化学表面处理和触摸污染对高强铝合金焊接气孔的影响及预防措施

LD10、147高强铝合金用NaOH+HNO_2进行表面处理会导致铝合金表面塑性变形层吸氢和形成含水合物的不规则氧化膜,这种不规则氧化膜对焊缝气孔的产生有很大影响;研究证明,对焊缝接合面进行干铣是减少或消除焊接气孔的最佳焊前准备方法;用釲筛测氢仪对不同状态的焊缝接合面的测试表明,对焊缝接合面的任何触摸污染都可造成焊接气孔。方波交流等离子弧焊、高频脉冲TIG焊和交流方波TIG焊均对消除和控制焊接气孔有明显效果。     

铝合金表面状态对焊接气孔的影响

为解决土星型号装配焊接中产生的焊接气孔问题 ,美国国家宇航局进行了全面系统的研究工作。根据其研究成果对目前国内使用的 147高强铝合金焊前准备工艺进行了针对性地分析。阐明了 147铝合金焊前不能用 Na OH HNO3 进行表面处理 ;用机械方法对焊缝进行干铣是消除焊接气孔和夹渣的最有效方法 ;焊前对焊缝结合面任何触摸都会导致焊接气孔。     

激光焊接TC4钛合金组织性能研究

研究激光焊接对TC4钛合金焊缝成形和力学性能的影响,并利用OM、XRD和TEM等手段对焊接接头的显微组织特征进行了分析。结果表明,激光焊接TC4钛合金成形较好,但在焊缝熔合线附近容易产生圆形气孔。焊缝由单一的α′马氏体构成,并呈网篮状分布。热影响区组织为α′马氏体和初始α相。焊缝和热影响区的显微硬度明显高于母材,而焊缝的硬度最高且硬度分布平缓。TC4钛合金焊接接头的室温平均抗拉强度为1126MPa,与母材的抗拉强度相当,延伸率为11.12%,比母材略低,焊接接头均断在母材区域。     

铝合金CO2激光-TIG电弧复合焊接试验研究

以LF6铝合金为材料,开展了CO2激光-TIG电弧复合焊接工艺试验研究。试验结果表明,与单激光或TIG电弧比较,激光-TIG复合焊接可以提高焊缝熔深,改善焊缝成形,降低气孔和下塌等焊接缺陷。在此基础上,进一步研究了不同工艺参数对焊缝成形的影响,探索了铝合金激光-TIG电弧复合焊接的可行性。     

多层波纹管焊接接头设计与焊接工艺研究

介绍了多层波纹管焊接接头结构形式,分析了多层波纹管的焊接工艺性及工艺难点。采用滚焊+熔焊的焊接工艺,解决了焊接后焊缝气孔缺陷、熔深浅的问题。改进后的批产试验件焊缝一次交检全部达到I级标准,并通过地面单元试验考核。     

喷管座的焊缝气孔分析及接头型式探讨

TIG焊接30CrMnSiA钢反向喷管座时,O_2、CO_2、H_2O及它们的分解物,都能对高温金属起氧化作用。溶解在金属中的氧与碳作用生成CO,形成氧气孔。氮在氧化气氛中被吸收与NO的形成有关。NO的平衡浓度与空气中氧与氮的比例及温度有关。该钢种由于小冶金产生的氮气析出很小,空气中的氮是促使焊缝产生气孔的主要原因之一。当被焊金属与大气接触的表面积增大、或电弧气氛中氢分压升高时,焊缝主要产生氢气孔。在保证焊缝冶金需要的前提下,克服上述气孔最好的办法是完善高温电弧区的惰气保护。从生产实践中排除焊接故障经验的图例,可演绎出较理想的反向喷管座的接头型式。     

消除封闭型焊缝气孔

通过对封闭型气孔形成机理的分析，从而有针对性地采取相应措施，解决了长期困扰我厂的封闭型焊缝气孔问题，保证了产品焊接质量的稳定性。     

铝合金材料的高质量电弧焊接新工艺

针对铝合金材料电弧焊接加工存在的问题,研究开发出了一种新型的超快速变换复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊接方法,并将其用于5A06、2A14和2219等多种铝合金材料的焊接试验加工过程。研究结果表明,采用复合超音频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接工艺进行铝合金材料焊接加工,可有效减少甚至消除焊缝气孔等缺陷,显著改善和提高焊接接头力学性能,从而获得满意的电弧焊接质量。     

大熔深激光焊气孔抑制技术

针对空间发动机中频繁出现的大熔深激光焊需求,以及随之而来的工艺性气孔超标问题,在3种工艺模式下开展了气孔抑制技术研究:一为非熔透焊模式、稍快焊接速度、正向大幅提高离焦量(≥4 mm)、负方向适当倾斜入射(-10°)和辅以大功率补偿熔深;二为非熔透焊模式、普通焊接速度、正向少许提高离焦量、垂直入射、特定扫描波形(O形)、特定扫描频率(100～150 Hz)和特定扫描幅度(0.4～0.6mm);三为稳定熔透焊模式、稍慢焊接速度、表面聚焦、垂直入射、调整功率保证焊缝背宽比介于适宜范围内(0.45～0.65)。最终试验结果显示在4 mm熔深前提下,3种方法皆可将焊缝气孔率控制在5%以下,满足航天焊接标准的II级质量要求,且采用最佳工艺规范焊接的产品已通过了飞行试验考核。     

异种金属1J50与1Cr18Ni9Ti的焊接工艺研究

针对异种金属1J50与1Cr18Ni9Ti氩弧焊后出现裂纹及气孔问题,分析了产生的原因,通过电子束焊接工艺试验,采用合理的焊接参数及对试件表面进行有效的处理方法,解决了裂纹及气孔问题。