新型铝/钢板式换热器炉中钎焊技术

为解决板式换热器铝钢复合板高成本问题,采用普通钢板取代复合板与铝合金鳍片焊接,为此研制一种新型锌基钎料Zn90Al4Ag5Ce,研究炉中钎焊工艺,并对钎焊接头力学性能及界面微观组织进行研究.结果表明:在气氛炉中加热520℃保温5min可实现Q235和铝鳍片的钎焊连接.在钎焊界面铝侧形成锌铝固溶体,在钢侧也存在弥散分布的锌铝固溶体,中间钎缝形成少量FeAl3脆性相.Ag原子能减缓A1原子的扩散速度,使有害脆性相锌铝固溶体长大速度变慢,钎焊接头力学性能提高.     

激光-MIG复合热源钢/铝异种金属深熔钎焊

采用激光-MIG(Melt Inert-Gas)电弧复合热源实现了4和6 mm厚的钢/铝异种金属对接接头深熔钎焊,并利用扫描电子显微镜观察力接头界面微观组织特征.通过有限元软件分析电弧熔钎焊、激光熔钎焊、激光-MIG复合深熔钎焊三种焊接方法所获接头温度场,同时分析了激光偏转角度对激光-MIG复合深熔钎焊接头温度分布的影响.结果表明,激光-MIG复合深熔钎焊接头温度分布相较于电弧、激光熔钎焊而言较为均匀,接头下部的温度得到明显的提高,可有效增加液态金属在钢表面的润湿铺展程度,有利于获得较为良好的焊缝成形.在激光-MIG复合深熔钎焊过程中,可以通过调整激光偏转角度提高接头界面下部温度,改善界面温度梯度,有利于生成均匀的金属间化合物层.4 mm厚钢/铝激光-MIG复合深熔钎焊焊接接头有着典型的熔钎焊特征,成型质量良好且无明显缺陷生成.界面层化合物为Fe4Al13和Al8Fe2Si,焊缝由α-Al和Al-Si共晶相组成.激光-MIG复合深熔钎焊可实现6 mm对接接头连接,但界面处存在微裂纹.     

铝和钢异种金属焊接发展现状

对近年来铝钢焊接的各种常见的焊接方法（压焊,搅拌摩擦焊接,钎焊,熔焊）进行综述,认为铝铜的异种材料焊接关键在于对金属间脆性化合物层进行控制。详细介绍了压焊,钎焊在控制化合物层厚度上的优势。指出各种焊接方式在实际生产中的不足,并对铝钢焊接研究方向进行展望。     

不同铆接速度下板材搭接顺序对钢/铝异种金属铆接接头性能的影响

采用自冲铆接实现了钢/铝异种金属的有效连接。通过改变铆接速度,对比研究了钢上铝下和铝上钢下两种搭接顺序下的接头的成形性能、断裂力和断裂方式。研究结果显示,随着铆接速度的增大,接头头高和底切量不断减小,互锁值不断增大。钢上铝下搭接顺序下的接头的成形情况较为稳定,缺陷较少。钢上铝下搭接顺序下的拉剪接头的断裂力明显高于铝上钢下搭接顺序下的拉剪接头的,而铝上钢下搭接顺序下的十字拉伸接头的断裂力明显高于钢上铝下搭接顺序下的十字拉伸接头的。铆钉变形时受力方向的不同导致拉剪接头的断裂力明显高于十字拉伸接头的。铆接速度为250～325 mm/s时,可以实现两种搭接顺序下的接头成形性能和断裂力的良好匹配。     

黄铜-钢异种金属激光熔覆技术研究及应用

黄铜-钢异种金属组合构件具有良好的应用前景,尤其是在航空航天、船舶、汽车制造业等领域.由于铜与钢的熔沸点、导热率、线弹性系数等差异较大,因此,黄铜-钢异种金属连接还有较多问题.采用纳秒脉冲激光对黄铜-钢进行激光熔覆焊接,并将试验结果与传统焊接工艺进行数据对比.结果 表明:激光熔覆技术下产品的效率为传统工艺的5倍,焊缝处的力学性能也好于传统工艺.     

黄铜-钢异种金属激光熔覆技术研究及应用

黄铜-钢异种金属组合构件具有良好的应用前景,尤其是在航空航天、船舶、汽车制造业等领域.由于铜与钢的熔沸点、导热率、线弹性系数等差异较大,因此,黄铜-钢异种金属连接还有较多问题.采用纳秒脉冲激光对黄铜-钢进行激光熔覆焊接,并将试验结果与传统焊接工艺进行数据对比.结果 表明:激光熔覆技术下产品的效率为传统工艺的5倍,焊缝处的力学性能也好于传统工艺.     

黄铜-钢异种金属激光熔覆技术研究及应用

黄铜-钢异种金属组合构件具有良好的应用前景,尤其是在航空航天、船舶、汽车制造业等领域.由于铜与钢的熔沸点、导热率、线弹性系数等差异较大,因此,黄铜-钢异种金属连接还有较多问题.采用纳秒脉冲激光对黄铜-钢进行激光熔覆焊接,并将试验结果与传统焊接工艺进行数据对比.结果 表明:激光熔覆技术下产品的效率为传统工艺的5倍,焊缝处的力学性能也好于传统工艺.     

黄铜-钢异种金属激光熔覆技术研究及应用

黄铜-钢异种金属组合构件具有良好的应用前景,尤其是在航空航天、船舶、汽车制造业等领域.由于铜与钢的熔沸点、导热率、线弹性系数等差异较大,因此,黄铜-钢异种金属连接还有较多问题.采用纳秒脉冲激光对黄铜-钢进行激光熔覆焊接,并将试验结果与传统焊接工艺进行数据对比.结果 表明:激光熔覆技术下产品的效率为传统工艺的5倍,焊缝处的力学性能也好于传统工艺.     

大端面铝与钢的摩擦焊焊缝组织及性能

以铝和钢为焊接材料,采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铝与钢异种金属进行焊接试验.通过显微组织、电子探针、X射线衍射、力学性能分析及微区硬度测试检测焊接性能.结果表明:大截面铝与钢之间具有良好的摩擦焊接性,焊接接头强度等于或高于铝基材;焊接接头在近缝区发生晶粒细化,在粘塑层发生原子扩散,形成扩散层.     

AgCuTiZr钎料激光钎焊钛/钢连接机理与接头性能

钛和钢广泛应用于“陆海空天”等领域,由于钛与钢的物理化学性能差异,连接界面常形成大量脆性金属间化合物,限制了其广泛应用。在分析钛/钢异种材料焊接的基础上,采用激光钎焊工艺,利用自行研制的AgCuTiZr钎料进行了钛/钢连接实验研究。结果表明,该活性钎料对基体材料润湿性良好,钎焊层组织致密、表面平整;在结合界面处出现了活性元素的扩散,钎焊层中有多物相共存,界面间实现了化学冶金结合;AgCuTiZr活性钎料激光钎焊层具有较高的硬度,达到基体材料的1.5倍,耐磨性与被连接材料45钢/TA2基本一致,抗拉强度达到595 MPa,实现了两种被连接材料的可靠连接。激光热源的显著优点适合于异种金属材料的钎焊连接。     

铝-浸铝钢板异种金属连接CMT焊接工艺研究

对铝合金和浸铝钢板搭接件进行了异种材料冷金属过度(CMT)钎焊,研究了工艺参数对焊缝表面成形的影响.试验结果表明采用CMT焊接方法能够对厚度为1mm的6061铝合金板和浸铝钢板进行焊接,发现焊接速度对于焊接成型的影响很大,焊接速度越快,所允许使用的焊接电流的范围越窄.同时发现焊接速度越快,焊接电弧对于板材的热输入影响越小.最后得出焊接电流85A,速度0.75m/min的最佳工艺参数.解决了电弧焊过程中铝板和钢板搭接成型差的问题.     

铝钢异种金属CMT焊接温度场的数值模拟

利用大型通用有限元软件ABAQUS对铝钢异种金属CMT(cold metal transfer)焊接温度场分布进行数值模拟.计算过程中,采用双椭球热源和高斯热源分别考虑实际焊接时电弧加热和熔滴引入的热量对温度分布的影响.实验结果表明:在特定的工艺参数下,熔池中心的温度为960℃,计算所得到的热循环曲线和试验测得的热循环曲线取得较好的一致.镀锌钢板背面锌熔化的宽度为11mm,与实验结果吻合,所建立的热源模型也是合理的.     

铝-铜脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊接头组织分析

采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法,利用ER4047铝合金焊丝在T2铜板上进行平板堆焊实验,通过调节焊接参数获得良好焊缝成形.利用SEM、EDS和XRD等测试手段对连接界面区的微观组织进行观察和分析.结果表明:在连接界面区从铜侧到铝侧依次生成条状的Cu9Al4、块状的CuAl2金属间化合物和絮状的α(Al)+θ(CuAl2)共晶体,且金属间化合物层的厚度随着母材热输入的增加而增大,同时块状脆性金属间化合物尺寸变大.对熔钎焊接头进行显微维氏硬度测量,结果显示,铝-铜熔钎焊焊接接头金属间化合物区域显微硬度最高达406.7HV,说明铝-铜熔钎焊连接界面区出现脆硬相.     

铝钢焊接界面金属间化合物形成的热力学分析

以热力学基本定律为基础,建立铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面金属间化合物形成的吉布斯自由能变化计算模型.应用所开发的计算和绘图程序,得到铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面处Al-Fe金属间化合物相形成的标准吉布斯自由能变化与温度关系的图形,分析在焊接接头界面处可能形成的Al-Fe金属间化合物相的种类,并与焊接实验结果进行比较.模拟结果表明:在Al-Fe界面上形成Fe2Al5和FeAl3金属间化合物,与实验结果基本一致,所建立的热力学模型是合理的.     

高效搅拌摩擦钎焊制备铝/钢双金属复合板的可行性研究

为验证采用作者开发的免磨损无针式搅拌摩擦钎焊(简称FSB)制备铝/钢防腐双金属复合板的可行性,研究了采用不同直径搅拌头所制备的复合板的表面成形、界面组织与性能特点.结果表明:当搅拌头直径过小(20 mm以下)时,因热输入不足使焊道表面起始端粗糙,且试样在较低载荷下便断裂于原始界面;当采用中等直径(20 mm)搅拌头时,焊道表面成形光滑,在中等焊速(150mm/min)下可获得致密的结合及良好的性能;当采用大直径(40 mm)搅拌头时,飞边陡然加剧,适当减小压入深度或提高焊速可减小飞边;由于强烈的热力联合作用,即使在高焊速(300 mm/min)下也可以获得致密的界面结合,钎料锌几乎全被挤出.因此,采用大直径搅拌头、高焊速FSB制备铝/钢双金属复合板是可行的.     

耐热异种钢焊接技术分析及在火电厂中的应用

耐热异种钢焊接由于不同金属的化学成分、组织结构、机械性能及物理性能的差异,因此要比同种钢复杂得多,焊接的可靠性问题也显得更加突出.由于大型电厂向高参数、高效率、大容量发展,众多新技术、新材料开始在大型电厂中应用,大机组电厂焊接工作的对象、任务、条件都发生了质的变化.耐热异种钢焊接技术是火电厂常见的焊接难点,通过分析并在实践中应用发现选择适当的焊接材料和焊接工艺可以解决火电厂典型的耐热异种钢焊接的难题,需要我们深入探索.     

浅析火力发电厂建设中异种钢焊接技术

异种钢的焊接主要包括两方面的内容：—是金属组织相同而化学成分（或强度等级）不同的钢之间的焊接；二是金属组织和化学成分都不相同，而且理化性能差异较大的钢之间的焊接。     

火管异种钢焊接方法改进

本文从加热炉烟火管制造过程中遇到的15CrMoR与20R异种钢焊接问题入手，结合两种钢材的焊接特性和结构特点，对两种钢材相焊的工艺方法进行了分析探讨，制定了切合宴际的工艺方案，解决施工难题。     

主蒸汽管座异种钢焊接工艺

针对1Cr18Ni9Ti管座与10CrMo910管道异种钢焊接的特点,采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面的焊接工艺,在检修#1机主蒸汽管座现场成功地进行焊接,使用情况表明,焊接工艺可行,焊接质量可靠。