埋弧焊缝返修的焊接工艺

埋弧焊工艺因其焊接效率显著被广泛应用于大壁厚钢板焊接施工,因厚壁钢结构应力释放及焊接缺陷的产生,由此带来了焊缝热处理态韧度变化及焊缝返修热影响区冲击韧性下降的问题。为研究上述问题,本次焊接工艺研究选取冲击性能优良的EH36-Z35钢材、埋弧焊材及返修用焊条、气保护药芯焊丝,并制订相应的焊后热处理方案。重点关注不同牌号焊材、不同返修焊接工艺方案下的焊缝力学性能差异,焊接热循环、返修渗碳层、焊材强度匹配等因素导致异种焊材返修焊缝热影响区冲击韧性的表现不同。

焊接工艺参数对旋转摩擦焊铝-铜接头弯曲性能的影响

对1070纯铝和T2纯铜进行了旋转摩擦焊接。研究了摩擦焊工艺参数对铝-铜接头弯曲性能的影响。采用电子探针显微分析仪检测了铝-铜接头界面的微观形貌和元素分布。结果表明:较短时间(2 s)摩擦焊制备的铝-铜接头(1号试样)弯曲试验时断裂于铝-铜界面,为脆性断裂,随着摩擦时间的增加,铝-铜接头弯曲试验时断裂于铝侧,为韧性断裂;以2~5 s的摩擦时间制备的铝-铜接头界面均未发现有明显的金属间化合物,但发生了成分变化;较短时间摩擦焊制备的1号试样成分变化区宽约1.6μm,较长时间(5 s)摩擦焊制备的4号试样成分变化区宽约2.7μm;较宽的成分变化区能提高铝-铜接头界面的结合强度,从而提高铝-铜接头的弯曲性能,较窄的成分变化区是弯曲试验过程中铝-铜接头界面断裂的主要原因。

电气贯穿件筒体组件钨极氩弧自动焊工艺开发

电气贯穿件筒体组件在以往生产过程中均采用氩电联合或全氩弧的手工焊接方式进行生产,该工艺对焊接人员技能水平要求高、焊接生产效率低,易成为产线瓶颈工序,影响产能的进一步提升。因此文中开发了一种适用电气贯穿件筒体组件的自动焊工艺,可实现筒体组件的自动焊接,将为产品提质增效提供良好的技术支撑。其焊接系统主要由工业机器人、焊接电源、激光跟踪、PLC控制系统及焊接工装等组成。依托该焊接系统,开展了焊接工艺试验,并对焊接接头进行拉伸、弯曲、化学分析、金相分析等一系列试验,结果显示焊缝各项性能指标均符合行业标准要求。在投入正式产品焊接前进行了模拟件试制,焊缝无损检测结果均合格,正式产品生产过程中,焊后合格率达96.67%,焊接质量稳定,提高了焊接生产效率,实现了电气贯穿件筒体组件的自动焊接。

Zr-Sn-Nb-Cr-Fe锆合金搅拌摩擦焊工艺及焊缝组织和性能

文中对Zr-Sn-Nb-Cr-Fe锆合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)工艺、微观组织和腐蚀性能进行了分析.结果表明,采用W-25%Re的搅拌工具在转速250 r/min、焊接速度40 mm/min、顶锻压力10 kN、氩气保护条件下可以获得成形良好且无焊接缺陷的锆合金FSW接头.搅拌区(stir zone,SZ)剧烈的塑性变形促进动态再结晶、合金元素扩散和晶粒细化,晶粒尺寸随着转速增加而增大,同时SZ内在晶界位置处析出大量的形状不规则的第二相粒子.不同焊接参数制备的FSW接头在360℃、18.6 MPa中性水中腐蚀72 h后均表现为黑色、光亮、致密的氧化膜,但随着转速增加接头耐腐蚀性能降低.

蜂窝与K418B高温合金电阻定位焊工艺研究

目的获得蜂窝电阻定位焊的最佳工艺参数并提高焊接接头的力学性能。方法通过正交试验法,对15mm×10mm×4.2mm的GH3536蜂窝和15mm×10mm×2.5mm的K418B基板进行系列电阻焊实验,主要的焊接工艺控制参数包括焊接电流、焊接时间和焊接压力。对焊接接头进行了抗拉强度测试,系统分析了工艺参数对接头力学性能的影响;通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)对拉伸试样的断口形貌和失效形式进行了观测;采用电镜配套的能谱(EDS)探头对焊接接头的界面元素进行了分析。结果GH3536蜂窝与K418B基板定位焊系列接头的最高平均抗拉载荷为123.76N。接头界面处的K418B基板为细小等轴晶组织。基板与蜂窝之间存在宽度约2μm的界面层,其成分与基板相近。接头断口焊合区面积随电流的增大而增大,且在高电流下焊合区焊痕呈蝴蝶状分布。结论在电阻定位焊工艺参数中,焊接电流对接头强度的影响最为显著,其次为焊接压力,焊接时间的影响程度相对较弱。得到的最优参数组合如下:焊接时间为2 ms,焊接电流为4.5kA,焊接压力为17.5N。在该参数下能够获得最高的接头平均抗拉载荷(123.76N)。

高效多丝熔化极气体保护焊(GMAW)工艺的研究现状及进展

随着全球制造业竞争的日益激烈,我国提出了“中国制造2025”制造强国战略,其重点发展的十大领域中,与焊接技术密切相关的就高达八个,不仅极大地推动了焊接技术的革新发展,而且对焊接效率和质量均提出了更高的要求。由于熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)易于实现自动化焊接,具有生产效率高、焊接质量好及位置适应性好等优点,所以广泛应用于机械制造业中。实现高效GMAW的主要途径有提高焊接速度以及焊接熔敷率。针对以上两种途径,国内外焊接工作者在双丝GMAW的基础上,引入了第三根甚至多根焊丝,研发了各种多丝GMAW工艺。本文针对国内外研发的各类多丝GMAW工艺进行了分析,重点介绍了多丝GMAW工艺的焊接原理、工艺特点及其应用,通过上述分析对各类多丝GMAW工艺进行归纳总结,并进一步展望了多丝焊接的发展方向,即多丝GMAW工艺亟需在电弧物理理论、设备开发和新焊材研发等方面展开深入的研究工作。

厚板5083铝合金MIG焊工艺与性能研究

针对25 mm船用5083厚板铝合金MIG焊,焊接难度大,接头性能不达标,出现未熔合、未焊透、大量气孔的问题.经过对焊接接头宏观断口,力学性能,宏观金相等进行分析.研究通过焊前打磨并预热至150℃,打底焊焊接电流提高到170~180 A,层间焊接电流提高到210~230 A,坡口增大至90°,增加焊接道数至27~28道,对称施焊,采用高纯度保护气体等措施改进工艺.通过改进工艺,经过无损检测、拉伸、弯曲、金相发现焊接接头缺陷大大减少,焊接接头拉伸性能提高57.6%,展现出良好的性能,符合生产标准.实验结果发现焊接接头强度下降,是因为在焊接过程中,焊接接头受热循环影响,热影响区形变强化减弱.焊缝中心焊接热输入导致熔池Mg元素烧损,焊缝组织β强化相减少,出现焊接接头软化现象.

铝/镁异种材料搅拌摩擦焊工艺参数优化及组织特征分析

利用光学显微镜和电子背散射衍射仪研究1060铝/AZ31B镁异种材料搅拌摩擦焊接头的组织特征,并采用Box-Behnken方法建立响应面模型,对焊接工艺参数偏置量ρ、转速ω、焊速v进行优化。结果表明:热输入过高或过低时,接头焊核区的铝、镁两种材料混合不充分,甚至会产生孔洞;搅拌针偏置量会影响受搅拌的铝和镁材料的体积,当搅拌针偏置时铝和镁材料体积不均匀,也会导致焊核区的铝和镁混合不充分。通过分析响应面模型,结果显示焊速对接头抗拉强度影响最大,优化的工艺参数为ρ=0 mm、ω=1200 r/min、v=150 mm/min,此时接头的抗拉强度较高,其预测值为95.7 MPa。在该焊接工艺参数下,接头焊核区无缺陷且材料混合充分,组织呈现出良好的机械互锁特征,且焊核区因发生动态再结晶,得到均匀细小的组织,接头的实测抗拉强度为96.1 MPa,与响应面模型预测值基本吻合。

焊趾工艺优化对压力管道对接接头残余应力的影响

为探讨焊趾工艺优化方案对压力管道对接接头残余应力分布的影响,以提高管道的疲劳寿命和整体性能。通过设计三种不同的焊趾工艺优化方案,利用有限元分析模拟了三种方案对X70管线钢对接接头周向和轴向残余应力的影响,并采用盲孔法对仿真结果进行了验证。仿真和试验结果表明,三种优化方案的周向和轴向残余应力变化趋势基本一致;焊趾位置凹形过渡(方案2)在减少应力峰值和平均应力方面表现最佳,其周向残余应力峰值为539.22 MPa,轴向应力峰值为204.57 MPa;盲孔法测量结果显示,残余应力仿真与试验结果趋势一致,误差控制在8.5%以内,该结果验证了仿真模型的可靠性。焊趾位置的凹形过渡设计能有效降低残余应力,提高压力管道的安全性和耐用性。

基于旋转电弧的窄间隙横焊打底工艺

【目的】J型铺设是最适合深水的海底管线铺设和海洋立管安装方法,常采用管道自动焊接装备完成横向环焊缝摆动焊接。针对摆动电弧P-GMAW横焊打底层焊缝成形不对称、背部成形一致性差等问题,提出了基于旋转电弧的窄间隙横焊表面张力过渡(Surface tension transfer,STT)打底工艺方法。【方法】以X65管线钢板材对接窄坡口为试验对象,模拟深水立管J型铺设焊接过程。【结果】基于Minitab的田口方法,建立了正交试验模型,通过焊接工艺试验,探究窄间隙横焊STT打底层焊接工艺规范及不同工艺参数组合对焊缝成形的影响规律。【结论】打底层焊缝背部成形一致性好,无未熔合、未焊透等缺陷。

和谐型电力机车构架牵引座组成的焊接工艺

以和谐型电力机车构架牵引座组成为研究对象,分析探讨了MAG焊焊接构架牵引座组成焊缝成形、焊缝显微组织及力学性能的工艺。结果表明:在既定的焊接工艺条件下和谐型电力机车转向架构架牵引座组成MAG焊,焊后焊缝成形良好,磁粉探伤合格,焊接接头检测结果达到ISO 5817 B级;焊接热影响区组织为细块状铁素体+珠光体,焊缝组织主要为先共析铁素体、贝氏体和珠光体。维氏硬度试验表明:转向架构架牵引座组成焊接接头硬度适中,接头淬硬倾向小,对冷裂不敏感。

工艺管道预制中细丝埋弧焊工艺研究及质量控制

天然气处理厂存在大量的工艺管道预制工作,焊接工作量大,工期紧,为了提高生产效率,使用细丝埋弧焊方法,制定了20G和20G(抗硫)管道的焊接工艺。非酸性介质20G管道采用金属粉芯焊丝进行根焊,酸性介质20G(抗硫)管道根焊方式采用实心抗硫焊丝氩弧焊(或RMD)进行根焊,两种工艺管道均采用细丝埋弧焊填充、盖面。焊接工艺可覆盖管道壁厚为15~30mm,通过焊接工艺评定,证明该工艺满足生产需要。

埋弧自动焊的工艺技术分析

阐述埋弧自动焊的焊接方法、工艺技术的特点,探讨高强钢结构埋弧自动焊的焊接案例,控制焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度。

焊补工艺对转向架耐候钢疲劳性能的影响

文章主要介绍了转向架平板对接结构焊缝中,焊修的次数对于焊缝接头疲劳性能的影响。针对目前动车组转向架生产过程中出现的焊修情况,对SMA490BW耐候钢平板对接结构进行焊修工艺试验和接头疲劳试验,计算得出疲劳极限,并测试硬度和观察金相组织,试验结果表明经历3次焊修的焊缝,其旋转弯曲疲劳极限下降了2.85%,经过3次焊修后又挖除焊缝,再次进行焊接的焊缝,其旋转弯曲疲劳极限下降了10.43%,各焊缝接头的硬度以及微观金相组织没有发生明显的变化。

厚壁SUS321焊接工艺研究

SUS321是含有稳定化元素Ti的奥氏体型不锈钢,在锅炉和石化容器产品中有着广泛应用。厚壁SUS321在应用中较为少见,其埋弧焊焊接工艺的应用及厚壁条件下的试板成形需要经过验证,其各项性能也需得到保证。通过焊接工艺试验,对厚壁SUS321不锈钢试板进行工艺性检验,并对试板进行力学性能、微观组织等检验。最终证明用于厚壁SUS321国产埋弧焊焊丝工艺性良好,各项性能均满足使用要求。

激光-电弧复合焊接技术及工艺认可

为突破激光焊接工艺的局限性,对激光-电弧复合焊接技术的工作原理和工艺特点进行介绍,并对试验过程中常见的焊接缺陷和原因进行分析汇总,在此基础上,给出激光-电弧复合焊接工艺认可提示和规范完善建议。研究成果可为激光-电弧复合焊接技术在船舶制造业中的应用提供一定参考。

5083铝合金激光-MIG复合单面焊双面成形打底焊工艺优化

采用激光-熔化极惰性气体保护电弧(MIG)复合焊对5083铝合金板进行打底焊,以模拟铝合金罐体单面成形对接焊缝,研究了激光束摆动方式(不摆动、直线摆动、圆形摆动、方形摆动)、激光功率(2.5~4.0 kW)、组对间隙(0,1 mm)和错边(0,1 mm)对焊缝成形质量的影响,并分析了优化工艺下接头的力学性能。结果表明:在3.0 kW激光功率下,当激光束不摆动时,焊缝背面不连续并伴有凹坑,当激光束直线摆动时,焊缝内部存在大量气孔;在圆形激光束摆动模式下,当激光功率为2.5 kW时,焊缝背面未形成连续的全熔透焊缝,当激光功率为4.0 kW时,焊缝出现严重的下塌现象。3.0~3.5 kW激光功率以及圆形或方形激光束摆动模式能够实现单面焊背面自由成形,且焊缝成形良好,在不同组对间隙和错边条件下表现出较强的适应性;在激光功率为3.0 kW、激光束摆动模式为圆形摆动的优化工艺下,焊接接头抗拉强度达到母材的90%,正弯和背弯后接头中均未出现裂纹和其他开口缺陷,满足工程应用要求。

景德镇元代瓷器仿焊缀金珠工艺初探

通过收集和整理考古发掘出土及传世馆藏景德镇元代“缀珠纹”瓷器资料,首先对这类瓷器上“缀珠纹”特征进行了初步总结;其次,辅以考古发掘出土纪年资料,对景德镇元代“缀珠纹”瓷器流行时间予以了深入探讨;最后,将景德镇元代瓷器上“缀珠纹”与元代贵族礼服上珠绣花装饰进行对比,发现景德镇元代瓷器上“缀珠纹”装饰并不是在模仿纳失石上珠绣花,而更有可能是在模仿元代金银器上焊缀金珠工艺。

铝合金搅拌摩擦焊工艺研究进展

汇集了近年来国内铝合金搅拌摩擦焊工艺(FSW)的研究成果,着重从工艺参数、腐蚀及疲劳性能、缺陷修补工艺、模拟控制研究、新型FSW工艺及设备五个角度进行评述,并结合以上研究成果对搅拌摩擦焊的研究方向进行了展望。

SA-336 F11 CL.2与SA-765 Gr.Ⅱ异种钢对接焊工艺研究

ASME材料SA-336 F11 CL.2与SA-765 Gr.Ⅱ的异种钢对接焊,无论焊接材料选择采用高强度匹配还是低强度匹配,都需要解决焊接接头热处理温度差异较大的问题。采用在母材SA-336 F11 CL.2坡口处堆焊隔离层0.5Mo后再对接母材SA-765 Gr.Ⅱ的方式制备焊接试样,通过分析焊接接头形成过程中不同时期微观金相组织以及焊接接头力学性能,验证了坡口堆焊隔离层后先进行高温焊后热处理,对接后再进行低温焊后热处理的可行性和可靠性。此方法可以在SA-336 F11 CL.2与SA-765 Gr.Ⅱ焊后热处理时建立温度平衡,减小温度差对焊接接头工艺性能的不利影响。