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中厚板脉冲双丝高速打底焊自由成形及稳定性分析 被引量：1
1
作者 陶星空 杨环宇 +1 位作者 巴现礼 刘黎明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期14-19,I0003,I0004,共8页
采用不同直流脉冲匹配的tandem焊枪实现了12 mm厚Q235钢共熔池打底焊接,并利用高速图像(HSI)和实时电信号对焊接过程进行实时动态检测,研究了焊接速度对焊缝成形、焊接电弧形态和焊接过程稳定性的影响.结果表明,焊接速度主要对焊缝成形... 采用不同直流脉冲匹配的tandem焊枪实现了12 mm厚Q235钢共熔池打底焊接,并利用高速图像(HSI)和实时电信号对焊接过程进行实时动态检测,研究了焊接速度对焊缝成形、焊接电弧形态和焊接过程稳定性的影响.结果表明,焊接速度主要对焊缝成形和焊接过程稳定性造成影响,对电弧形态的影响不大.随着焊接速度的增加,电弧稳定性先增大后减小,在焊接速度为40 mm/s时,背部自由成形最佳.不同焊接速度下,主丝电弧都保持较高的挺度,几乎不发生偏移,从丝电弧形态在单个脉冲周期内通过产生9°~15°的规律性摆动,促进熔池中部金属向侧壁流动,减小熔池后端金属的累积,从而消除焊缝表面的驼峰和起脊缺陷,提升了整体光洁度.主丝的焊接稳定性整体高于从丝,当焊接速度为40 mm/s时,两电弧稳定性最好.创新点:(1)采用不同直流脉冲匹配的tandem焊枪实现了12 mm厚Q235钢共熔池打底焊接,最高焊接速度可达40 mm/s.(2)以12 mm厚Q235钢为研究对象,探究焊接速度对tandem打底焊焊缝成形、焊接电弧形态和焊接过程稳定性的影响. 展开更多
关键词 TANDEM 脉冲 打底焊 自由成形 焊接稳定性
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低功率激光-双电弧焊接钛合金中厚板工艺及机理 被引量：1
2
作者 杨环宇 徐信坤 +2 位作者 巴现礼 陶星空 刘黎明 《机械制造文摘（焊接分册）》 2023年第3期1-8,共8页
采用单钨极惰性气体保护焊(Single tungsten inert gas welding,STIG焊)、双钨极惰性气体保护焊(Double tungsten inert gas welding,DTIG焊)、激光-SDTIG电弧(L-SDTIG)复合焊和激光-DTIG电弧(L-DTIG)复合焊4种方式对6 mm厚TA2钛合金进... 采用单钨极惰性气体保护焊(Single tungsten inert gas welding,STIG焊)、双钨极惰性气体保护焊(Double tungsten inert gas welding,DTIG焊)、激光-SDTIG电弧(L-SDTIG)复合焊和激光-DTIG电弧(L-DTIG)复合焊4种方式对6 mm厚TA2钛合金进行对接焊试验,实现单面焊双面成形。结果表明,L-DTIG复合焊的电弧能量更为集中,焊接速度可达680 mm/min。L-DTIG复合焊的热输入为605.5 J/mm,仅是DTIG焊的35.5%和L-SDTIG复合焊的59.0%。L-DTIG复合焊接头的焊缝区晶粒细小,显微硬度可达229.5 HV。拉伸试样在母材处断裂,接头抗拉强度优于母材。加入激光后,L-DTIG复合焊的电弧等离子体中心导电区在xOz和yOz平面电弧分别收缩51.0%,45.5%,电弧根部收缩75.0%。测得L-DTIG复合焊热源在工件上的电弧压力为3465 Pa,分别是DTIG焊和L-SDTIG复合焊的4.17和2.25倍。较高的电弧收缩比和电弧压力可显著提高焊接效率,降低焊接热输入。 展开更多
关键词 钛合金 中厚板 热输入 激光诱导双电弧复合热源 等离子体
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填充材料对10%SiCp/6061Al复合材料MIG焊接头组织与性能的影响
3
作者 巴现礼 高增 牛济泰 《热加工工艺》 北大核心 2020年第17期33-37,共5页
采用ER4043和ER5356两种焊丝为填充材料,以MIG焊的方式对4 mm厚的10%Si Cp/6061Al复合材料进行焊接,获得两种成型良好的接头,然后分别利用拉伸试验、硬度试验、金相微观组织观察、XRD物相分析、接头断口形貌扫描电镜观察等方法分析填充... 采用ER4043和ER5356两种焊丝为填充材料,以MIG焊的方式对4 mm厚的10%Si Cp/6061Al复合材料进行焊接,获得两种成型良好的接头,然后分别利用拉伸试验、硬度试验、金相微观组织观察、XRD物相分析、接头断口形貌扫描电镜观察等方法分析填充材料对焊接接头组织与性能的影响。试验表明:ER4043接头的抗拉强度高于ER5356接头,平均值为136.23 MPa,是母材强度的37.84%;ER4043和ER5356两种接头在焊缝中心两侧的硬度呈对称分布,最低值都在焊缝处,分别为33.4 HV和71.6 HV;两种接头的焊缝中有脆性相Al4C3生成,ER5356接头焊缝中较多,呈细针状,ER4043接头焊缝中较少,呈短棒状。ER4043焊丝中一定量的Si含量对焊缝的成型有一定的促进作用,可以抑制Al4C3的生成。两种接头都为韧性断裂。 展开更多
关键词 铝基复合材料 碳化硅颗粒增强 MIG焊 力学性能 微观组织
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温度对SiCp/Al复合材料接头力学性能的影响 被引量：3
4
作者 邱得超 高增 +2 位作者 牛济泰 巴现礼 查雪梅 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期42-46,共5页
用Al-12Si-20Cu-1Mg-1Ni合金为钎料,对质量分数为55%的SiCp/ZL102复合材料进行真空钎焊,钎焊温度为560、570、580、590、600℃,保温时间为30 min。对不同温度下焊接接头的显微组织、维氏硬度、抗剪切强度、断口形貌进行分析。结果表明:... 用Al-12Si-20Cu-1Mg-1Ni合金为钎料,对质量分数为55%的SiCp/ZL102复合材料进行真空钎焊,钎焊温度为560、570、580、590、600℃,保温时间为30 min。对不同温度下焊接接头的显微组织、维氏硬度、抗剪切强度、断口形貌进行分析。结果表明:随着钎焊温度增加,接头的剪切强度先增后降,焊接温度为590℃时,钎料与母材间的结合最好,焊缝中心与母材处的硬度值最大,为250.5HV和161.79HV,同时焊接接头的抗剪切强度达最大值60.4 MPa,焊接接头呈脆性断裂和韧性断裂共存的混合断裂形貌。 展开更多
关键词 55%SiCp/ZL102复合材料 真空钎焊 钎焊温度 显微组织 力学性能
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低功率激光-双电弧焊接钛合金中厚板工艺及机理 被引量：1
5
作者 杨环宇 徐信坤 +2 位作者 巴现礼 陶星空 刘黎明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期12-19,I0003,I0004,共10页
采用单钨极惰性气体保护焊(single tungsten inert gas welding,STIG焊)、双钨极惰性气体保护焊(double tungsten inert gas welding,DTIG焊)、激光-STIG电弧(L-STIG)复合焊和激光-DTIG电弧(L-DTIG)复合焊4种方式对6 mm厚TA2钛合金进行... 采用单钨极惰性气体保护焊(single tungsten inert gas welding,STIG焊)、双钨极惰性气体保护焊(double tungsten inert gas welding,DTIG焊)、激光-STIG电弧(L-STIG)复合焊和激光-DTIG电弧(L-DTIG)复合焊4种方式对6 mm厚TA2钛合金进行对接焊试验,实现单面焊双面成形.结果表明,L-DTIG复合焊的电弧能量更为集中,焊接速度可达680 mm/min.L-DTIG复合焊的热输入为605.5 J/mm,仅是DTIG焊的35.5%和L-STIG复合焊的59.0%.L-DTIG复合焊接头的焊缝区晶粒细小,显微硬度可达229.5 HV.拉伸试样在母材处断裂,接头抗拉强度优于母材.加入激光后,L-DTIG复合焊的电弧等离子体中心导电区在xOz和yOz平面电弧分别收缩51.0%,45.5%,电弧根部收缩75.0%.测得L-DTIG复合焊热源在工件上的电弧压力为3465 Pa,分别是DTIG焊和L-STIG复合焊的4.17和2.25倍.较高的电弧收缩比和电弧压力可显著提高焊接效率,降低焊接热输入. 展开更多
关键词 钛合金 中厚板 热输入 激光诱导双电弧复合热源 等离子体
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基于Ti中间层的SiC_(p)/6061-T6Al MMCs低功率激光-TIG复合焊接头组织与性能 被引量：1
6
作者 巴现礼 高增 +3 位作者 王振江 邱得超 牛济泰 邱玉洁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3657-3663,共7页
以0.1 mm厚的Ti箔作中间夹层,使用低功率激光-TIG复合焊的方式对SiC_(p)/6061-T6Al MMCs进行焊接,并对接头的宏观形貌、显微组织、物相、电阻率、抗拉强度及断口形貌进行分析。结果表明:激光功率对焊缝的成形有着较大影响;Ti箔的加入基... 以0.1 mm厚的Ti箔作中间夹层,使用低功率激光-TIG复合焊的方式对SiC_(p)/6061-T6Al MMCs进行焊接,并对接头的宏观形貌、显微组织、物相、电阻率、抗拉强度及断口形貌进行分析。结果表明:激光功率对焊缝的成形有着较大影响;Ti箔的加入基本抑制了焊缝中针状Al_(4)C_(3)的生成,并生成TiC增强相以及条状TiAl_(3);焊缝区为等轴晶组织,熔合区为柱状晶组织,热影响区组织变化不明显;随着激光功率的增加,接头的电阻率呈现出增加的趋势,并明显高于母材;在554 W时,接头的抗拉强度可达196.98 MPa,是母材强度的54.71%。接头断口中几乎没有气孔,韧窝中的第二相粒子以TiC为主,接头呈现出以脆性断裂为主的脆-韧性混合断裂特征。 展开更多
关键词 SiC_(p)/6061-T6Al复合材料 激光-TIG复合焊 Ti箔中间层 显微组织 性能
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含Sc、Ce、Be的TiB2原位增强焊丝与4047焊丝对SiCp/AlMMCs的TIG焊研究
7
作者 高增 巴现礼 +2 位作者 杨环宇 尹聪鑫 牛济泰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3465-3471,共7页
使用自制的含Sc、Ce、Be的TiB2原位增强焊丝与4047焊丝分别对T6态SiCp/AlMMCs进行TIG焊。分析了接头的力学性能、显微组织以及断口形貌和第二相粒子分布。结果表明:2种焊丝的焊缝成型优良,4047焊丝成型更加美观;焊缝中SiC颗粒较少,存在... 使用自制的含Sc、Ce、Be的TiB2原位增强焊丝与4047焊丝分别对T6态SiCp/AlMMCs进行TIG焊。分析了接头的力学性能、显微组织以及断口形貌和第二相粒子分布。结果表明:2种焊丝的焊缝成型优良,4047焊丝成型更加美观;焊缝中SiC颗粒较少,存在严重贫瘠区,未发现明显的Al4C3脆性物;显微组织都为枝晶组织,但4047接头焊缝枝晶粗大,TiB2接头焊缝晶粒细小,稀土元素Sc、Ce、Be起到了细化晶粒的作用,且TiB2粒子在焊缝中分布均匀;2种接头的HV硬度值在焊缝中心两侧近似呈对称分布,焊缝区硬度最低,平均值分别为716、600MPa,热影响区硬度的"过时效"现象明显;TiB2接头的抗拉强度明显优于ER4047接头,平均强度达到171.88MPa,相对于4047接头强度提高40.03%,TiB2粒子起到了原位增强的作用;TiB2接头断口中气孔较少,为韧-脆性混合性断裂,韧窝中第二相粒子较多;4047接头断口中气孔较多,为韧性断裂,韧窝中第二相粒子较少。 展开更多
关键词 SICP/6061AL复合材料 TIG焊 原位增强 稀土元素 力学性能 显微组织
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