焊接熔池的一次结晶及特点
热源离开后,焊接熔池的金属由液态转变为固态的过程,称为焊接熔池的一次结晶。焊接熔池的一次结晶具有如下特点:
⑴熔池的体积小、冷却速度大 电弧焊时,熔池体积最大约为30cm3,液态金属的质量不超过200g(单丝自动埋弧焊)。由于熔池的体积小,周围又被冷金属所包围,所以熔池的冷却速度很大,可达100℃/s,比铸 ...
焊接焊缝中的偏析现象
合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中,由于冷却速度快,已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散,造成分布不均,产生偏析。
焊缝中的偏析现象有以下三种:
⑴显微偏析 熔池一次结晶时,最先结晶的结晶中心金属最纯,后结晶部分含其它合金元素和杂质略高,最后结晶部分 ...
焊缝一次结晶组织的变质处理方法
通过焊接材料(焊条、焊剂)向熔池中加入某些合金元素如V、Mo、Ti、Nb、A1、B、N等,可以细化晶粒,得到细晶组织,从而既可保证强度和塑性,又能提高抗裂性,这种方法称为变质处理。变质处理对改善焊缝的一次结晶组织十分有效。例如,E5015MoV焊条,就是在原来E5015焊条的基础上,在药皮中再加入少量的钼铁和钒铁,它具有 ...
焊缝金属的二次结晶
一次结晶结束后,熔池就转变为固体的焊缝。高温的焊缝金属冷却到室温时,要经过一系列的组织相变过程,这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。
低碳钢焊缝金属二次结晶结束时,其组织为铁素体加珠光体。由铁碳合金状态图可知,其中铁素体约占82%,珠光体约占18%,焊缝金属的硬度约为83HBS。但铁碳合金状态图是在材 ...
多层多道焊接的特点
多层多道焊可以提高焊缝金属的质量,特别是塑性,这是因为后层(道)焊缝对前层(道)焊缝具有热处理的作用,相当于对前层(道)焊缝进行了一次正火处理,因而改善了二次组织。对最后一道焊缝,可在其焊缝上再施焊一条退火焊道。有的工厂,当焊接接头的弯曲试样试验不合格时,采取改变原来的焊接工艺参数的措施,将单层焊缝改 ...
焊接热循环及其主要参数
在焊接热源作用下,焊件上某点的温度随时间变化的过程称为该点的焊接热循环。
当热源向该点靠近时,该点的温度随之升高,直到达到最大值;随着热源的离开,温度又逐渐降低,整个过程可以用一条曲线来表示,
这种曲线称为焊接热循环曲线。显然,在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点,所经历的热循环并不相同,距焊 ...
铝合金MIG焊接工艺研究及应用
序言
高强铝合金具有很高的室温强度及良好的高温和超低温性能,广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料,如:运载火箭的液体燃料箱、超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。目前常用于铝合金连接的主要焊接方法有:交流钨极氩弧焊(TIG)和直流反极性熔化极气体保护焊(MIG)。TIG焊由于采用交流电, ...
伺服焊枪技术在高强钢电阻点焊质量控制中的应用(中)
2、焊接工艺窗口狭窄,鲁棒性差
由于焊接通电在很短时间内完成,需要用大电流并施加压力,不同焊接工艺参数的组合将影响焊接中的能量输入和分配、局部热积累速度、热量分布、焊接温度场,进而影响点焊熔核的形成。
图3中对几种不同金属薄板的焊接工艺窗口进行了对比,能够看出高强钢板的点焊工艺窗口相对狭窄 ...
伺服焊枪技术在高强钢电阻点焊质量控制中的应用(下)
2、基于伺服反馈特性的高强钢点焊质量检测与控制
由于高强钢点焊熔核界面断裂问题的存在,传统采用4√t或5√t(t为板厚)的焊点质量评价方法很难适用。而利用伺服焊枪位置反馈特性实现焊点压痕的在线提取,通过建立压痕与熔核尺寸、焊点强度的定量关系模型,可实现焊点质量的在线检测,一定程度上避免熔核界面断裂给 ...
铌在高强度可焊接工字钢和其它结构钢中的应用(上)
高强钢对于近10年冶金工业发展意义重大,目前能够满足强度、塑性、韧性、成形性和焊接性的要求,使低成本钢材年产量占世界结构钢的10%左右。
回顾高强度结构钢的发展历程。20世纪初期,结构工程师们使用的单一品种钢,这种钢被称为“低碳钢”,意思是“低碳、柔软、易加工”,低碳钢没有特意使用除碳以外的合金元 ...
铌在高强度可焊接工字钢和其它结构钢中的应用(中)
该成分设计已成功用于工业生产。热轧过程中温度高,意味着钢中的Nb仍保持固溶状态,即使在终轧温度时,也没有Nb的碳化物析出。Nb在钢中以固溶状态存在时,通过延迟相变,细化铁素体晶粒,获得一定数量的贝氏体,从而提高钢的强度。该钢的典型组织是约80%的铁素体,其余为贝氏体和珠光体。在相同轧制工艺条件下,按ASTM ...
铌在高强度可焊接工字钢和其它结构钢中的应用(下)
同样地,含V钢中加Ti也降低V的硬化效应,因为Ti固定了氮,降低了V的氮化物的硬化效应。
虽然控制轧制能达到强度和韧性的要求,但也存在一些缺点。降低终轧温度增加了轧机的负载,很多轧机在设计时并没有考虑这部分增加的载荷。与C-Mn钢相比,由于Nb的存在阻止了再结晶,在此温度区间使轧机增加了负载。由于控轧过 ...
图像边缘检测技术在焊接环境识别中的应用(下)
2.1.2 Laplacian算子
Laplacian算子是一种二阶微分算子,其在数字图像中的一般表示形式是:
其中s是以f(m,n)为中心的邻点的集合,可是4或8邻点。可直接以作为边缘象素灰度,也可把的象素作为边缘。
梯度算子和Laplacian算子对噪声都比较敏感。对此可以在做边缘提取前先用邻域平均法做平滑处理,同时可以用 ...
F8P4耐热钢烧结焊剂的研制及应用(上)
前言
F8P4焊剂是美国烧结焊剂型号,“F”表示焊剂,“F”后面的数字,表示抗拉强度级别;“P”表示经热处理后测试的力学性能;“P”后面的数字表示熔敷金属冲击吸收功不小于54J时对试验温度的要求。F8P4烧结焊剂是我公司与中国石化集团公司南京化学工业公司化工机械厂,共同研制开发的用于低合金Cr-Mo耐热钢焊接专 ...
F8P4耐热钢烧结焊剂的研制及应用(下)
1.3.工艺性能调整
F8P4焊剂为碱性渣系,调整工艺性能的难点是解决“麻点”。“麻点”又称气体压痕,焊接过程中熔渣的凝固速度快,产生的气态物质来不及从熔池表面穿过熔渣逸出,滞留在熔池和熔渣的界面,凝固时压迫熔敷金属,在焊缝表面形成压痕。F8P4要求有较高的碱度,熔渣中必然要加入大量的CaO、MgO等碱性氧化 ...
金属基复合材料激光诱发反应焊接研究(上)
用常规的熔化焊焊接金属基复合材料时,由于复合材料的增强体与熔化的基体金属接触时间过长,易加速增强体与基体之间的化学反应,常常导致两者间的严重扩散以及增强体的分解,甚至完全破坏。此外,焊接区常出现较大的气孔,使接头强度有所下降。因此,这些焊接方法不宜用于结构的焊接。其他连接技术如扩散焊、摩擦焊、电 ...
金属基复合材料激光诱发反应焊接研究(下)
由图2和图3可以看出,常规激光焊接头熔化区主要由Al4C3和灰色块状颗粒Si组成,Al4C3呈针状、性脆,会降低金属基复合材料的机械性能。Al4C3的大小和数量取决于激光的热输入,即复合材料的增强相(SiC)与基体(2124Al)之间的反应程度直接同激光能量成比例。因此,合理地控制激光参数就可能减少碳化铝的生成。
由图4及图 ...
现代激光加工技术在金属加工领域的应用(下)
5、通过激光送丝焊接和激光送粉焊接等新工艺技术,实现激光产业化应用,并开拓了激光焊接的应用领域
6、可焊接难以接近的部位,实施非接触远距离焊接。尤其是近几年来在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术使激光焊接技术获得了更广泛的推广与应用。
总之激光焊接有如下优势:高强度超长寿命:高焊接速度效率 ...
现代激光加工技术在金属加工领域的应用(上)
自1960年美国科学家梅曼研制出第一台红宝石激光器,随着世界科技与经济发展的需要激光技术有了迅速发展尤其近十几年来的发展更为迅速,从而也极大地促进了激光加工技术的更广泛应用。激光与普通光相比有4个特性,即单色性(单一波长)、相干性,方向性和高光强。激光束易于传输其时间特性和空间特性可以分别控制经聚焦后 ...
碳钢和低合金钢的钎焊(上)
1钎焊性
碳钢和低合金钢的钎焊性很大程度上取决于材料表面上所形成氧化物的种类。随着温度的升高,在碳钢的表面上会形成Y-Fe2O3、a-Fe2O3、Fe3O4和FeO四种类型的氧化物。这些氧化物除了Fe3O4之外都是多孔和不稳定的,它们都容易被钎剂所去除,也容易被还原性气体所还原,因而碳钢具有很好的钎焊性。
对低合金 ...
碳钢和低合金钢的钎焊(下)
(2)钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。当采用锡铅钎料时,可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎利。这种钎剂的残渣—般都具有很强的腐蚀性,钎焊后应对接头进行严格清洗。
采用铜锌钎料进行硬钎焊时,应选用FB301或FB302钎剂(参见JB/T6045—92硬钎 ...
汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统(上)
1 探伤原理与工艺参数的确定 1.1 探伤原理
汽车后桥由冲压成形的半桥壳、后盖、法兰盘、半轴套管等几部分焊接而成。先由两个半桥壳对接形成后桥壳,然后再由后桥壳与半轴套管用环焊缝焊接成桥壳体,环焊缝与对接纵缝成丁字交叉。
后桥材料为20号钢,所有焊缝均采用CO2自动焊接,环焊缝为搭接 ...
汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统(下)
2.2系统功能设计
2.2.1HKD-8数字探伤仪
HKD-8数字探伤仪具有8通道,能独立发射和接收超声波,各通道都能独立完成探伤功能,又能任意组合,轮替进行探伤扫查,具有如下功能:a。系统参数和探伤工艺的设定以及伤波等三类数据的存储和恢复;b。声速设置,零点校准,K值校准 ...
TIG焊接技术在发电厂检修焊接中的推广应用(上)
一、概述
机组承压部件及管道焊接质量的优劣是影响发电设备安全运行的关键之一。现场中的管道,多数直径较小,无法进行双面焊,如何确保焊缝的质量,是一个关键问题。2000年以前对于薄壁管道焊口的对接焊缝,一般采用氧乙炔气焊、焊条电弧焊、根部衬垫圈焊条电弧焊及钨极氩弧焊进行焊接,当时由于焊工技术水平的局 ...
TIG焊接技术在发电厂检修焊接中的推广应用(下)
四、承压管道的焊接
电力系统各单位焊接承压管道,过去主要采用焊条电弧焊打底并盖面的对接方法,容易产生根部未焊透、夹渣等缺陷,对机组安全运行威胁很大。电力系统曾多次发生焊口折断、爆破事故,分析事故原因,多与焊缝根部严重未焊透有关。近几年来国外的电站机组在施工焊接中,对焊口一律要求全部焊透。在我 ...