CCEW对16Mn钢焊接接头组织和力学性能的影响

本文利用ＣＣＥＷ技术，采用直长型焊条（ＬＣＣＥＪ５０７）对１６Ｍｎ钢进行双面焊和单面焊双面成形对接，分析焊缝宏观质量和缺陷，检验显微组织，测试其力学性能。结果表明：接头外观质量良好，焊缝的显微组织正常，力学性能符合国际。对１２ｍｍ厚的板材，可以实现预留间隙双面焊一次焊透，省去开坡口工序，从而提高生产效率，值得推广应用。     

2A14铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺研究

为了获得性能良好的焊接接头,对厚为5 mm 的2A14 T6铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊（bobbin tool friction stir welding, BT FSW)工艺研究。采用一种特殊设计的搅拌头,通过正交试验方法,对2A14铝合金进行BT FSW焊接试验;利用光学显微镜和电子万能试验机分析不同焊接参数 下焊缝的组织形态和力学性能,得出优化后的工艺试验窗口。研究表明：BT FSW焊缝组织特征与常规FSW明显不同,呈“哑铃型”,随着焊速的增加,抗拉强度 与延伸率先增加后降低,最大的抗拉强度在焊速为250 mm/min时获得,其抗拉强度约为239 MPa,达到了母材强度的54%,延伸率仅为3.2%,接头断在有细微裂纹 的地方。这项研究表明此工艺试验方案是切实可行的。     

超薄N6镍板焊接焊缝成形质量研究

当镍及镍基合金板材厚度小于l mm时,在焊接过程中容易出现烧穿、气孔和裂纹等缺陷,严重影响了焊接成形 质量。针对超薄镍及镍基合金的特殊性以及在焊接过程中易出现的问题,采用脉冲微束等离子弧方法焊接0.1 mm厚薄 镍板。文中分析了在一定占空比下,不同脉冲频率和不同基脉比对超薄N6镍板的焊缝成形质量的影响,得到合适的焊 接工艺参数。研究结果表明当基脉比为0.4,脉冲频率为500 Hz时,超薄N6板焊缝成形质量最好。通过该研究成功实 现了0.1 mm厚超薄N6的脉冲微束等离子弧焊接。     

钛合金电子束焊接接头疲劳试验数据统计分析

本文利用国际焊接学会推荐的统计方法，对BT20钛合金电子束焊接接头焊态和焊后电子束局部热处理两种试样的疲劳试验结果进行了统计处理与分析．结果表明：对于BT20钛合金母材和电子束对接接头可以按铝合金参考FAT80级S—N曲线进行疲劳设计．建议在对BT20薄板进行电子束焊接和电子束局部热处理时应采取必要措施，以保证将焊接变形控制到最小程度，从而提高其疲劳强度．     

LCCE焊接熔深特性研究

选用直长型ＬＣＣＥＪ４２２和普通Ｊ４２２焊条对Ｑ２３５钢焊接，分析对比焊接质量和接头显微组织，测试其力学性能，研究熔深特性。结果表明：两种接头质量均符合要求，ＬＣＣＥ焊缝组织细小致密，焊接接头的延性、韧性优于普通焊。在大电流焊接时，ＬＣＣＥ具有深熔特性，当电流１３５Ａ，预留间隙４ｍｍ时可一次焊透１２ｍｍ原的钢板，并在实际生产中得到应用。     

40 mm厚铁素体不锈钢与16Mn钢异种电子束焊接接头显微组织结构研究

为了探究异种钢焊接接头的强度和使用性能，课题组对焊接接头不同位置处的显微组织结构进行研究。首先，电子束焊接将06Cr13Al铁素体不锈钢（FSS）对接连接到16Mn低合金钢厚板上；通过工艺优化，在电子束偏移向16Mn钢1.5 mm时获得成型良好的焊接接头；采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究异种焊接接头不同位置处的显微组织，并测试异种接头硬度。结果表明：焊缝主要由粗大的柱状晶和中心轴向晶粒组成，显微组织由板条马氏体组成；16Mn钢的热影响区（HAZ）显微组织为羽毛状的上贝氏体和针状铁素体，铁素体不锈钢热影响区主要以粗大的铁素体和马氏体组成；焊缝区的显微硬度明显高于母材，焊缝不同厚度处的显微硬度没有明显的差异。焊接接头成型良好，未观察到缺陷。     

TC4钛合金焊后电子束局部热处理残余应力有限元分析

针对TC 4钛合金电子束焊接及焊后局部热处理过程,采用AN SY S非线性有限元程序,模拟了TC 4钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力的分布.主要研究了焊后电子束局部热处理工艺对焊接接头残余应力的影响规律.结果表明,焊后电子束局部热处理可以降低焊缝及近缝区的残余应力峰值,并可使应力重新分布,即应力峰值点向母材扩展.     

焊缝宽度对碳钢对接接头残余应力分布的影响

针对当前大量焊接结构采用对接接头形式，存在焊缝宽度影响结构表面残余应力分布的问题，课题组结合有限元仿真软件ABAQUS建立了一种利用双椭球摆动热源进行窄间隙焊接的平板对接模型，并使用焊缝非线性的热弹塑性有限元法，计算出Q235A钢在4种不同焊缝宽度下对接焊接接头的残余应力分布。计算结果表明：小尺寸焊缝宽度的对接接头在焊缝中心和热影响区存在超过屈服强度级别的残余拉应力；大尺寸焊缝宽度则会导致不利的横向残余拉应力。因此，在进行焊接结构设计时，选取中等焊缝宽度可以提高焊接结构的力学性能。     

机械振动对激光填丝焊接接头组织和疲劳性能影响

针对激光填丝焊接过程中存在气孔、飞溅、夹渣和疲劳性能差等缺点，课题组提出了基于机械振动技术的激光填丝焊接方法。课题组采用机械振动与激光填丝焊接相耦合的方法研究了机械振动对焊缝形貌、组织、力学性能和断裂机理的影响。结果表明：机械振动可以改善316不锈钢焊接接头，减少焊缝中的柱状晶，增加树枝晶和等轴晶，提高了焊缝硬度；3种振动频率下焊接接头的残余应力均较高，与振动频率0和524 Hz相比，1 055 Hz振动频率的焊缝残余应力更低；疲劳断口均呈解理断裂，但是与524 Hz振动频率相比，1 055 Hz振动频率具有更低的裂纹扩展率，更好的疲劳性能。     

管-管相贯线机器人焊接枪体姿态的拟合

针对管一管相贯线机器人焊接焊缝,提出了其具有不一致的角焊缝和焊接接头深度的特点,指出了管一管相贯线 的全位置焊接对焊接机器人的要求,通过MATLAB分段拟合的方法得到机器人坐标系下6个轴的坐标与工件坐标系坐 标的关系曲线,即焊接机器人的枪体姿态,为后续通过对焊接机器人焊枪姿态的合理设定和工艺参数的优化来保证相贯 线焊缝的成形质量的研究奠定基础。     

退火对BWELDY960QL焊接接头组织与性能的影响

为了研究退火处理对焊接接头显微组织与力学性能的影响,采用CO2气体保护焊对高强调质钢BWELDY960QL进行了焊接.结果表明,BWELDY960QL钢焊接接头的焊缝区由针状铁素体加先共析铁素体及少量珠光体组成,晶粒细小且分布均匀;退火处理使针状铁素体数量明显增加,但退火温度过高,会使铁素体组织长大,出现一定数量的魏氏铁素体;母材与焊丝之间Cr含量存在较大的差异,退火使Cr由热影响区向焊缝迁移;经过退火处理后,焊接接头的力学性能得到明显改善,其中经过550℃退火后,焊件的综合力学性能最好.     

管道环焊缝接头焊接残余应力预测

本文利用ADINA非线性分析有序元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行计算。在热弹塑性有限元分析模型中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化,计算预测结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力;随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力,而环向残余应力为拉应力,计算预测值与实测值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

YG20/45钢激光熔钎焊焊缝界面显微组织与元素扩散研究

针对YG20/45钢异种金属焊接时，存在焊缝接头脆性高及焊缝连接性能差等缺点，课题组提出以Cu/Invar/Ni复合层为中间层进行激光熔钎焊焊接，研究焊缝区域微观组织、化学成分及元素扩散规律。试验结果表明：母材硬质合金中的WC晶粒棱角在焊接试验中会溶解，部分晶粒聚集但不长大，从而降低了焊接接头的脆性；在焊缝过渡区Invar合金和硬质合金中的元素发生扩散反应，其中Invar合金中的Fe和Ni元素补充硬质合金流失的Co元素，形成粘结相，提高了焊接母材的连接性；硬质合金和45钢之间加Cu/ Invar/Ni复合层，激光钎焊接头宏观形貌都较好，在母材厚为4 mm时，试验采用激光功率为1 700 W，激光扫描速度为0.1 m/s，离焦量-3 mm时可以获得冶金性良好的焊接接头。     

在役球罐裂纹缺陷统计与分析

通过对20多台在役球罐的定期检验中发现的裂纹缺陷的数量、位置、尺寸及使用介质等因素进行统计,结果表明：柱腿角焊缝裂纹和内表面裂纹数量最多,焊接接头上的裂纹主要以柱腿和环焊缝为主,裂纹尺寸大部分在50 mm以内。经分析,强力组装引起的拘束力、焊接残余应力、焊接接头的氢含量和淬硬组织的存在是裂纹形成的主要因素,合理控制这些因素能有效地提高球罐的安全性和使用寿命。     

三明治铝合金结构激光焊接工艺研究

针对激光焊接6082三明治铝合金结构,系统地研究了T型接头组织特征及力学性能。实验结果表明:从焊缝中心区,到热影响区,最终到达母材硬度逐渐升高,焊缝中心硬度最小;不同实验条件下,焊缝到母材过程中组织变化显著,且存在各种不同的缺陷。     

000Cr30Mo2钢焊后耐碱蚀性能研究

本文研究了高纯度000Cr30Mo2钢的钨极氩弧焊工艺和氩气延续保护方法。测试焊接接头的机械性能来试验其在内蒙古天然碱苛化烧碱液中的耐蚀性能。用光镜和电镜观察焊接接头区的金相组织,断口形貌特征和断裂性质,分析腐蚀试样的腐蚀形态及化学成分变化,鉴定了钝化膜形貌和结构。结果表明:用钨极氩弧焊和氩气延续保护的焊接方法,焊接接头可以获得较满意的焊缝质量和机械性能,在天然碱苛化烧碱液中有较好的耐腐蚀性能。     

工业项目压力管道焊接质量控制要点

文章对工业项目中压力管道焊缝质量缺陷产生原因进行分析，论述焊接过程、焊接质量检验两方面采取控制措施，从而实现管道焊接施工质量控制的目标。     

丝网焊接工艺研究现状

针对丝网焊前存在下料要求高、焊前清洗难、装配繁杂,以及丝网结构的特殊性造成接头金属熔化时润湿难、跳 弧、结球等问题,研究了国内外丝网焊接工艺在焊接方法、焊接接头和装配方式等方面的发展动态。探讨了钨极氩弧焊、 电阻焊、微束等离子弧焊等方法焊接丝网时的优缺点,研究了不同接头形式下的装配方式及其最优装配量的范围,得出 了在各种使用情况下不同的焊接方法所适合的接头形式。最后提出在丝网焊接过程中加入视觉传感技术等以提高焊接 精度和生产效率是进一步研究的方向。     

未焊透缺陷安全尺寸的评价研究

未焊透是压力管道焊接接头常见缺陷之一,严重时会导致管道的承载能力明显降低,进而引发严重的安全事故。 目前我国的《在用工业管道定期检验规程》中对未焊透管道的定级是很保守的,为了减少对未焊透缺陷的返修,文章采 用非线性有限元分析的方法,通过简化未焊透管道的影响因素,并研究在不同载荷工况下管道失效模式与缺陷尺寸的关 系,获得了未焊透管道的极限载荷曲线簇;再运用塑性力学分析方法对有限元分析结果进行筛选,得到了焊接缺陷的安 全尺寸;最终通过试验验证极限载荷数值分析结果的合理性。研究结果表明含有超标焊接缺陷（如未焊透）的管道不通 过复杂应力计算和安全评定即可在保证安全前提下最大限度地使用。     

窄间隙摆动电弧数值模拟

为了探究窄间隙摆动电弧焊接过程中窄间隙坡口对电弧形态的影响，课题组以实际焊接工艺为依据，利用磁流体动力学理论建立了窄间隙焊接电弧燃烧侧壁的三维对称数学模型。通过对FLUENT自定义函数（UDF）二次开发，实现了对窄间隙焊接电弧的数值计算，且计算的电弧形态与试验结果吻合良好;获得了窄间隙焊接电弧的流场及温度场分布规律。计算结果表明：远离侧壁处电弧的磁感应强度大于靠近侧壁处电弧的磁感应强度；引起了等离子流场、压力场及温度场向侧壁偏转；由于窄间隙焊缝形貌影响，电弧底部等离子体沿熔池切线向焊缝凹面底部运动，并影响熔池上方电流密度及温度场的分布。