轴α相含量较高的双态组织,热影响区晶粒十分粗大,内部主要是针状α'相,焊缝区晶粒也十分粗大,主要由层片α相转变组织构成,含有少量针状α'相;自动送丝TIG和手动填丝TIG的接头抗拉强度分别为822 MPa和612 MPa,热影响区的冲击吸收功分别达到了72.2 J和84.9 J,表明该钛合金在TIG焊接工艺下,热影响区具有良好的韧性特征。