铝合金贮箱缝焊的工艺质量控制

缝焊是导弹铝合全贮箱常用的焊接工艺,由于至今尚无实用的无损检验方法,故只有依靠严格控制工艺过程,并通过焊前、焊后甚至焊中的试片检验来控制产品质量。对试片的检验项目有横截面低倍检验、纵截面低倍检验及撕破试验等。缝焊工艺过程的控制主要是滚轮球面半径、变压器级数与脉冲波数、点距、电极压力和焊这等工艺参数的正确选择、焊缝缺陷的产生与这些工艺参数的选择和控制有关;常见的焊缝缺陷有:未焊透、飞溅、裂纹、缩孔等。文中介绍了铝合金贮箱缝焊质量的检验方法及缝焊工艺参数选择的系统试验结果。     

WELDOX960高强钢MAG焊的工艺研究

在工厂条件下,对WELDOX960高强钢采用OERLIKON公司生产的CarbofilFK-1000实芯焊丝进行MAG焊工艺试验,通过调节焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量等控制焊缝成形及焊接质量的关键参数,获得了合理的焊接工艺规范。焊后得知,焊缝外观较好,焊道均匀美观。经无损射线探伤检测,底片显示焊缝内部质量符合QJ176A—99Ⅰ级焊缝要求。     

大厚度比窄焊缝不锈钢薄板缝焊工艺研究

采用电阻缝焊方法对航天推进剂贮箱用0.086 mm厚不锈钢网片(022Cr17Ni12Mo2)和1 mm厚不锈钢支板(1Cr18Ni9Ti)进行搭接缝焊工艺试验,通过控制不锈钢支板变形量和网片变形张力,检查焊缝外观质量、密封性和内部质量,解决了接头组合材料厚度比大于10:1和焊缝宽度1~1.2 mm的不锈钢薄板缝焊难题。研究结果表明,采用合适工艺参数可以避免缝焊过程焊缝成型不良等问题,保证了焊缝密封性;采用专用工装对缝焊过程不锈钢支板变形进行控制和焊后校形处理,可有效控制不锈钢薄板焊接变形;通过缝焊过程网片表面张力的调节,达到了控制网片性能的目的。     

铝铜镁合金TIG焊结晶裂纹分析

采用鱼骨状可变拘束裂纹试验、ＦｉＳＣＯ试验，针对型号产品生产中遇到的铝铜镁合金ＴＩＧ焊的结晶裂纹进行了分析。结果表明，焊缝组织表现为方向性强的粗大柱状晶，并沿晶界在拉应力作用下形成结晶裂纹。通过改善焊丝合金成分、采用脉冲波形、调整工艺规范参数及热处理工序，从而提高了焊缝的抗裂性，消除了焊接结晶裂纹。     

7A09铝合金电子束焊接接头的显微组织与力学性能

采用电子束焊方法对7A09铝合金进行焊接,分析不同焊接工艺对接头显微组织与力学性能的影响,获得了焊缝表面成形良好的焊接接头。为了进一步改善接头区域的显微组织,以提高接头的力学性能,对接头进行焊后热处理。接头微观分析显示,焊态下接头熔合区由柱状晶和等轴状枝晶组成,初生相在晶界处聚集,形成共晶组织。在焊接过程中添加圆形电子束扫描,可改善接头焊缝成形,细化焊缝晶粒。接头经过焊后热处理,晶界初生相减少,较多的强化相η′(MgZn2)等在接头焊缝区析出。力学性能测试表明,热处理后接头的拉伸强度达 400.6 MPa,为母材拉伸强度的80.8%。拉伸断口扫描观察显示,接头断口表面分布有许多大且深的韧窝,呈明显的韧性断裂特征。     

TA15钛合金自动TIG焊工艺试验研究

探讨了TA15钛合金自动氩弧焊接工艺,采用恒流TIG焊和脉冲TIG焊,通过无损检测、力学性能试验等手段,分析了工艺参数对接头性能的影响。试验表明,TA15钛合金自动氩弧焊,焊缝外观、内部质量良好,接头抗拉强度达到基体的90%以上,且具有良好的韧性。     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊工艺研究

采用带螺纹的搅拌头对10mm厚的镁合金在不同的工艺参数下进行搅拌摩擦焊,并观察了焊缝的表面形貌和显微组织,结果表明:当n/v比在一定的合适范围内时,才能获得焊缝成形优良的接头;焊核区的金属在搅拌头摩擦热和旋转搅拌的作用下发生塑性变形,并产生细小等轴状的动态再结晶晶粒,晶粒大小约为4.5μm,β-Mg17All2经过搅摩擦焊后弥散分布;前进侧和返回侧的金属均沿着焊核边缘向上迁移,前进侧焊缝过渡区域金属流变剧烈,而返回侧过渡区域的金属流变较缓和,存在一个渐变的过渡区域。     

自动氩弧焊单面焊双面成形技术与工装

自动钨极氩弧焊技术,应把工件的壁面、工件接头、夹具的铜垫平面、铜垫沟槽的中心线和电弧极端作为基准点、基准线和基准面进行规则的协调,使其准确的各居其位,使焊缝自始至终在一种不变的焊透成形状态,采用恒定的电弧热源,实现操作简便、工效高、低损耗、焊缝成形美观、质量优的焊接技术,是自动焊工艺技术的基本点,是自动焊操作者的基本功,使用新型的工装设备,就很容易把工件协调在最佳的工装状态。     

焊接方法对5A06铝合金厚板焊缝接头性能的影响

分别采用搅拌摩擦焊(FSW)和熔化极氩弧焊(MIG)对20mm厚的5A06铝合金进行了焊接试验,对两种焊接方式的焊缝接头进行了机械性能测试、显微组织的观察以及表面残余应力的检测。结果表明,搅拌摩擦焊缝接头的抗拉强度比熔化极氩弧焊缝接头的高,搅拌摩擦焊缝接头往往断裂于前进侧的熔合过渡区,熔化极氩弧焊缝接头断裂于热影响区;相比熔化极氩弧焊,搅拌摩擦焊接头晶粒明显细化,焊缝中Mg、Mn等合金元素烧损明显减少,焊缝表面的残余应力水平也较低。     

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。     

1Cr11Ni2W2MoV壳体的焊接工艺研究

某型号火药起动器壳体采用新材料1Cr11Ni2W2Mo V,需要进行焊接工艺研究。针对此产品进行了自动TIG焊工艺试验,对比了S-659和HGH367两种焊丝以及不同焊接电流、焊接速度配合所焊焊缝的组织及性能。结果表明,采用S-659焊丝以及大电流高速焊的"大规范"的焊接参数所焊焊缝,成形、组织及性能均更优,焊缝质量满足QJ1842-95Ⅰ级要求。在此基础上进行了产品模拟件及正式产品的焊接,所焊产品经X光检查合格,液压、气密试验考核合格,满足使用要求。     

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。     

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。     

H62银钎焊前后的清洗工艺

Ｈ６２银钎焊前的清洗工艺，主要是对常用的三种酸洗配方以腐蚀尺寸、氧化层去除的外观为指标，以不影响焊接质量为前提，初步确定一种酸洗配方，在此基础上，用正交试验法确定焊前酸洗最佳配方、再从实际生产考虑，试验确定各组份含量变比及酸洗时间的适当范围，最后确定焊前清洗工艺、并进行了验证。焊后清洗工艺叙述了对五种酸洗配方、２０种酸洗规范以焊缝外观、单面腐蚀尺寸、抗湿热性为指标，经试验确定较佳的酸洗配方及规定，并确定焊后清洗工艺。试验结果表明该工艺对零件腐蚀尺寸小，外观质量好，焊接强度高，焊缝抗湿热性好。     

铝制罐体自动焊琴键式气压装置的设计与制造

根据大型铝制罐体纵缝自动焊的现场生产需要 ,设计和制造了五米琴键式气压装置 ,在拼焊铝制罐体的纵缝时 ,实现了单面焊双面成形及正反面获得均匀平直的优质焊缝 ,并有效地控制了焊接变形。     

肼推进系统管路工艺孔的一种自动焊技术

介绍了氩气保护自动堵孔焊技术及其所用设备、换气焊接系统、焊接电源等。同时给出了试样焊接、模拟实样堵焊试样的检测试验数据。介绍了焊接的质量，试验表明，各项数据全部符合设计要求。实践证明，自动堵孔焊技术是完全可行的，其设备稳定可靠，重复性好。     

新一代运载贮箱搅拌摩擦焊应用研究

在分析搅拌摩擦焊(FSW)原理和工艺特点的基础上,设计了适于厚6 mm 2219铝合金焊接用搅拌头,进行了平板工艺试验,以及焊缝的外观质量、金相组织和力学性能评定。采用线能量因子确定了最佳工艺容限。新一代运载2219铝合金贮箱1∶1验证件的焊接和压力试验证明,FSW的焊接质量、构件整体尺寸精度和生产效率都远高于传统的交流钨极惰性气体保护焊(TIG),完全满足新一代运载贮箱的制造要求。     

钛合金导管的全位置氩弧焊工艺

某型号导管采用钛合金导管，这些钛合金导管规格多，焊缝及工艺孔堵焊数量多。通过大量工艺试验及实际生产应用，分析出影响焊缝质量的主要因素并采取相应有效的措施，总结出一套高效率的生产工艺，提高了钛合金管路焊接质量和焊接生产效率。同时研制开发出一套生产工艺简便而又十分有效的钛管工艺孔堵焊技术，保障堵焊缝的质量并节约了大量的资金、时间     

F15l和1Cr18Ni9Ti的电子束焊接

针对型号产品生产中遇到的Ｆ１５ｌ和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ电子束焊接焊缝裂纹问题进行了研究、在光学显微镜及扫描电镜下观察焊缝显微组织为方向性较强的粗大奥氏体柱状晶，Ｓ、Ｓｉ等杂质液膜在一定拉应力作用下形成晶间裂纹，为此，采用１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ衬底，重新设计了接头形式，使焊缝的Ｃｒｅｑ／Ｎｉｅｑ的值较高，属于先奥氏体结晶模式，从而提高了焊缝的抗裂性能，消除了焊接裂纹，经型号产品的实际使用，达到了设计要求。     

缝焊的超声波检测

论述了在滚焊过程中,将滚焊机滚轮进行改装而进行超声波检查的方法、原理和焊缝评定方法。