纯镍与奥氏体不锈钢焊接方法的应用

纯镍与奥氏体不锈钢进行焊接,不但要考虑其各自的焊接特性,而且还要考虑其属于异种材料焊接,针对选用的焊接方法包括手工电弧焊、钨极惰性气体保护电弧焊、熔化极惰性气体保护焊、等离子弧焊、激光焊等进行应用分析,得出钨极惰性气体保护焊电弧稳定性和可控性好,适用板厚范围宽,在脉冲焊条件下可灵活调节热输入,可防止薄板焊后产生较大变形,在纯氩气保护条件下对纯镍及不锈钢等被焊材料都能实现高质量焊接,而且焊接设备简单、成本低、经济适用,经过综合对比分析,该焊接方法是纯镍与奥氏体不锈钢较理想的焊接方法,为纯镍与奥氏体不锈钢的异钢种焊接研究及生产提供参考.     

脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊过程控制

摘要： 脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊是一种新型的低热输入焊接方法.针对该方法焊接过程中耦合电弧稳定性较差的问题,提出通过改变送丝速度调节主路弧长控制耦合电弧稳定性的控制方案并进行了仿真分析,同时采用快速原型技术设计了焊接过程控制系统并进行焊接实验. 结果表明：模拟仿真结果证明提出的控制方案可以保证脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊接过程的稳定性;通过焊接实验验证了仿真结果,同时获得了稳定的焊接过程与成形良好的焊缝.     

附加补偿气体射流冲击熔池方法对不锈钢脉冲MIG高速焊的影响

为提高不锈钢焊接速度并抑制驼峰焊道及咬边缺陷,文中提出人为干预焊后熔池运动的新思路,并通过引入补偿气体射流对高温未凝固熔池进行冲击,实现对不锈钢脉冲MIG焊(熔化极惰性气体保护焊)熔池进行人为干预而达到改善焊缝成形的目的.该方法利用自制的脉冲MIG焊接熔池补偿气体射流试验平台,以304不锈钢为焊接工件,进行等线能量输入条件下不同焊接速度和不同补偿气体射流流量试验.结果表明,补偿气体射流方法可使焊接速度提高2倍以上,焊缝平直、均匀、美观,无驼峰焊道和咬边缺陷;焊缝截面分析表明,该方法对驼峰部位堆积的液态金属调节率达78.63%,使焊接过程力热效率提升达74.36%.     

2219铝合金VPTIG焊接残余应力的数值分析

2219铝合金经过焊接后出现了严重的软化,为了阐明焊后软化对焊接残余应力计算精度的影响,采用热-弹-塑性有限元计算方法模拟了2219铝合金平板变极性惰性气体保护对接单道焊时的温度场和应力场,并考虑了加工硬化和退火效应的影响。结果表明:软化现象对焊接残余应力的计算结果有显著影响,不考虑焊后软化时会高估焊缝区及其附近的残余应力水平。通过对比计算结果与实验测量结果可知,综合考虑加工硬化、退火效应及接头软化的情况下,数值模拟结果与实测结果吻合较好,说明该数值模拟方法具有较高的计算精度。     

铝合金焊接研究现状

现代有色金属焊接工艺的进步,将有利于我国工业的进步。本文从铝合金的分类及其焊接性出发,介绍了钨极氩弧埠、搅拌摩擦焊、熔化极惰性气体保护焊、激光焊、激光一电弧复合焊在铝合金焊接中的研究现状,并对铝合金焊接未来的发展方向进行了展望。     

筒形件焊接三维全场变形测量

针对传统测量方式难以实现焊接条件下筒形件全场变形测量的问题,提出一种筒形件焊接三维全场静态变形测量方法。首先,通过引入编码点坐标配准方法,实现不同变形状态下相同变形点的坐标统一;其次,提出一种基于深度搜索的相同变形点匹配算法,实现焊缝区弱变形点的成功匹配;最后,根据以上关键技术并借助VS2010开发环境,研制出三维全场静态变形测量系统。为验证该变形测量方法的可行性,设计并实施筒形件熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)和激光焊焊接实验,并采用标定十字架进行精度验证实验。研究结果表明:该方法测得的变形测量精度为0.020 mm/1 m,能够实现筒形件焊接三维全场静态变形测量,具有非接触、高精度和显示直观等优点,可为结构件焊接三维全场静态变形提供一种有效的测量方法。     

焊接工艺对6005A-T6铝合金焊接接头晶间腐蚀性能的影响

采用激光填丝焊（laser wire filler welding,LFW）、冷金属过渡（cold metal transfer,CMT）焊和熔化极惰性气体保护（melt inert-gas,MIG）焊方法对6005A-T6铝合金板材进行焊接,研究不同焊接方法得到的焊接件的接头处、焊缝区、热影响区的抗晶间腐蚀能力。研究结果表明：在相同晶间腐蚀环境下,LFW接头处较CMT焊、MIG焊接头处的抗晶间腐蚀能力强;CMT焊焊缝区较MIG焊焊缝区的抗晶间腐蚀能力强,但热影响区抗晶间腐蚀的能力相反;3种接头各自热影响区的抗晶间腐蚀能力均弱于各自焊接接头处和焊缝区的抗晶间腐蚀能力。     

大型立车横梁焊接变形原因的探究

立车横梁是焊接量很大,焊缝全部集中在导轨一侧,两端变截面相差较大的焊接件.为了保证焊后加工要求,必须控制其变形.该件的焊接主要是以CO2保护焊为主,所以讨论的内容都是CO2保护焊的参数. 1 焊接变形产生的原因及分析 焊接过程是从金属熔化到冷却的热循环过程.在焊接过程中金属加热膨胀受到约束发生塑性变,焊后焊缝和热影响区的金属发生缩短.     

电极极性和保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响

通过电信号-高速摄像采集系统记录钨极惰性气体保护-熔化极惰性气体保护(TIG-MIG)复合焊引弧过程中的电压-电流信号和电弧图像,研究了TIG焊和MIG焊的电极极性接法、MIG焊保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响.试验结果表明:MIG焊采用直流反接是TIG电弧辅助MIG焊依靠细长放电通道实现非接触引弧的...     

FSW中搅拌针作用力及其影响的研究

针对LY12硬铝合金,研究了搅拌摩擦焊焊接中搅拌针与被焊金属间力的作用对整个焊接过程的影响.搅拌针与被焊金属之间的力通过影响产热机制和金属流动来影响焊接质量.通过测量焊机上驱动水平工作台运动的电机的相关数据间接测量焊接过程中搅拌针与被焊金属之间的作用力,得到搅拌针与被焊金属之间的作用力与焊接工艺之间的影响关系是:搅拌针与被焊金属之间的作用力在焊速一定的情况下随着摩擦头转速的提高而减小,在摩擦头转速一定的情况下随着焊速的增大而增大.同时结合有关影响搅拌摩擦焊焊接质量的因素,确定了3 mmLY12铝合金的最佳焊接工艺.     

TIG电弧辅助MIG焊非接触引弧的参数适应性

为了深入了解钨极惰性气体保护(tungsten inert gas,TIG)电弧辅助熔化极惰性气体保护(metal inert gas,MIG)焊实现非接触引弧的特点,以及此种新型引弧方式对MIG焊接参数变化的适应性,该文通过TIG-MIG复合焊的大量引弧试验,利用电信号与电弧图像同步采集系统对此进行了试验研究。试验结果表明:先引燃的TIG电弧不仅能使MIG焊快速可靠地实现非接触引弧,而且能使MIG焊在较低的电压和电流条件下进入稳定的熔滴自由过渡,形成的焊缝规则且无飞溅附着;当MIG焊的初始送丝速度、焊枪倾角、保护气体流量以及焊丝末端直径在一个较大的范围内变化时,MIG焊在TIG电弧的辅助下均能够实现非接触引弧;根据焊丝末端直径匹配合适的初始送丝速度,即使焊丝末端带有较大尺寸的小球,MIG焊在非接触引弧过程中也不会产生焊接飞溅。     

焊接快速成形技术的发展现状及思考

焊接快速成形是一种集计算机、焊接、数控加工和材料科学等技术于一体的金属材料逐层叠加制造技术,主要用于小批量和复杂金属零件的直接制造。介绍了该技术的成形原理和发展优势,总结了基于熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、等离子弧焊及一些新型焊接方法(如冷金属过渡焊、超声波焊和搅拌摩擦焊)的快速成形技术的国内外发展现状,论述了该技术在成形材料及送给方式、成形组织性能控制和成形精度控制方面存在的问题,并就这些问题提出了相应的解决思路。     

钨极气体保护焊金属原型技术工艺

介绍了基于钨极气体保护焊(GTAW)的金属原型技术成型工艺及其实验系统组成,对GTAW成型过程进行分析,得到了与金属零件成型相关的焊接工艺参数,通过实验与数学建模得到了关键参数(焊接电流、焊接速度、送丝速度)与焊缝几何尺寸的关系,根据快速成型的特点及要求,优化了焊接工艺参数并进行了三维金属零件的堆积实验.结果表明:用该工艺参数制造的金属零件成型较好,表面均匀,能够满足金属原型制造的要求.     

焊接过程自动跟踪控制装置

在试验研究和试生产的基础上,提出了两种新型的具有高灵敏度和抗错边性能的对接接头电磁感应式传感器。此外,研制了用于角接接头和搭接接头及控制焊炬高度的电磁感应式传感器。设计了焊炬位移式和焊车前轮导向式自动跟踪系统。提出了由于点固焊缝或板边局部严重损伤使自动跟踪产生误差的克服途径。电磁感应式自动跟踪系统可用于碳钢、不锈钢、铝及其合金等金属材料;适用于交直流埋弧焊CO_2气体保护焊及惰性气体保护焊等焊接方法。     

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。     

基于温度场实时检测的焊接质量模糊控制系统

针对焊接工艺的特点,以工业用电荷耦合器件(IC-CD)传感器为测量元件,建立了焊接温度场图像实时采集与处理系统。采用模糊推理控制算法,并在手动控制策略的基础上提出了该系统的模糊控制规则。以焊接电流为控制量,研制了薄板钨极惰性气体(TIG)焊背面温度场等温线宽度闭环控制系统。通过控制接近熔点温度的等温线宽度最终实现了对焊缝背面熔宽和熔透的控制。大量的焊接工艺试验表明,系统有较好的适应性和较高的稳态精度和动态响应特性,并具有较强的抗干扰能力。     

09MnNiDR低温钢焊接工艺研究

介绍了09MnNiDR低温压力容器钢的特点,并使用碳当量法分析了焊接性。采用钨极惰性气体保护焊打底,焊条电弧焊填充和盖面,完成了46mm厚的09MnNiDR钢板对接平焊,并对试板进行拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等力学性能试验,焊缝的各项指标都满足设计要求。由此可知,本试验的焊接方法、焊接材料和焊接工艺选用正确。     

大电流GMAW的熔滴过渡行为及控制

具有稳定熔滴过渡过程的单丝大电流GMAW(熔化极气体保护焊)焊接方法拥有其他高效GMAW焊接方法不可取代的优势.通过采集大电流GMAW的熔滴过渡高速摄像和焊接电流电压信号,对比分析了大电流MIG(熔化极惰性气体保护焊)和MAG(熔化极活性气体保护焊)焊接过程中不同的熔滴过渡行为,分析了焊接电流和保护气体成分对熔滴过渡频率的影响.结果表明:大电流MIG焊接熔滴过渡形式为单一的旋转射流过渡,且旋转频率随着焊接电流的增大先减小后增大;大电流MAG焊接熔滴过渡形式为摆动和旋转射流混合过渡,且摆动过渡频率会因为液流束与熔池接触短路而增大;外加磁场能够改变大电流GMAW液流束和电弧的旋转方向,减小旋转角度,这一发现为400 A以上稳定单丝高效GMAW焊接工艺的研发提供了新思路.     

基于原位测量的钨极惰性气体保护焊焊接过程高温应变表征与计算

采用数字图像相关(DIC)方法与有限元法相结合模拟钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊接过程高温应变的演化规律.利用DIC方法获得整个焊缝热影响区的高温应变,并用ABAQUS软件模拟计算GTAW焊接过程的温度场和应变场,将计算结果与DIC方法所得高温应变进行对比.同时,通过原位测量焊缝热影响区的高温应变,验证了DIC方法表征焊接过程高温应变的可行性以及有限元法模拟结果的合理性.     

适用于不同金属材料的气体输送活性焊接方法

为实现不同种类金属材料的自动化焊接,通过改变活性元素引入方式,提出一种新型活性TIG焊接方法—气体输送活性钨极氩弧焊,即GTFA-TIG焊(gas transfer flux activating TIG welding).该方法通过保护气体将活性剂输送到TIG焊电弧—熔池耦合系统中,使得电弧收缩或熔池金属表面张力温度系数改变,能显著增加不锈钢、铝合金等金属材料的TIG焊熔深,保证焊缝表面成形良好,而且省去活性剂涂覆工序,减少活性剂消耗,实现焊接过程的全自动化.