316L不銹鋼薄板脈沖激光焊工藝參數(shù)及接頭組織特征

針對不銹鋼薄板脈沖激光焊接的特點,基于有限元分析軟件ansys,對0.5mm厚的304不銹鋼薄板脈沖激光焊接的熱過程進行三維數(shù)值動態(tài)模擬。建模時采用實體單元和表面單元結(jié)合,并采用焊縫處細密、遠離焊縫處粗略的不均勻網(wǎng)格,除了施加整體與外界的對流散熱條件外,還考慮了工件與夾具之間的傳導換熱,分析了焊接溫度場在工件上的分布規(guī)律及工藝參數(shù)對焊縫成形的影響,并據(jù)此提出了提高不銹鋼薄板激光焊焊接接頭質(zhì)量的方案。計算結(jié)果表明,熔池的尺寸隨輸入能量的變化較為明顯,在激光加熱0.05s后材料開始熔化,熔池呈現(xiàn)大幅度增長趨勢;焊接速度對熔深和熔寬的影響較為顯著,熔寬隨焊接速度的增加而逐漸減小,熔深幾乎與焊接速度成反比,當焊接速度約為0.4m/min時,熔深為0.5mm以上,工件熔透,且深寬比可達到2∶1。計算所得熔池大小與試驗結(jié)果基本吻合。

介紹了一種316l不銹鋼co_2氣保護藥芯焊工藝,該工藝具有焊接速度快,效率高的特點。在焊接過程中,應嚴格控制預熱溫度、層間溫度,控制較小的熱輸入量,以便獲得質(zhì)量優(yōu)良的焊接接頭。

采用gsi的jk-200fl型連續(xù)光纖激光器實現(xiàn)了0.2mm厚304不銹鋼片的對接焊。在氬氣保護下,優(yōu)化后工藝參數(shù)為激光功率90w,光斑直徑0.2mm,焊接速度1200mm/min,獲得成形良好、無缺陷的焊縫。采用金相顯微鏡可見焊縫組織由邊緣細小的柱狀晶和中心部位細小的等軸晶組成。經(jīng)硬度測試和彎折測試,表明焊縫處的硬度和強度均達到甚至超過母材。

激光焊接是目前應用較廣的激光焊接技術,對于薄板焊接時激光深熔焊接的焊接深熔比可以達到2:1,其焊接強度和穩(wěn)定都優(yōu)于傳統(tǒng)焊接。本文采用yag激光器對2mm厚的0gr18ni9進行焊接試驗,測量焊接的熔深和熔寬,并采用正交試驗法進行參數(shù)優(yōu)化,分析激光參數(shù)對焊縫的影響,通過顯微硬度測試分析焊接接頭的硬度,為激光焊接工藝參數(shù)選擇提供可靠的依據(jù)。

本文采用微型脈沖激光實現(xiàn)了0．3mm厚321不銹鋼片的對接焊，通過正交優(yōu)化設計對工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，利用光學顯微鏡，電子精密拉伸機等分析測試手段，研究了工藝參數(shù)對焊接接頭微觀形貌及組織的影響。結(jié)果表明，焊接接頭獲得最大抗拉強度的最優(yōu)工藝參數(shù)是脈；中功率百分比為18、脈沖寬度為4ms、脈沖頻率為2hz，此時焊接接頭的承載能力達到母材的98％。分析了功率密度對焊縫成形和力學性能的影響。承載能力較高的焊接接頭其顯微組織是由焊縫中心區(qū)的等軸晶和焊縫邊緣粗大的柱狀晶組成，并且焊接接頭的顯微硬度高于母材。

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利用連續(xù)光纖激光器,通過對0.3mm不銹鋼薄板進行激光打孔試驗,分析了激光功率、切割速度、加速度/減速度和調(diào)制頻率對孔質(zhì)量的影響。實驗結(jié)果表明,要得到較好的孔效果,不能單一只考慮一個參數(shù),需要進行綜合分析,選擇合適的參數(shù),提高孔的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

316l不銹鋼的焊接工藝 1．奧氏體不銹鋼的性能和焊接性分析 316l奧氏體不銹鋼熱導率低、線膨脹系數(shù)大，無磁性；抗拉 強度≥550n/mm2，屈服強度≥480n/mm2 1.焊接裂紋 (1)316l奧氏體不銹鋼的導熱系數(shù)大約只有低碳鋼的一半， 而線膨脹系數(shù)卻大得多，所以焊后在接頭中會產(chǎn)生較大的焊 接內(nèi)應力。 (2)316l奧氏體不銹鋼的液、固相線的區(qū)間較大,結(jié)晶時間 較長,且奧氏體結(jié)晶的枝晶方向性強,所以雜質(zhì)偏析現(xiàn)象比 較嚴重。 綜上所述，316l奧氏體不銹鋼焊接時比較容易產(chǎn)生焊接熱 裂紋,包括焊縫的縱向和橫向裂紋、火口裂紋、打底焊的根 部裂紋和多層焊的層間裂紋等。 2.316l奧氏體不銹鋼焊接工藝 2.1焊接方法 316l不銹鋼的焊接，根據(jù)不銹鋼的特點，盡可能減少熱輸入量， 故采用手工電弧焊，氬弧焊兩種方法。 2.2焊材選擇 316l奧氏體不銹鋼

以后有316l的焊接件一定要按此工藝執(zhí)行。焊工資質(zhì)需由《奧氏體不銹鋼合格證》。 316l不銹鋼管道焊接工藝 1.焊接準備 焊接方法:根據(jù)不銹鋼的焊接特點，應盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊 兩種方法，φ＞100mm的采用氬弧焊打底加電弧焊填充蓋面。φ≦100mm且壁厚小于5mm的管 道采用全用氬弧焊，壁厚大于等于5mm的管道采用氬弧打底，電弧焊填充蓋面。 電焊機:由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鎢和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特性的專用 氬弧焊機。 焊材:焊絲采用φpp-tig316l，焊條采用:φ，使用前焊絲表面去除氧化層和油污使用丙酮或酒 精揩干凈；焊條應200-250℃烘干1h，存放保溫筒內(nèi)隨取隨用。 焊接電流:不銹鋼導熱效率低，約為碳鋼的1/3，電阻率約為碳鋼的5倍，線膨脹系數(shù)比碳鋼約 大50%，密度大于碳鋼，因此焊接

以后有316l的焊接件一定要按此工藝執(zhí)行。焊工資質(zhì)需由《奧氏體不銹鋼合格證》。 316l不銹鋼管道焊接工藝 1.焊接準備 1.1焊接方法:根據(jù)不銹鋼的焊接特點，應盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧 焊兩種方法，φ＞100mm的采用氬弧焊打底加電弧焊填充蓋面。φ≦100mm且壁厚小于5mm 的管道采用全用氬弧焊，壁厚大于等于5mm的管道采用氬弧打底，電弧焊填充蓋面。 1.2電焊機:由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鎢和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特性的專 用氬弧焊機。 1.3焊材:焊絲采用φ2.5/pp-tig316l，焊條采用:φ2.5-3.2/a022，使用前焊絲表面去除氧化層和油 污使用丙酮或酒精揩干凈；焊條應200-250℃烘干1h，存放保溫筒內(nèi)隨取隨用。 1.4焊接電流:不銹鋼導熱效率低，約為碳鋼的1/3，電阻率約為碳鋼的5倍，

采用雙面焊條電弧焊方法焊接了6mm厚的316l不銹鋼,分析了焊接接頭焊縫區(qū)、熔合區(qū)及熱影響區(qū)的組織并進行了顯微硬度測試。組織分析表明,接頭焊縫區(qū)為等軸晶,組織為奧氏體基體與數(shù)量較多的δ鐵素體,且先焊焊縫較后焊焊縫的晶粒更為細小;熔合區(qū)與熱影響區(qū)為樹枝狀晶且有聯(lián)生結(jié)晶的特點,組織為奧氏體基體+少量δ鐵素體。顯微硬度分布表明,接頭焊縫硬度高于母材硬度,低于熔合線附近的樹枝狀晶硬度。

采用20%co2+80%ar氣體保護mag焊和焊條電弧焊對316l不銹鋼進行焊接,通過對焊接接頭進行拉伸、彎曲、硬度試驗和顯微組織觀察,研究了焊接接頭組織性能。結(jié)果表明,焊條電弧焊接頭的抗拉強度和顯微硬度比mag焊接頭的抗拉強度和顯微硬度高;焊條電弧焊焊縫金屬中δ鐵素體含量比mag焊焊縫金屬中δ鐵素體含量高;mag焊焊縫金屬含有少量的mc型碳化物;拉伸時,焊條電弧焊接頭斷裂在熱影響區(qū),而mag焊接頭斷裂在焊縫中心位置;焊接接頭的彎曲試驗均合格。

316L不銹鋼擴散焊接頭的宏觀疲勞性能 (2)

分別采用掃描電鏡(sem)、x射線衍射(xrd)、動電位極化技術及零內(nèi)阻安培表方法研究爆炸焊接316l不銹鋼接頭的顯微組織形貌、物相、點蝕及電偶腐蝕行為。結(jié)果表明,316l不銹鋼側(cè)焊縫金屬存在嚴重的組織形變和金屬間化合物相,且相對于基體試樣,316l不銹鋼側(cè)焊縫和熔合區(qū)產(chǎn)生了更多的δ鐵素體相,這些因素導致焊接后的316l不銹鋼耐點蝕和電偶腐蝕性能降低。

316L不銹鋼擴散焊接頭的宏觀疲勞性能

－２７８－ 中國科技信息２００７年第１４期　　　　ｃｈｉｎａ?。螅悖椋澹睿悖濉。幔睿洹。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾。椋睿妫铮颍恚幔簦椋铮睢。辏酰欤玻埃埃坊A及前沿研究 區(qū)塑性變形造成局部硬化，當硬化達到 飽和時，位錯的繼續(xù)運動將觸發(fā)已經(jīng)塞積 的亞穩(wěn)態(tài)的位錯組態(tài)，可造成位錯崩，產(chǎn) 生新的滑移，其結(jié)果導致形成“駐留滑移 帶”（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ?。螅欤椋稹。猓幔睿洹。穑螅猓郏矗?。 在高應力水平下進行疲勞試驗時，在 開始階段試樣表面產(chǎn)生滑移線，滑移線并 不是在所有的晶粒中都產(chǎn)生，而是在那些 滑移取向最有力利的晶粒中，并隨著循環(huán) ３１６ｌ不銹鋼擴散 焊接頭的顯微疲勞性能 劉立凱１　　周燦１　　沈書乾２ １、湖南百利工程科技公司　?。矗保矗埃埃?２、茂名華粵集團有限公司　　５２５０００ 摘　　要 ３１６ｌ不銹鋼擴散焊接頭的疲勞性能有著其獨 特的特點，要完整地理解疲勞壽命特性，就

－２７８－ 中國科技信息２００７年第１４期　　　?。悖瑁椋睿帷。螅悖椋澹睿悖濉。幔睿洹。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾。椋睿妫铮颍恚幔簦椋铮睢。辏酰欤玻埃埃坊A及前沿研究 區(qū)塑性變形造成局部硬化，當硬化達到 飽和時，位錯的繼續(xù)運動將觸發(fā)已經(jīng)塞積 的亞穩(wěn)態(tài)的位錯組態(tài)，可造成位錯崩，產(chǎn) 生新的滑移，其結(jié)果導致形成“駐留滑移 帶”（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ?。螅欤椋稹。猓幔睿洹?，ｐｓｂ）［４］。 在高應力水平下進行疲勞試驗時，在 開始階段試樣表面產(chǎn)生滑移線，滑移線并 不是在所有的晶粒中都產(chǎn)生，而是在那些 滑移取向最有力利的晶粒中，并隨著循環(huán) ３１６ｌ不銹鋼擴散 焊接頭的顯微疲勞性能 劉立凱１　　周燦１　　沈書乾２ １、湖南百利工程科技公司　?。矗保矗埃埃?２、茂名華粵集團有限公司　　５２５０００ 摘　　要 ３１６ｌ不銹鋼擴散焊接頭的疲勞性能有著其獨 特的特點，要完整地理解疲勞壽命特性，就

研究小尺寸不銹鋼片脈沖激光焊接的特點,著重分析焊接參數(shù)對焊縫熔透狀況和焊縫寬度的影響。實驗表明,隨著脈寬增大,激光功率密度的熔透閾值減小,平均功率的熔透閾值線性增加;但是功率密度不能無限減小,為了保證熔透它必須在某一極限值以上。影響焊縫寬度的主要是激光功率密度、脈沖寬度和脈沖頻率這三個參數(shù)。本文為散熱條件受限的小尺寸工件精密激光焊接提供了有益的經(jīng)驗,同時也為加工過程的數(shù)值模擬分析提供了實驗基礎。

由t-sus316l不銹鋼板具有良好的耐腐蝕性，因此被廣泛應用于工程實際中。本文主要介紹了在某廠焊接sus316l不銹鋼板所采用的埋弧焊焊接工藝。在sus316l不銹鋼板設備的制作下料、坡口制備、組對裝配、現(xiàn)場焊接等焊接工藝要求的關鍵過程中，提出合理的工藝措施和焊接工藝要點，從而達到控制現(xiàn)場sus316l不銹鋼板焊接質(zhì)量的目的。

采用鎳基釬料bni2+40%bni5對316l不銹鋼進行真空釬焊。主要通過光學顯微鏡、電子探針顯微分析儀、硬度計等研究了3種釬縫間隙下釬焊接頭的顯微組織、釬縫成分分布以及釬縫顯微硬度。結(jié)果表明316l不銹鋼的釬焊接頭主要由固溶體、共晶組織及網(wǎng)狀化合物組成,硼、硅是導致化合物相產(chǎn)生的主要合金元素;隨著釬縫間隙的減小,釬焊接頭中金屬間化合物相的含量逐漸減小,當釬縫間隙為30μm時,接頭組織基本為固溶體。

不銹鋼工藝流程316l不銹鋼板

目前,部分地鐵車體采用不銹鋼薄板搭接激光焊接技術,由于不銹鋼薄板搭接激光焊焊縫窄、板厚薄,采用常規(guī)的無損檢測方法不適合檢測未熔合等缺陷,并且國內(nèi)沒有合適的檢測技術.為此研發(fā)了激光焊縫無損檢測超聲波b掃檢測技術,并成功應用于地鐵的產(chǎn)品檢測.激光焊縫超聲波b掃檢測技術可以對未熔合、虛焊等判定.同時為對焊縫的熔寬進行評價,研究了超聲c掃描成像檢測技術,檢測焊縫熔合區(qū)域和未熔合區(qū)域,判定焊縫的熔寬,有效的保證產(chǎn)品的質(zhì)量.