铁-铬-镍系耐热合金的焊接工艺分析

耐热高温合金广泛应用于航空航天、船舶等行业,其焊接技术和焊接性能一直是研究的重点.分析了铁-硌-镍系的Incoloy800耐热合金、铸造耐热不锈钢炉管(HK-40)和HP45NbTi铸造耐热不锈钢的化学成分,结合所选用的焊接材料,讨论了这三种耐热合金适宜的焊接工艺.     

Mg质量分数对ER5356焊丝焊后接头组织性能的影响

为了提高焊丝焊后接头力学性能,研究了Mg质量分数对ER5356焊丝焊后接头组织性能的影响,优化了焊丝成分。焊接母材选用7A52铝合金板材,采用钨极惰性气体保护焊进行板材对接焊,观察焊接接头的显微组织,进行力学性能实验。研究表明,焊缝区是上述焊接接头最为薄弱的环节。随着焊丝中Mg质量分数的增加,焊接接头的强度不断增强,延伸率随之下降。     

AZ31镁合金氩弧焊接接头组织与力学性能研究

钨极氩弧焊(TIG)为镁合金焊接中最常用的一种焊接方法。本文采用直流钨极氩弧焊对6.0 mm厚AZ31镁合金挤压板材进行了双面焊接实验。采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机考察分析了焊接接头显微组织与力学性能。显微组织分析表明,AZ31镁合金直流TIG焊接头由母材、热影响区、焊缝区组成,焊缝组织呈现焊丝熔化后凝固组织;在母材热影响区与焊缝区之间坡口处形成过渡区,晶粒细小,为母材与焊丝的熔合区。采用AZ31焊丝焊接接头平均抗拉强度为241.0 MPa,延伸率为13.8%,分别达到了母材的86.0%和63.6%。焊接接头的断裂均位于热影响区,断口呈现韧脆混合断裂特征。     

国产与进口5183焊丝及焊接接头组织与性能

采用国产与进口5183焊丝作为填充丝对5083-O状态合金板材实施MIG焊接.利用金相观察、拉伸性能测试、扫描电镜观察等方法研究了焊丝及焊接接头的显微组织与力学性能.结果表明:与进口5183焊丝相比,国产5183焊丝屈服强度较高,延伸率略低;在所选的焊接工艺参数条件下,MIG焊可以获得焊缝质量良好的焊接接头;两种焊丝焊接的接头各区组织基本相同,焊缝区是典型的急冷结晶的铸态组织;热影响区晶粒呈现出了沿轧制方向伸长变形的特点,部分析出相固溶到基体中.使用两种焊丝焊接的接头抗拉强度都达到基材的85%以上.     

ANS500超级钢板焊接接头的低温韧性

利用熔化极气体保护焊工艺对500MPa级的ANS500超级钢板进行焊接.采用系列冲击试验对接头低温韧性进行了研究.测定了一系列低温韧性值,确定了其正常使用的温度范围.用能量法并辅助断口形貌观察确定了两种焊接工艺下接头韧脆转变温度(DBTT).用1.0mm焊丝焊接时,接头各部位的韧脆转变温度分别为焊缝-65℃,熔合线-70℃,热影响区(HAZ)低于-70℃,焊板安全使用温度为-65℃以上;用0.8mm焊丝焊接时,接头各部位的韧脆转变均在-70℃以下发生,其安全使用温度为-70℃以上.     

过渡层Cr元素梯度对异种钢接头高温持久性能的影响

为了研究异种钢焊接接头高温持久性能的薄弱环节和影响因素,采用与实际结构相同的母材和焊丝,按照实际的焊接工艺制造了含有过渡层的试板模拟件接头。对接头进行高温持久试验发现,绝大多数试样都在过渡层层间的熔合区发生断裂。通过金相观察、显微硬度测试、成分分析和扫描电镜(SEM)观察等手段,证明过渡层内的熔合区存在软化层,导致了应变集中,因此容易开裂。软化层的形成是由于过渡层层间Cr元素差异较大,使C元素向较高Cr含量一侧迁移,从而形成贫碳区,使硬度降低。过渡层熔合区存在结晶方向的差异,也会对接头持久性能造成不利影响。优化焊丝合金成分和改进焊接工艺可提高异种钢焊接接头的持久性能。     

基于人工神经网络的药焊接头韧性优化

用人工神经网络研究了药芯焊丝焊接接头化学成分与其0℃时冲击韧性之间的关系，结合遗传算法计算了焊接接头0℃冲击韧性最佳时药芯焊丝焊缝金属的化学成分，并应用于药芯焊丝研制．     

镍基泡沫防砂筛管TIG焊接头组织性能

以厚度为6 mm的镍基泡沫金属为研究对象,采用TIG焊并选用Inconel625与Inconel600两种焊丝,探讨焊接工艺对焊缝成形、接头组织和性能的影响.结果表明:在本试验条件下,选用Inconel625焊丝,焊接电流为60 A,焊前预热150℃,Y形坡口和间断填丝的工艺时,所得到的焊接接头力学性能最优,抗拉强度可...     

钪铒微合金化对7A52合金焊缝组织与性能的影响

采用传统ER5183焊丝及单独和复合添加Sc,Er的自制5183焊丝对7A52铝合金进行钨电极惰性气体保护焊,并对焊接接头的力学性能和焊缝显微组织进行了研究.结果表明,拉伸断裂均在焊缝中心处,焊缝处是焊接接头的最薄弱环节,其次是焊接热影响区内的软化区.在ER5183焊丝中添加微量元素Sc和Er可有效细化焊缝处的组织,提高合金焊接接头的强度,其中单独添加Sc的焊丝效果最好,单独添加Er的焊丝效果次之.焊接接头的抗拉强度可达3324MPa,是母材强度的725%.     

新旧HP.Nb炉管焊接后剩余寿命评价

制氢转化炉在石化行业中应用广泛,作为关键设备的转化炉炉管,由于服役温度高,一般采用离心铸造的HK40或HP.Nb高温合金.当制氢转化炉炉管发生局部失效时,采用局部更换炉管方法可延长整根炉管的使用寿命.文中分别采用微观组织分级法、基于硬度测量的寿命预测方法以及Larson-Miller参数法对新旧HP.Nb炉管焊接后的寿命进行综合评价,研究结果表明新旧炉管焊接后的剩余寿命约为4.5×104 h,蠕变断裂发生在旧母材处.     

超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合材料的制备与功能特性

基于NbTi-TiNi共晶型相变,经成分分析,通过电弧熔炼制备几种具有NbTi和TiNi记忆合金铸态双相组织的NbTiNi合金。这种合金是一种原位自生的NbTi/TiNi记忆合金复合材料,具有复合比可控(通过调整Ni或Nb含量)、可逆马氏体相变温度可调(通过调整Ti/Ni比例)的特点。通过对其辅以常规的锻造、拔丝等大变形工艺加工,使NbTi和TiNi组元细化至微米级别,进一步得到复合组元比表面大、分布均匀、界面强度高的超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合丝材料。通过热膨胀仪和万能拉伸试验机对其进行热膨胀和力学性能测试。结果表明,该复合材料不但具有很高的屈服强度(超过1.6 GPa),还具有负膨胀点记忆效应、应变软模效应等新功能特性。     

TIG焊工艺对5083铝合金焊接接头力学性能的影响

5083铝合金焊接接头的力学性能是影响产品质量的关键因素之一.设定不同TIG焊工艺,用6012铝合金焊丝对10 mm厚的5083铝合金板进行焊接.焊接试样分为四组,在氩气流量、层间温度相同的情况下,四组试样分别采用五层不同焊接电流、焊速、不填丝自熔或加硼方式的焊接工艺.通过对四组试样进行拉伸实验、断口形貌观察,结合金相组织分析,探究TIG焊工艺对5083铝合金焊接接头力学性能的影响.结果表明：中厚板5083铝合金TIG焊接,采用6012铝合金焊丝,层间温度控制在80 ℃,第五道焊道采用不填丝自熔时,焊接接头的综合力学性能最好.     

φ8线材孔型设计

本文介绍一种在小型横列式轧机上由６０ｍｍ方坯径１４道轧制φ８线材的孔型系统，该孔型系统较常规的设计方法节省了两个轧制道次．经多年的生产实践证明，该孔型系统的设计是十分成功的，它对于在小型横列式轧机上生产线材具有一定的理论与实用价值．     

焊接热输入对镁合金与镀铜钢冷金属过渡焊接接头性能和缺陷影响

利用冷金属过渡焊(CMT)对镁合金和镀铜钢异种金属进行焊接,填充材料选择AZ31镁合金焊丝,对焊接接头的显微组织进行检测,分析焊接接头的性能和缺陷。实验结果表明:Cu元素对镁合金在钢表面的润湿铺展起到良好的促进作用,焊接热输入影响Cu元素对镁/钢表面的润湿铺展效果。焊接接头产生富铜区,易产生裂纹,降低了焊接接头强度。经过拉伸测试,在焊接热输入为212. 2 J/mm时,焊接接头强度达到最大值3. 99 k N,但在焊接热输入达到254. 6 J/mm时,焊接强度反而降低,这是由于钎焊区生成了大量的中间层脆性化合物。焊接接头组织中检测到气孔、夹渣和裂纹等焊接缺陷的存在,这与母材表面的氧化膜和焊缝内应力有关。     

焊接工艺对7N01P铝合金激光-MIG复合焊接接头中气孔的影响

铝合金在激光-熔化极惰性气体保护（melt inert-gas,MIG）复合热源焊接过程中形成的气孔会引起应力集中、降低焊接接头的强度和塑性等问题,从而明显降低焊接接头的性能。采用激光-MIG复合热源焊接技术,对4 mm厚7N01P铝合金进行了对接焊接,分析了焊接工艺对焊接接头中气孔的影响。结果表明,采用复合热源焊接技术,在送丝速度为7.0、8.0、9.0 m/min,焊接速度为0.9、1.0、1.1 m/min,功率分别为2.3、2.4、2.5 kW时均可以实现7N01P 铝合金板材的单面焊双面成形。当激光功率为2.3 kW,送丝速度为9.0 m/min,焊接速度为1.0 m/min时,焊接接头中的气孔数量最少,气孔率约为1.2%。此外,激光功率的变化会影响焊接接头中气孔的形成,随着激光功率从2.3 kW增加到2.5 kW时,气孔数量先增加后下降;送丝速度的变化也会影响焊接接头中气孔数量,当送丝速度由7.0 m/min增加至9.0 m/min时,气孔数量有所降低;而焊接速度对焊接接头中气孔的影响是双向的,随着焊接速度的增加,气孔数量先减少（焊接速度从0.9 m/min到1.0 m/min）后增加（焊接速度在1.1 m/min）。可见,工艺参数的优化可以起到减少焊接接头中气孔的作用。     

AZ31镁合金板材自动氩弧焊接工艺研究

利用六轴焊接机器人夹持氩弧焊枪进行AZ31镁合金自动氩弧焊接工艺研究,焊后利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能试验机等对焊接接头进行微观组织表征及力学性能测试。结果表明,在焊接电流160 A、焊接速度0.45 m/min、填丝速度0.6 m/min、钨极针与板材距离0.5 mm（前半段）和2.0 mm（后半段）以及保护气体流量16 L/min（正面）和21 L/min（背面）的条件下,能得到外观形貌良好、质量可靠的AZ31镁合金焊接接头。焊接接头的金相组织显示,焊缝区微观组织可清晰地分为母材区,热影响区和熔化区。焊接过程在热影响区和熔化区出现了大量的沉淀相,X射线衍射结果表明,该沉淀相为β Mg17Al12沉淀相。拉伸结果显示,焊接接头的抗拉强度达到了母材的81.02%,在断口观察到了大量的解离面和韧窝的存在,呈现出脆性断裂与韧性断裂相结合的混合断裂特征。     

结焦对HP40Nb炉管传热与机械性能的影响

利用有限元软件ABAQUS,开发了顺次耦合的热应力耦合程序,对已存在结焦层的HP40Nb合金炉管开车过程中温度场和应力场分布进行数值分析,并对乙烯裂解炉管采用停车检修时的临界结焦厚度值进行了预测.结果表明:HP40Nb合金炉管的传热性能随着结焦层的增加加速降低,最大环向应力位于结焦层与HP40Nb合金界面处,应力呈现出先增后减的变化趋势;结焦引起炉管局部径向鼓胀断裂;HP40Nb炉管需要采取清焦的临界结焦层厚度为2.3mm.     

Rectifying control of wire diameter during dieless drawing by a deformation measuring method of interframe displacement

A deformation measurement method of interframe displacement was proposed in this paper. By online monitoring the shape dimensions of both the deformation zone and its adjacent zone by machine vision, the initial and terminative positions of deformation were dynamically identified during dieless drawing, and the global monitoring and online closed-loop control of the deformation zone were achieved. The dieless drawing process was systematically carried out on NiTi shape memory alloy wires. It is shown that the deformation measurement method of interframe displacement can track the axial displacement of the wires, but this cannot be achieved by traditional machine vision. The initial and terminative positions of deformation can be accurately identified by this method. The proposed rectifying control technology can effectively decrease the wire diameter fluctuation during dieless drawing, that is, the standard deviation of the wire diameter fluctuation could be decreased from 0.30 to 0.08 mm after three passes of dieless drawing, indicating that the control system has a good rectifying ability.     

5052/6005A异种铝合金激光填丝焊接头组织与力学性能研究

对铝合金6005A与5052进行异种铝合金激光填丝焊,研究了焊接接头的微观组织及力学性能,并对接头断口微观特征进行了分析。结果表明,焊缝中心为等轴晶与树枝晶,铝合金6005A侧熔合线附近存在清晰柱状晶,铝合金5052侧熔合线较为模糊。拉伸时在铝合金6005A侧热影响区断裂。焊接件焊接接头的平均抗拉强度为197.9 MPa,达到铝合金6005A母材抗拉强度的83%。断裂特征为韧性断裂,接头弯曲性能良好。