FeCrAl合金管TIG焊焊接接头的组织及性能

采用TIG(Tungsten inert gas welding,TIG)焊对FeCrAl合金管同质材料进行焊接,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能谱仪等手段研究了焊后接头的显微组织特征、焊后接头不同区域氧化物颗粒的分布情况及焊接接头的力学性能。FeCrAl合金TIG焊通过填充等成分的FeCrAl合金丝材进行焊接,焊后焊接接头主要由焊缝区、热影响区及母材组成。其中焊缝区为粗大的铁素体组织,热影响区为细小的等轴晶组织。焊缝区的Y_(2)O_(3)氧化物颗粒发生了明显粗化并与基体反应生成复合氧化物Y_(3)Al_(5)O_(12)。TIG焊焊接FeCrAl合金管热处理后,焊接接头最大抗拉强度值为530 MPa,约为母材强度的80.8%,可以实现大口径、大壁厚的FeCrAl合金管材的对接接头的力学性能要求。

316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性.

核电厂定位销局部干法水下TIG焊接工艺

以核电厂定位销水下焊接为研究对象,研制双层气体保护的局部干法水下TIG旋转焊枪,运动轨迹通过直流电机带动钨极绕固定直径转动实现.对核级材料Z2CN19-10控氮奥氏体不锈钢进行焊接,研究局部干法水下TIG焊接焊缝成形,优化工艺参数,结合热循环曲线及电弧形态,分析焊接接头显微组织及力学性能.结果表明,当焊枪的内层和外层保护气均通氩气时,焊缝成形良好,电弧形态稳定;增大焊接电流或减小焊接速度均使焊缝熔深增大,熔宽增大;对比水下焊接接头和陆上焊接接头发现,水的快速冷却作用会促使熔合线附近的铁素体的形态由树枝状转变为板条状,奥氏体含量减少,焊缝中心晶粒细化;水下焊接接头的显微硬度和力学性能略高于陆上焊接接头.

基于TIG模式的层级培训对妇幼医院急诊护士核心能力及岗位胜任力的影响

目的 探讨基于TIG模式的层级培训对妇幼医院急诊护士核心能力及岗位胜任力的影响。方法 选取2020年6月—2022年5月妇幼医院急诊护士68名,采用随机数字表法分为对照组(34名)和研究组(34名)。对照组采用传统培训,研究组采用基于TIG模式的层级培训。对比两组护士培训结束时理论及操作考核成绩、核心能力及岗位胜任力。结果 研究组护士理论及操作考核成绩与对照组比较均明显升高,差异明显(P<0.05)。研究组护士岗位胜任力评估量表各维度评分与对照组比均明显升高,差异明显(P<0.05)。研究组护士核心能力量表各维度评分与对照组比均明显升高,差异明显(P<0.05)。结论 基于TIG模式的层级培训有助于提升妇幼医院急诊护士理论及操作考核成绩、核心能力、岗位胜任力。

焊前热处理对J55钢自动TIG焊接头组织性能的影响

目的针对J55钢焊接性较差、接头热影响区(HAZ)易出现脆硬马氏体组织等问题,在焊前对J55钢母材进行热处理,研究其焊接接头。方法在焊前对J55钢母材进行了760℃与880℃的热处理,采用TIG焊方法进行了焊接,研究了热处理前后TIG焊对接头显微组织和力学性能的影响。结果经焊前760℃热处理后,母材中的珠光体(P)含量显著减少并且发生细化,焊后接头HAZ组织转变为晶界铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和P;经焊前880℃热处理后,母材的显微组织主要为多边形铁素体(PF)和AF,在焊后接头的HAZ中形成了PF、贝氏体(B)和M-A组元。2种热处理接头焊缝区(WZ)的盖面层组织为GBF和AF,靠近和远离盖面层的打底层组织主要为PF和P;未热处理接头HAZ组织为PF、B和马氏体(M)。与2种热处理接头相比,未热处理接头的显微硬度居中,抗拉强度最高,延伸率最低,拉伸断裂位于熔合线与HAZ之间,断口呈脆性断裂特征。与760℃热处理相比,经880℃热处理的焊接接头HAZ显微硬度最高值达523HV,为760℃热处理的2.2倍,接头抗拉强度提高了2.2%,但延伸率降低了7.6%。2种热处理接头拉伸后均断裂在母材,断口均呈韧性断裂特征。结论先在焊前对J55钢母材进行热处理再采用TIG焊进行焊接,可获得力学性能优异的焊接接头,在焊前760℃热处理的条件下,得到的接头力学性能最优。

20MnMoNb钢接管内壁不锈钢耐蚀层的TIG/FCAW自动堆焊技术

碳钢接管内壁堆焊耐蚀层是中厚壁复合板压力容器最常用的接管结构形式,该形式具有小直径接管内壁堆焊空间受限、大直径接管内壁堆焊面积大的特点。文中以某项目不锈钢复合板三相分离器的20MnMoNb钢接管内壁不锈钢耐蚀层堆焊为例,根据管内径尺寸和堆焊效率选用TIG或FCAW自动堆焊方法,对基材20MnMoNb锻件进行焊接性分析,通过焊接工艺评定试验,制订合理的TIG/FCAW自动堆焊焊接工艺和过程质量控制措施,获得了良好的耐蚀层堆焊质量,满足了接管的力学性能及耐蚀要求。

2A12/6061异种铝合金TIG搭接接头的疲劳性能

对3 mm厚的2A12/6061异种铝合金板材进行搭接钨极惰性气体保护焊(TIG),利用光学显微镜、显微硬度仪、扫描电镜和疲劳实验机等对接头的疲劳性能进行分析。在实验结果的基础上,对搭接试样建立有限元模型,采用热点应力法预测接头的疲劳寿命,并与实验结果进行比较。结果表明:焊缝区组织为均匀的等轴晶,2A12侧焊缝与母材熔合较差,且与母材强度差异较大,导致2A12侧焊趾处更容易产生冶金缺陷和较大的应力梯度,进而加速疲劳裂纹的萌生;在不同载荷水平下,试件断裂位置均位于强度差异较大的2A12侧焊趾处,呈脆-塑性复合断裂特征,焊趾处冶金缺陷及焊缝局部强度差异为影响接头疲劳性能的主要因素。寿命预测结果表明:采用考虑板厚效应的热点应力法预测寿命准确,误差在两倍误差带内,采用IIW推荐的FAT40 S-N曲线是安全可靠的。

TA18钛合金TIG焊接头组织及耐腐蚀性能研究

采用2B实芯焊丝对12 mm厚的TA18钛合金板进行了TIG焊试验,研究了TA18钛合金TIG焊接头的显微组织,不同腐蚀介质中的电化学和应力腐蚀行为。结果表明:TA18钛合金接头焊缝区域分布大量粗大的柱状晶和少量等轴晶,在盖面、打底及中间填充层存在部分网篮组织;热影响区主要由针状的α’(α’)相、残余α相和β相组成。在3.5%NaCl溶液中进行电化学腐蚀试验,TA18钛合金接头各区域的耐腐蚀性能从高到低为:母材>焊缝>热影响区。比较TA18钛合金接头在大气环境和模拟海水环境中的慢应变速率拉伸应力-应变曲线,表明该接头的力学性能受海水影响不明显,且对海水的应力腐蚀敏感性较低。

双TIG活性电弧增材制造方法与工艺

为了进一步发挥电弧-丝材增材制造方法高熔敷效率的优势,提出了一种采用双TIG活性电弧作为热源的增材制造方法,利用双TIG电弧并在保护气体中加入少量活性气体氧气,采用直径1.2 mm的SUS304奥氏体不锈钢焊丝进行薄壁件堆积试验,研究了氧的引入、沉积电流分配、电弧移动速度和送丝速度等工艺参数对熔敷层平均宽度和高度的影响,并考察熔敷金属的显微组织和力学性能.结果表明,与普通TIG电弧相比,双TIG活性电弧增材制造工艺不仅能够改善焊缝成形并提高熔敷效率,而且降低熔敷金属和熔池的表面张力,增强其润湿铺展特性,进一步改善沉积层成形;在电流相当的条件下,与普通TIG电弧沉积相比,沉积效率明显提高,达到2.7 kg/h.随着后置焊枪沉积电流的增大(前置焊枪沉积电流的减小),墙体宽度先增加后减小,墙体高度的变化与之相反;随着电弧移动速度增加,墙体宽度和高度均下降;当送丝速度增加时,墙体高度明显增加,宽度变化不大.氧气对墙体熔敷金属微观组织无明显影响,组织形态均为垂直于沉积方向的柱状树枝晶.沉积墙体的抗拉强度和断后伸长率随着氧气的引入略有下降.

Inconel 600镍基合金PAW+TIG接头微观组织及力学性能

针对Inconel 600镍基合金在石化装备行业的应用焊接问题,选择合适的焊接工艺是其所面临的一项挑战.采用PAW+TIG工艺流程对厚度为6 mm的Inconel 600镍基合金进行焊接,应用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等对Inconel 600镍基合金PAW+TIG接头的微观组织及其性能进行研究.微观组织分析结果表明,接头焊缝表面成形光滑平齐,半椭圆状的鱼鳞纹均匀分布,接头母材区域和热影响区的组织均为细小的等轴晶奥氏体,其中热影响区晶粒的尺寸大于母材区,焊缝区域的组织为树枝晶;接头的抗拉强度达到589 MPa,接头断裂类型为韧性断裂,焊接接头具有良好的塑性和抗弯曲性能;焊缝处电化学腐蚀测试结果表明,在焊接热影响区域局部腐蚀敏感性增加,说明焊接接头的耐腐蚀性降低;对焊缝退火处理并进行性能测试的结果表明,退火后焊接接头析出针状第二相,其在晶界和孪晶界处形成了一定的强化效应,能够抑制晶粒长大并影响材料的整体性能.综合分析焊接接头微观组织及其性能表明,采用PAW+TIG的接头热稳定性较好,能够满足其在高温条件下的工作要求.

火箭贮箱侧壁法兰结构TIG焊接变形仿真与顺序优化

文中针对火箭贮箱侧壁法兰结构TIG焊接的变形情况开展有限元分析,建立2A14铝合金贮箱侧壁法兰结构TIG焊接有限元模型,采用双椭球模型模拟马鞍形焊缝的焊接热输入情况,并根据焊接过程温度检测结果及焊缝宏观形貌校核热源模型,重点探究焊接起始位置、焊接顺序对关键部位(焊缝、密封槽)焊接变形的影响。模拟结果表明,焊后变形主要集中在焊缝区域,密封槽变形较小;焊缝与密封槽的焊接变形分布趋势相近,均在B(B')点出现变形峰值。此外,与改变焊接起点相比,改变焊接顺序对焊接变形的影响更为显著。贮箱侧壁法兰结构焊接顺序优化结果显示,在盖面反向焊(方案四)下,焊接变形分布较为均匀,焊缝和密封槽焊接变形最小。在这种情况下,焊缝最大变形量为1.022 mm,密封槽最大变形量为0.505 mm。

不同钨极锥角下微TIG点焊电弧行为分析

基于磁流体动力学理论,建立钨极半径为0.8 mm,尖端锥角分别为15°,30°,45°和60°的微TIG点焊电弧数值模型;使用Fluent软件UDF功能加载保护气体物性参数、动量方程和能量方程源项,探究钨极尖端锥角对微TIG点焊电弧温度场、流场、压力场和电势场的影响规律。结果表明,微TIG电弧呈钟罩形状,随着锥角由60°减至30°,钨极导电截面半径减小,导致电流密度增加,电弧温度增高;随着锥角继续减小,电弧上爬现象严重,钨极导电面积增大,平均电流密度减小,电弧温度随之下降。钨极锥角变化显著影响等离子体流力和电磁收缩力对电弧等离子体动量作用,进而影响电弧等离子体运动速度和阳极表面压力分布。数值模拟结果与微TIG点焊试验结果吻合良好,模拟结果对调控钨极锥角,改善电弧形貌及焊接质量具有重要意义。

TIG模式在儿科重症监护室护士的液体复苏管理培训中的效果分析

目的探讨TIG模式在儿科重症监护室(pediatric intensive care unit,PICU)护士液体复苏管理培训中的应用效果。方法按病区将长沙市某三级甲等医院PICU护士分为对照组和观察组,各28例。对照组采用常规的PICU护士液体复苏管理培训方案,观察组采用基于TIG模式的PICU护士液体复苏管理培训方案。比较2组护士对液体复苏管理的知信行水平、核心胜任力及团队合作能力。结果干预后,观察组护士的液体复苏管理的知信行水平、核心胜任力及团队合作能力均好于对照组(t=-5.231,P<0.001;t=-17.618,P<0.001;t=-8.972,P<0.001)。结论基于TIG模式的液体复苏管理培训可提高PICU护士对液体复苏管理的知信行水平、核心胜任力及团队合作能力,值得在临床推广应用。

高频脉冲微TIG焊接电弧基值效应研究

为了探索微TIG焊接的焊接电流下限,研制了一种高频脉冲微TIG焊接电源,利用脉冲基值电弧电特性的改善提高焊接稳定性。通过电弧电流、电压波形,分析了电弧的电压滞后性,探讨了脉冲频率对脉冲电弧基值效应的影响,并进一步对零基值脉冲TIG进行了研究。结果表明,高频脉冲下的微电弧基值电压较稳态电弧大幅下降,更有利于维持微电弧的燃烧;在基值电流为0 A的条件下高频脉冲电弧也可维持燃烧,平均焊接电流可低至0.5 A,极限0基值时间与脉冲电流大小呈正相关。对于微细漆包线和端柱的微型工件连接,零基值脉冲微TIG焊获得了较好的焊接效果。

PPCA-TIG焊过程中MnCl_(2)和CaF_(2)活性剂电弧光谱对比研究

PPCA-TIG焊作为一种高效焊接方法,提高了活性元素在熔池表面的利用率,但对该电弧物理行为的理解仍存在空缺。为阐明PPCA-TIG焊中活性元素在电弧中的分布特征和对电弧物理行为的影响规律,拟采用光谱法,设计电弧空域逐点扫描同步采集系统,使用CaF_(2)、MnCl_(2)两种活性剂,采用Stark谱线法计算电弧电子密度,并对Ca、Mn元素的分布特征进行讨论。结果表明,相同参数下,加入MnCl_(2)和CaF_(2)活性剂后能明显提高整体电弧的电离度和电子密度,在热输入保持不变的情况下,电子密度的提高导致电流密度增加,熔池表面的热量更加集中,从而增加焊缝熔深。

2219/5A06异种铝合金脉冲VP-TIG焊工艺

为了获取最优的焊接接头性能,采用脉冲VP-TIG焊方法,对5.5 mm厚的2219-T87和5A06-H112异种铝合金进行单层单道对接试验,设计了5种工艺参数3个因素水平的L_(27)(3^(9))型正交试验,同时考虑3种因素间的交互作用,分析各因素对接头抗拉强度的影响,结果显示工艺参数对接头性能的影响从主到次依次为:焊接速度-坡口角度-峰值电流-脉冲频率-送丝速度;通过正交优化,获得了理想的无缺陷焊接接头,对优化后焊接接头的力学性能、微观组织与腐蚀性能进行试验.结果表明,接头断裂沿着2219侧熔合线附近最大应变处发生,该位置是整个接头中硬度最低的区域,2219侧熔合线和焊缝耐蚀性最差,是点蚀优先发生的位置.

2219中厚铝合金VPTIG深熔焊接熔池行为与组织性能

针对2219-T87铝合金双频复合脉冲变极性TIG(DP-VPTIG)深熔焊接过程,采用高速图像采集和多物理场数值仿真技术对熔池传热传质行为进行研究,解耦了双频脉冲电流和方波变极性电流的作用机制,并探究了DP-VPTIG电弧对接头组织性能的影响。结果表明:双频脉冲能有效激发熔池内小孔,方波变极性电流能保证焊接过程稳定,DP-VPTIG可实现中厚板铝合金的高效高质量深熔焊接。相比常规VPTIG接头,DP-VPTIG接头焊缝组织更加细小,接头抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高了8%、17%和22%。

TC32钛合金TIG焊接接头显微组织及力学性能研究

利用不同成分的填充材料对TC32进行TIG焊接试验,分析接头不同区域的显微组织和力学性能。结果表明,采用TC4实心焊丝、TC32药芯焊丝和Ti-Al-V-Zr系药芯焊丝所获的焊接接头组织均不同,焊缝区宏观形貌均由上中部柱状晶区和下部等轴晶区组成,热影响区均出现三个不同的亚区;三种焊接接头的热影响区硬度显著高于母材,且每组接头的显微硬度在上、中、下区域有相同变化趋势;在焊态条件下,接头的抗拉强度与母材相当,但塑性较差。研究表明,药芯焊丝与实心焊丝相比较,药芯焊丝更容易产生气孔缺陷,导致接头的强度和韧性降低。

大熔覆速率TIG焊研究现状与展望

TIG焊具有焊接电弧稳定,焊缝成形美观,焊接过程无飞溅等优点,但也存在熔覆速率低的缺点。本文总结了热丝TIG焊、TOP-TIG焊、TIP-TIG焊、双钨极TIG焊、窄间隙TIG焊等几种提高TIG焊熔覆速率的高效TIG焊接方法,归纳了这几种大熔覆速率TIG焊接方法存在的问题,并展望了未来的发展方向。

活性剂对厚壁管TIG焊接的影响

TIG焊接焊缝质量高但其熔深小,生产率低。若在被焊工件表面涂敷一层特殊的活性剂,再进行TIG焊接,能够起到增大熔深的效果,即A-TIG焊。研究了三种不同活性剂对φ54 mm×8 mm厚的20#钢厚壁管TIG焊接的影响,研究发现:添加3号活性剂的接头外观质量最好,添加2号活性剂的次之,添加1号活性剂的最差;三种活性剂熔深均大于8 mm,熔深增加量均达到3.211 mm以上,而不添加活性剂的厚壁管则不能焊透。使用2号活性剂增加焊接熔深的效果最明显。20#钢管母材显微组织是铁素体和珠光体,接头热影响区组织相较于母材更粗大,焊缝区的晶粒进一步长大,在原奥氏体晶界处产生针状粗大的先共析铁素体,主要组织仍为珠光体和铁素体混合物。添加三种活性剂的焊缝组织无明显变化,获得的焊接接头拉伸试样均断裂在母材,焊缝强度均高于母材。