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预熔氧化层对AA-TIG焊缝形貌的影响

焊接学报 2012年第11期33卷 21-25,114页

作者：樊丁康再祥黄勇晏丽琴王新鑫郝珍妮兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding)是一种新型高效焊接方法,该方法通过焊前采用小电流辅助电弧以Ar+O2作为保护气体在待焊部位预熔一道氧化层,然后再进行常规TIG焊,可获得深而窄的焊缝.试验通过改变辅助电弧工艺参数来改... 详细信息

AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding)是一种新型高效焊接方法,该方法通过焊前采用小电流辅助电弧以Ar+O2作为保护气体在待焊部位预熔一道氧化层,然后再进行常规TIG焊,可获得深而窄的焊缝.试验通过改变辅助电弧工艺参数来改变预熔氧化层的厚度,分析预熔氧化层厚度对焊缝成形的影响.结果表明,辅助电弧的电流、速度以及辅助电弧中氧气流量对预熔氧化层厚度有很大的影响,辅助电弧中氧气流量越大、辅助电弧热输入越大时,预熔氧化层越厚;AA-TIG焊时预熔氧化层的厚度对焊缝深宽比影响较大,随着预熔氧化层的增厚,焊缝深宽比先增加后减小.

关键词：不锈钢 AA—TIG焊氧化层焊缝形貌

连续激光焊接Fe-Ni合金工艺参数对焊缝形貌的影响

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中国激光 2013年第3期40卷 70-75页

作者：吴东江张天武马广义刘士博范聪金洙吉大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连116024

采用连续Nd…YAG激光对Fe-Ni(质量分数为36%)合金进行单道扫描实验。借助金相显微镜观察焊缝截面形貌的几何特征。分析工艺参数(激光功率、扫描速度、离焦量、焊接角度以及热输入量)变化对焊缝截面几何特征的影响。结果表明:较大的负离... 详细信息

采用连续Nd…YAG激光对Fe-Ni(质量分数为36%)合金进行单道扫描实验。借助金相显微镜观察焊缝截面形貌的几何特征。分析工艺参数(激光功率、扫描速度、离焦量、焊接角度以及热输入量)变化对焊缝截面几何特征的影响。结果表明:较大的负离焦量将导致大负余高的出现,减薄材料,不利于激光自熔焊;在离焦量不变的情况下,激光功率的提高较之减小扫描速度更有助于增大熔深;在使用热输入量(功率/扫描速度)作为复合表征量分析焊缝形貌时,应考虑上述激光功率与扫描速度之间的关系带来的影响。

关键词：激光技术激光焊接 Fe—Ni合金深熔焊工艺参数焊缝形貌

焊接热输入对铝合金双轴肩搅拌摩擦焊缝形貌与接头性能的影响

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焊接学报 2018年第2期39卷 84-88,132,133页

作者：郝云飞魏瑞刚周庆呼啸王国庆首都航天机械有限公司北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

系统研究了焊接热输入对双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区轮廓和拉伸性能的影响.接头宏观组织形貌结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区依次展现出"哑铃形"、"焊核变平"、"焊核凸出"轮廓.焊核凸出是高热输入条... 详细信息

系统研究了焊接热输入对双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区轮廓和拉伸性能的影响.接头宏观组织形貌结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区依次展现出"哑铃形"、"焊核变平"、"焊核凸出"轮廓.焊核凸出是高热输入条件下双轴肩搅拌摩擦焊接头特有的一种物理现象,且往往伴随产生内部孔洞型缺陷.焊核区轮廓形貌取决于双轴肩搅拌摩擦焊缝厚度中心沿径向向外运动的塑性金属流动场与热力影响区中部的相互作用.拉伸性能结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头拉伸性能呈现出逐渐下降的趋势.

关键词：双轴肩搅拌摩擦焊热输入焊缝形貌接头性能

Invar合金激光-MIG复合多层焊接焊缝形貌及显微组织

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中国有色金属学报 2016年第5期26卷 1010-1018页

作者：陈洁占小红陈纪城王宇博晏冬秀王玉华刘红兵南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 中国商飞上海飞机制造有限公司上海200436

借助激光-MIG复合焊技术,采用Invar M93焊丝对厚度为19.05 mm的Invar合金板材进行多层对接焊实验。分析了工艺参数对焊缝熔深、熔宽及深宽比等宏观形貌参数的影响,并研究Invar合金复合焊接头不同区域的显微组织特点及形成原因。结果表明... 详细信息

借助激光-MIG复合焊技术,采用Invar M93焊丝对厚度为19.05 mm的Invar合金板材进行多层对接焊实验。分析了工艺参数对焊缝熔深、熔宽及深宽比等宏观形貌参数的影响,并研究Invar合金复合焊接头不同区域的显微组织特点及形成原因。结果表明:从打底层到盖面层焊缝的平均深宽比由2.6减小到0.86,热影响区宽度明显增加,焊缝形貌由钉头状转变为高脚杯状。焊缝中心区域形成纵向分布的狭长奥氏体柱状树枝晶,两侧为斜向生长的奥氏体胞状树枝晶。从打底层到盖面层,焊缝中不同区域的晶粒度均逐渐增大。另外,相邻焊缝边界亦存在热影响区,出现联生结晶现象。

关键词： Invar合金激光-MIG复合焊焊缝形貌显微组织结晶形态

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高压脉冲电子束的控制及其对焊缝形貌影响

北京航空航天大学学报 2011年第8期37卷 1044-1048页

作者：许海鹰余伟左从进北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024

研制出一台150 kV/30 kW高压脉冲电子束焊机,介绍了控制脉冲束流产生的偏压脉冲电源拓扑电路结构及脉冲束流频率、占空比、束流基值、束流峰值的调节控制技术.在0～1 kHz频率范围内,该电源可输出最大幅值200 mA的脉冲电子束束流,且工艺... 详细信息

研制出一台150 kV/30 kW高压脉冲电子束焊机,介绍了控制脉冲束流产生的偏压脉冲电源拓扑电路结构及脉冲束流频率、占空比、束流基值、束流峰值的调节控制技术.在0～1 kHz频率范围内,该电源可输出最大幅值200 mA的脉冲电子束束流,且工艺参数调节方便.分别采用脉冲束流与连续束流电子束工艺焊接了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,对不同工艺的焊缝形貌进行了对比分析.与连续束流电子束焊接工艺相比,采用脉冲电子束焊接工艺的焊缝熔深增加,深宽比增大;对于脉冲电子束焊接工艺,占空比给定时,随着束流频率增加,焊接缺陷减少.试验结果表明:脉冲束流频率、占空比是影响焊缝成形的关键工艺参数;脉冲调制方式控制偏压是获得高压脉冲电子束的理想控制技术之一.

关键词：高压脉冲电子束偏压脉冲焊缝形貌

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焊缝形貌对焊接强度的影响研究

焊缝形貌对焊接强度的影响研究

作者：张晨星燕山大学

学位级别：硕士

Q345R是一种低合金钢,一般用制作反应器、热换气和液化气罐等压力容器。这些压力容器一旦发生疲劳破坏事故,将造成重大经济损失与环境污染问题。焊接接头是压力容器疲劳破坏事故的多发部位,焊接的疲劳强度成为制约压力容器疲劳寿命的关... 详细信息

Q345R是一种低合金钢,一般用制作反应器、热换气和液化气罐等压力容器。这些压力容器一旦发生疲劳破坏事故,将造成重大经济损失与环境污染问题。焊接接头是压力容器疲劳破坏事故的多发部位,焊接的疲劳强度成为制约压力容器疲劳寿命的关键因素。并且在实际生产中,焊接过后会保留焊接形貌,因此对焊接形貌的影响研究已刻不容缓。针对压力容器疲劳失效的特点,结合实际需求,本文通过焊缝形貌对焊接接头应力集中的影响,来研究其对焊接疲劳强度的影响。通过分析焊接接头形貌的特点,将其分为焊接余高、焊趾圆角、焊缝宽度和焊丝材质。针对常识认为保留余高会增大结构强度的问题,通过理论公式分析焊缝形貌对焊接接头应力集中和疲劳寿命的影响。分析表明,降低余高和增大焊趾圆角半径均能降低理论和有效应力集中系数,进而增加焊接接头疲劳寿命。公式不能反映出焊缝宽度和焊丝材质对其应力集中和疲劳性能的影响。通过有限元分析软件建立分析模型对焊接接头的理论应力集中系数和疲劳寿命做系统性的研究。结果表明,降低余高和增大焊趾圆角半径均能降低应力集中系数,增大焊接结构疲劳寿命;焊接宽度和焊丝材质的改变,对焊接接头应力集中系数基本没有影响。针对有限元分析模型有效性的问题,为保证研究变量的统一性,对焊接试样做去应力退火处理,通过对几组典型的焊接试样做疲劳试验,得出试验结果与有限元分析结果基本保持一致,证明该分析模型的可靠性,为工厂质检评估人员提供理论指导。

关键词： Q345R 焊缝形貌应力集中疲劳寿命有限元分析

不同焊缝形貌电子束焊接接头疲劳寿命的数值分析和比较

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固体力学学报 2013年第S1期34卷 43-48页

作者：王宏伟付玮杨波杨新华中国空空导弹研究院洛阳471009 华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074

模拟实验加载条件,采用理想弹塑性本构模型,将TC4钛合金电子束焊接试件划分成焊缝、热影响区和母材三个区域,分别赋予不同的强度极限,同时考虑热影响区强度极限的梯度分布,建立有限元模型,分析葫芦型、倒钟罩型、楔型和丁字型等不同焊... 详细信息

模拟实验加载条件,采用理想弹塑性本构模型,将TC4钛合金电子束焊接试件划分成焊缝、热影响区和母材三个区域,分别赋予不同的强度极限,同时考虑热影响区强度极限的梯度分布,建立有限元模型,分析葫芦型、倒钟罩型、楔型和丁字型等不同焊缝形貌焊件的应力和疲劳寿命分布,沿不同观察路径考察应力分布的规律.比较发现,不同焊缝形貌的接头都在焊缝区域形成比较明显的应力集中,而且不同形貌接头的应力分布在焊缝和热影响区差别较大,但在远离焊缝的区域差别很小;应力集中造成焊件疲劳寿命分布的不均匀,从而降低焊件的疲劳寿命,焊趾附近为低疲劳寿命区域,疲劳破坏容易从焊趾处起源;楔型焊缝焊趾处应力集中较小,疲劳寿命最长.

关键词： TC4钛合金电子束焊接焊缝形貌疲劳寿命

基于多种群遗传算法与神经网络的激光-电弧复合焊接焊缝形貌预测

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应用激光 2015年第6期35卷 677-683页

作者：洪延武刘双宇徐春鹰刘凤德张宏长春理工大学机电工程学院吉林长春130022

在激光-电弧复合焊接试验中,利用神经网络来模拟预测焊缝形貌时,由于众多的焊接工艺参数以及模型输出参数使得预测结果和试验真实形貌误差较大,而且模型对焊接参数变化不灵敏。因此,引入多种群遗传算法对神经网络进行初始权值和阈值逐... 详细信息

在激光-电弧复合焊接试验中,利用神经网络来模拟预测焊缝形貌时,由于众多的焊接工艺参数以及模型输出参数使得预测结果和试验真实形貌误差较大,而且模型对焊接参数变化不灵敏。因此,引入多种群遗传算法对神经网络进行初始权值和阈值逐代优化,可以避免未成熟的收敛问题,使得优化后的模型对焊缝形貌预测具有较高精度。同时,将模型的输入参数和输出参数转换,得到利用熔深、熔宽、余高三个形貌尺寸参数来预测焊接工艺参数的网络模型。综合上述模型得到一套由理想熔深、熔宽、余高的焊缝形貌尺寸对应的焊接工艺参数,进而模拟出具体的焊缝形貌曲线图的系统。通过优化模型预测的形貌和实际形貌对比,预测误差在5%以内,参数转化后,优化的预测模型误差在3%左右。结合两个预测模型的预测系统,最后得到的预测形貌和实际形貌误差在10%左右。此系统可以避免大量的试验,大大缩短复合焊接研究周期,对焊接工艺参数优化具有重要意义。

关键词：激光-电弧复合焊接神经网络多种群遗传算法焊缝形貌

铝合金变极性TIG焊焊接参数对焊缝形貌的影响

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机械设计与制造 2020年第2期 175-178页

作者：张山魏正英杜军王鑫西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

变极性钨极惰性气体保护焊(VP-TIG)在铝合金焊接时涉及大量的工艺参数,文章系统的研究了焊接速度和峰值电流幅值对熔深、熔宽及阴极清理宽度的影响规律。结果表明,随着焊接速度的增大,阴极清理宽度减小、富裕清理宽度变化不显著,且熔宽... 详细信息

变极性钨极惰性气体保护焊(VP-TIG)在铝合金焊接时涉及大量的工艺参数,文章系统的研究了焊接速度和峰值电流幅值对熔深、熔宽及阴极清理宽度的影响规律。结果表明,随着焊接速度的增大,阴极清理宽度减小、富裕清理宽度变化不显著,且熔宽对焊接速度响应迅速;随着峰值电流的增大,阴极清理宽度与直流钨极接正(DCEP)阶段的电弧最大直径存在正相关关系;对于特定焊接电流参数,可以采用改变焊接速度补偿焊缝形貌。研究结论为单道焊缝形貌控制及后期多道堆焊成形奠定工艺基础。

关键词：铝合金变极性电弧 TIG焊焊缝形貌清理宽度