304不锈钢局部干法水下激光焊接组织及性能研究

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作者 赵永庆 张清华 +4 位作者 田义丰 陈英杰 孙清洁 刘一搏 李星帅 《机械工程学报》 北大核心 2025年第20期72-80,共9页

水下焊接过程会受到多种因素的影响,包括水的侵入、冷却作用以及对焊接接头微观结构和性能的影响,为探讨水下环境对304不锈钢局部干法激光焊接接头性能的影响,利用自主设计的双层气体排水装置,进行了50 mm水深304不锈钢的局部干法水下... 水下焊接过程会受到多种因素的影响,包括水的侵入、冷却作用以及对焊接接头微观结构和性能的影响,为探讨水下环境对304不锈钢局部干法激光焊接接头性能的影响,利用自主设计的双层气体排水装置,进行了50 mm水深304不锈钢的局部干法水下激光焊接试验,对激光功率3.0 kW,焊接速度0.8 m/min,内层气流量25 L/min时的水下接头和陆上接头进行研究。结果表明,在焊接过程中水的侵入会造成焊缝表面部分氧化,水的冷却作用降低了焊接过程峰值温度和冷却速度,使形核率和过冷度变大,促进晶粒细化,焊缝凝固模式发生转变,凝固后的组织为奥氏体和部分铁素体,水下接头平均硬度大于陆上接头,抗拉强度可达到陆上接头的97%;从断裂形貌和机制来看,二者为韧性断裂,都为微孔聚集型,但是水下接头有部分脆性特征;从腐蚀行为来看,水的冷却作用加重了Cr、Ni元素的偏析,降低了水下接头的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 304不锈钢 局部干法 激光焊接

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乏燃料池壁面孔洞式缺陷水下修复工艺

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作者 赵友亮 朱加雷 +6 位作者 周飞鸿 赵晓鑫 赵志博 赵亮 张光亮 郭方涛 黄钰珊 《中国表面工程》 北大核心 2025年第1期228-240,共13页

核电站乏燃料池因长期服役,其底面与壁面的不锈钢覆板会产生裂纹、孔洞等缺陷,导致放射性液体泄漏,对环境产生恶劣影响,影响核电站的安全运行。传统潜水员手工焊接或核电站停运维修都难以满足当下维修需求。采用自主搭建的水下TIG(钨极... 核电站乏燃料池因长期服役,其底面与壁面的不锈钢覆板会产生裂纹、孔洞等缺陷,导致放射性液体泄漏,对环境产生恶劣影响,影响核电站的安全运行。传统潜水员手工焊接或核电站停运维修都难以满足当下维修需求。采用自主搭建的水下TIG(钨极惰性气体保护焊)填丝焊接试验系统,针对乏池壁面覆板焊缝大面积的裂纹和孔洞式缺陷,采用尺寸为80 mm×80mm×4 mm的方形补板,通过补板与乏池壁面覆板原始焊缝待修复位置对正贴合,将补板焊接分解为横向位置与立向位置的焊接。试验设备选用KEMPPI TIG焊机和福尼斯KD7000送丝机,分别开展水下环境与空气环境横向位置和立向位置的TIG填丝焊接工艺试验。对比分析两种环境下焊接接头的显微组织、化学成分和物相组成。结果表明:因熔池快速冷却导致水下环境焊缝截面尺寸略小于空气环境;水下环境δ铁素体含量与硬度高于空气环境,并在羽毛状铁素体聚集处出现显微硬度最大值;水下环境焊缝晶粒尺寸略大于空气环境,耐腐蚀性能略低于空气环境但相差不大,两种环境下焊缝金属均析出Cr元素,提升其耐腐蚀性能,水下补板焊接修复成形质量可与空气环境相媲美,满足乏池覆板壁面位置的修复要求。研究结果可为水下环境304L不锈钢覆板的防护与修复提供参考。 展开更多

关键词 局部干法 水下钨极惰性气体保护焊(TIG)填丝焊接 显微组织 化学成分 物相组成 电化学腐蚀

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水下焊接技术现状及发展 被引量：10

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作者 张洪涛 钟诗胜 冯吉才 《焊接》 北大核心 2011年第10期18-22,27,共6页

对近年来的水下焊接技术进行了综述,指出了现行水下焊接技术的特点和不足,认为水下焊接接头质量以及可靠性还有待于进一步发展和提高,焊接方法的灵活性、可操作性方面需要加强。详细介绍了水下焊接所用设备,预测了水下焊接技术研究趋势。

关键词 水下焊接 湿法 干法 局部干法

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水下管道焊接技术研究现状及发展趋势 被引量：5

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作者 王中辉 蒋力培 齐铂金 《焊管》 2003年第5期6-10,61,共5页

水下管道焊接因受水的影响而具有可见度差 ,焊缝含氢量高 ,冷却速度快 ,电弧电压高和连续作业困难等特点。为消除水的不利影响 ,研究出多种解决方案 :水下专用焊条和药芯焊丝 ;适合局部干法焊接的排水罩 ;机械化、自动化、智能化的焊接... 水下管道焊接因受水的影响而具有可见度差 ,焊缝含氢量高 ,冷却速度快 ,电弧电压高和连续作业困难等特点。为消除水的不利影响 ,研究出多种解决方案 :水下专用焊条和药芯焊丝 ;适合局部干法焊接的排水罩 ;机械化、自动化、智能化的焊接系统。研究结果表明 :湿法水下焊接仅适用于不重要的场合 ;局部干法水下焊接经济可靠 ;干法水下焊接成本高、质量好。 展开更多

关键词 管道 水下焊接 湿法水下焊接 局部干法水下焊接 干法水下焊接

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水下局部干法焊接技术的发展 被引量：4

5

作者 朱征宇 张强勇 +2 位作者 李晓泉 赵先锐 陈勇 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2019年第4期57-61,共5页

水下焊接技术是海洋管线、海洋平台、船舶、核电设备维护及抢修等领域的关键技术.水下局部干法焊接具有焊接效果好、成本低的优点,在水下焊接技术中具备非常广阔的发展前景.目前主要有水帘式及钢丝刷式水下局部干法焊接、排水罩式水下... 水下焊接技术是海洋管线、海洋平台、船舶、核电设备维护及抢修等领域的关键技术.水下局部干法焊接具有焊接效果好、成本低的优点,在水下焊接技术中具备非常广阔的发展前景.目前主要有水帘式及钢丝刷式水下局部干法焊接、排水罩式水下局部干法焊接和气室式局部干法焊接,作者提出了一种旋转叶片式水下局部干法焊接方法,该方法同主流的排水罩式或者气室式水下局部干法焊接技术相比最大的优点是省去了排水罩或气室等附加装置,简化了焊炬结构,同时省去了对排水罩或气室密封的要求. 展开更多

关键词 水下焊接 局部干法 水帘式 钢丝刷式 排水罩式 气室式 旋转叶片式

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水下激光修复研究现状与发展趋势 被引量：2

6

作者 薛龙 毛雪松 +2 位作者 黄继强 张瑞英 王瑃 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期120-128,I0010,共10页

海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的... 海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的优势技术,近年来也在水下环境中有了长足的发展,已在海洋油气资源的开采与运输、船舶应急维修、船坞港口装备、水利工程、核动力工程等领域得到了广泛的关注与研究.为了进一步总结并分析水下激光修复技术所面对的问题与现有解决方案,从水下激光修复技术的研究现状入手,综述了水下湿法、高压干法和局部干法激光修复技术的工艺问题及其产生机理,并分析对比了多种对应主流解决方案的改善效果与研究进展,最后对水下激光修复技术的发展趋势进行了总结与展望. 展开更多

关键词 激光修复 水下焊接 湿法 高压干法 局部干法

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水下局部干法焊接用焊材的选择与应用

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作者 李志刚 曹军 +3 位作者 许威 张良锋 赵翠华 邵珠晶 《焊管》 2016年第2期60-64,共5页

为了确定水下局部干法焊接用焊接材料,采用GFL-71Ni、GFL-61、MX-100T、MGS-1N和Union Ni2.5五种药芯焊丝,使用FCAW焊接方法,多层多道焊接技术,在平焊位置对E36低合金高强度钢进行水下局部干法模拟焊接试验,并且对采用不同焊接材料获得... 为了确定水下局部干法焊接用焊接材料,采用GFL-71Ni、GFL-61、MX-100T、MGS-1N和Union Ni2.5五种药芯焊丝,使用FCAW焊接方法,多层多道焊接技术,在平焊位置对E36低合金高强度钢进行水下局部干法模拟焊接试验,并且对采用不同焊接材料获得的焊缝进行了工艺评定。评定结果表明,相对于其他4种药芯焊丝,采用GFL-71Ni焊丝获得的焊接接头不仅平焊焊缝成形较好,未发现缺陷,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率以及弯曲性能均满足标准要求,且冲击韧性良好,因而GFL-71Ni焊丝在水下焊接的特殊条件下具有更加优良的焊接工艺性。 展开更多

关键词 焊接材料 水下局部干法焊 焊接工艺性

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局部干法水下激光焊接装置研制及工艺试验 被引量：2

8

作者 张义林 张玉佳 +3 位作者 朱勇辉 朱加雷 袁军 付超 《电焊机》 2024年第1期50-54,共5页

针对核电站乏池边角位置的水下修复需求,研制了一套局部干法水下激光焊接装置,可在实现常规水下平焊位置焊接的同时,重点兼顾角焊缝的局部干法水下焊接作业需求。同时,该装置还具备水下焊接位置的照明、焊接环境和焊接过程的实时监控、... 针对核电站乏池边角位置的水下修复需求,研制了一套局部干法水下激光焊接装置,可在实现常规水下平焊位置焊接的同时,重点兼顾角焊缝的局部干法水下焊接作业需求。同时,该装置还具备水下焊接位置的照明、焊接环境和焊接过程的实时监控、焊接区域的温湿度监测等功能。采用研制的局部干法水下焊接装置,对核电站乏池常用的304不锈钢材料进行了水下焊接工艺试验,结果表明:水下焊接焊缝的成形良好,水下焊缝的宏观形貌、截面形貌和金相组织与空气环境成形焊缝无显著差异。 展开更多

关键词 角焊缝 激光焊接 局部干法 装置研制

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水下局部干法焊接预热技术及专用排水罩的研制 被引量：8

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作者 沈相星 程方杰 +2 位作者 邸新杰 王东坡 曹军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期112-116,共5页

研制开发了一种带有预热功能的水下局部干法焊接专用排水罩.该排水罩具有水下预热功能,适用于水下局部干法药芯焊丝半自动焊工艺,预热温度可达60~80℃.排水罩内设计有一块覆盖于坡口周围的预热钢板,正式焊接前首先在该板上进行预热焊接... 研制开发了一种带有预热功能的水下局部干法焊接专用排水罩.该排水罩具有水下预热功能,适用于水下局部干法药芯焊丝半自动焊工艺,预热温度可达60~80℃.排水罩内设计有一块覆盖于坡口周围的预热钢板,正式焊接前首先在该板上进行预热焊接,通过热传导来实现对焊接坡口的预热作用.使用该排水罩在水池中进行了模拟焊接试验.结果表明,焊接接头质量达到AWS D3.6M:2010规定的A级焊缝的各项性能要求.与其它水下焊接方法的试验结果对比发现,采用所研制的带预热功能的固定式排水罩进行水下局部干法焊接时接头的最大硬度显著降低,韧性也有明显提高. 展开更多

关键词 水下局部干法焊接 排水罩 水下预热 工艺试验

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可调压力激光焊接工艺地面模拟装置的研制 被引量：2

10

作者 李权洪 庞盛永 +3 位作者 黄安国 梁吕捷 郭嘉琪 韦朋余 《精密成形工程》 2020年第4期152-159,共8页

目的针对普通激光焊接实验装置无法用于非常压极端环境下激光焊接工艺的难点,研发设计一种可用于模拟环境压力变化的激光焊接地面模拟装置,使得在地面上模拟深海高压环境激光焊接和太空负压环境激光空间制造过程成为可能。方法针对非常... 目的针对普通激光焊接实验装置无法用于非常压极端环境下激光焊接工艺的难点,研发设计一种可用于模拟环境压力变化的激光焊接地面模拟装置,使得在地面上模拟深海高压环境激光焊接和太空负压环境激光空间制造过程成为可能。方法针对非常压极端环境下激光焊接实验成本高以及危险性大等问题,并综合考虑高压力、低真空,以及水下高盐度、低温度和微生物等环境特点,对模拟装置的压力调节集成系统、激光入射孔以及可移动运动平台3个主要方面进行设计。自主设计研发一套具备从负压到高压压力范围可调的激光焊接地面模拟装置,并对模拟装置进行实验和性能验证。结果研制装置压力测试的结果表明,该装置能够开展5.2 Pa(真空环境)至13.13 MPa(深海环境)压力范围条件下的激光焊接实验,为深海高压激光焊接过程以及空间负压激光制造过程提供实验基础。基于该模拟装置进行了不同压力环境下的激光焊接实验,结果表明,大气环境中随着压力的增大,焊缝熔深逐渐增大,而熔宽呈减小趋势;水下环境中随着焊接速度的增大,焊缝熔深和熔宽均逐渐减小。结论实验结果与现有研究结果相近,可调压力激光焊接地面模拟装置的可行性和有效性得到了验证。该装置能够为未来深海高压和外太空负压激光焊接实验进一步研究提供设备支撑,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 变压调节 水下环境 激光焊接 局部干法 模拟装置

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局部干法水下焊接装置的研制 被引量：1

11

作者 侯瑞麟 王妍 +2 位作者 高胜 任永良 张瑞明 《热加工工艺》 北大核心 2024年第7期76-79,共4页

为了对核燃料池进行水下焊接,研制了一套局部干法水下焊接装置。通过搭建试验平台,采用该装置在亚克力池中进行了水下非熔化极惰性气体保护电弧焊试验,利用圆形补丁片对不锈钢壁面上的缺陷部位进行焊接修复。结果表明,焊后焊缝成形良好... 为了对核燃料池进行水下焊接,研制了一套局部干法水下焊接装置。通过搭建试验平台,采用该装置在亚克力池中进行了水下非熔化极惰性气体保护电弧焊试验,利用圆形补丁片对不锈钢壁面上的缺陷部位进行焊接修复。结果表明,焊后焊缝成形良好,可以实现水下废池的修复,验证了该局部干法水下焊接装置的可行性。 展开更多

关键词 水下焊接 局部干法 装置设计

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304不锈钢局部干法水下激光填丝焊接工艺及焊缝性能研究 被引量：6

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作者 赵亮 朱加雷 +4 位作者 赵志博 赵友亮 李桂新 李松钊 黄钰珊 《精密成形工程》 北大核心 2024年第1期105-111,共7页

目的采用自主研制的水下激光填丝焊接装备,在304奥氏体不锈钢板材表面进行U形坡口激光填丝焊接试验,为304不锈钢水下修复工作提供技术参考。方法在功率为5600 W、焊接速度为6 mm/s、送丝速度为205 cm/min、保护气体流量为15 L/min、排... 目的采用自主研制的水下激光填丝焊接装备,在304奥氏体不锈钢板材表面进行U形坡口激光填丝焊接试验,为304不锈钢水下修复工作提供技术参考。方法在功率为5600 W、焊接速度为6 mm/s、送丝速度为205 cm/min、保护气体流量为15 L/min、排水气体流量为30 L/min的条件下进行焊接试验,并对空气和水下环境下的焊缝进行对比检测分析。通过光学显微镜分析2种环境下焊缝的显微组织;对2种焊缝进行拉伸、弯曲等力学性能测试;采用显微硬度计测试1 kg载荷下不同区域的显微硬度;使用VersaSTAT 3F电化学工作站测定在3.5%(质量分数)的NaCl溶液中2种焊缝的开路电位和极化曲线。结果2种环境下的焊缝均无明显裂纹、气孔等缺陷;显微组织主要由奥氏体和铁素体组成,但2种环境下焊缝的奥氏体晶粒大小和铁素体形状均略有差别,焊缝拉伸断口均为典型的韧性断裂形貌且抗拉强度符合304不锈钢标准。2种环境下焊缝的微观组织和晶粒大小不同,水下焊缝硬度高于空气的。通过分析2种环境下焊缝的开路电位和极化曲线,可知水下焊缝的耐腐蚀性略高。结论所开发的局部干法水下激光填丝焊接工艺可以满足实际工程中水下焊接维修的要求,其焊缝性能可以满足304不锈钢空气环境下的焊接质量标准。 展开更多

关键词 局部干法 激光焊接 304不锈钢 水下焊接 电化学腐蚀

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庆大霉素/壳聚糖局部注射微球给药系统的特性及细胞毒性研究 被引量：1

13

作者 庞昌伟 于洪丽 +3 位作者 王永红 秦梦 高佃军 张维芬 《中国生化药物杂志》 CAS 2017年第3期5-9,共5页

目的 构建用于局部注射的庆大霉素/壳聚糖微球给药系统,评价其理化特性及细胞毒性。方法 以庆大霉素为模型药物,壳聚糖为载体,磷脂、羟丙基-β-环糊精为辅料,采用喷雾干燥法制备庆大霉素/壳聚糖/磷脂/羟丙基-β-环糊精局部注射微球,以... 目的 构建用于局部注射的庆大霉素/壳聚糖微球给药系统,评价其理化特性及细胞毒性。方法 以庆大霉素为模型药物,壳聚糖为载体,磷脂、羟丙基-β-环糊精为辅料,采用喷雾干燥法制备庆大霉素/壳聚糖/磷脂/羟丙基-β-环糊精局部注射微球,以紫外分光光度法（UV）、扫描电子显微镜（SEM）、X线衍射分析（XRD）、动态膜透析法和四甲基偶氮唑盐法（MTT）等考察微球理化特性及体外细胞毒性。结果 喷雾干燥法成功制备不同药物/载体比例的A、B、C、D、E 5种壳聚糖微球,其产率、载药量、包封率分别为34.38%～46.94%、10.20%～18.67%、61.20%～74.72%,电镜结果显示微球A、B、C成球性差,微球间粘连严重,微球D、E成球形,表面有褶皱,粒径较均匀,粒径在0.5～3μm之间,无粘连;X射线衍射分析结果表明药物已包封在微球中;体外释放结果显示微球D缓释效果较好,24 h累计释放量为83.32%。细胞毒性实验结果表明庆大霉素浓度达到400μg/mL时,微球D的细胞相对增值率仍高于80%,细胞毒性分级为1级,即无细胞毒性。结论 微球D具有良好的理化性质及缓释作用,生物相容性好,有望成为前列腺局部给药的良好载体。 展开更多

关键词 慢性细菌性前列腺炎 局部治疗 庆大霉素 壳聚糖微球 喷雾干燥法

暂未订购

核电厂水下TIG焊炬设计及焊接工艺研究 被引量：2

14

作者 周国丰 张清华 +2 位作者 张红 孙清洁 王晓磊 《电焊机》 2023年第11期16-22,共7页

针对核电厂水下定位销的更换及安装,为了得到高质高效的自动化焊接方法,通过自行设计的局部干法水下TIG焊枪在水中对控氮不锈钢管板结构进行焊接。首先对局部干法水下TIG焊炬进行结构设计,并采用ANSYS进行焊炬的流体仿真模拟,优化进气... 针对核电厂水下定位销的更换及安装,为了得到高质高效的自动化焊接方法,通过自行设计的局部干法水下TIG焊枪在水中对控氮不锈钢管板结构进行焊接。首先对局部干法水下TIG焊炬进行结构设计,并采用ANSYS进行焊炬的流体仿真模拟,优化进气口位置、进气方式等并验证其排水效果,研究了焊接工艺参数对水下TIG焊缝成形的影响规律,并对水下TIG焊接焊缝的力学性能进行了测试。结果表明,经过优化,此焊炬在水下焊接时通气3 s后便可得到稳定的局部干燥空间,避免了水环境对焊接过程的干扰。使用此焊枪可以在水下得到均匀连续的焊缝,且焊缝横截面参数随焊接工艺参数变化的规律与陆上焊接相同,但是熔深和熔宽均比陆上焊接的小;同时发现水下焊缝的熔深、熔宽的变化可能是由于水下冷却速度快和低温环境对电弧的热压缩交替作用引起的;焊缝的力学性能与焊接电流成正比,与焊接速度成反比。水下TIG焊接焊缝的力学性能与陆上焊接得到的焊缝相当,甚至略高。 展开更多

关键词 水下焊接 局部干法 焊炬设计 工艺研究 力学性能

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基于局部干法的核电水池覆面缺陷焊接修复工艺研究

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作者 周政 杨驰 +4 位作者 郭方涛 张潇 朱加雷 李守根 李刚 《金属加工（热加工）》 2024年第10期65-69,共5页

针对核电站乏燃料水池钢覆面出现的腐蚀缺陷等问题,采用了局部干法水下TIG焊接的修复方法对覆板进行焊接修复。首先,利用设计的压力环境模拟系统进行0.3MPa压力范围内干式焊接试验,获得不同压力下的覆板焊接最佳工艺;基于干式环境最佳... 针对核电站乏燃料水池钢覆面出现的腐蚀缺陷等问题,采用了局部干法水下TIG焊接的修复方法对覆板进行焊接修复。首先,利用设计的压力环境模拟系统进行0.3MPa压力范围内干式焊接试验,获得不同压力下的覆板焊接最佳工艺;基于干式环境最佳焊接参数,开展局部干法水下焊接工艺探索,并对焊接接头切样进行金相检测。宏观金相结果显示:焊缝成形良好,无裂纹、气孔;微观金相检测结果表明:显微组织基体为呈枝晶状的奥氏体,枝晶间为铁素体,未发现显微裂纹和夹杂物,为核电站乏燃料水池覆板的在役修复奠定了基础。 展开更多

关键词 核电站 局部干法 TIG 覆板

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双相不锈钢水下局部干法TIG焊接工艺 被引量：13

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作者 马兆炫 刘一搏 +1 位作者 王建峰 孙清洁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期48-54,共7页

为改善水下焊接环境,提高焊缝质量,研究适合水下焊接的TIG焊枪及其焊接方法。研制一把双层气体保护的小型可移动气罩式水下TIG焊枪,对2507双相不锈钢进行焊接,研究焊接工艺参数对焊接质量的影响。结果表明,当内气流量10L/min,外气流量5L... 为改善水下焊接环境,提高焊缝质量,研究适合水下焊接的TIG焊枪及其焊接方法。研制一把双层气体保护的小型可移动气罩式水下TIG焊枪,对2507双相不锈钢进行焊接,研究焊接工艺参数对焊接质量的影响。结果表明,当内气流量10L/min,外气流量5L/min时,焊缝成形最好,焊缝深宽比最大;保证内、外气流量不变,增大焊接电流会降低熔池稳定性,但电流过大时,电弧受到内喷嘴和内保护气的约束作用,会使得焊缝熔深和深宽比增加;同时发现脉冲焊接在水下环境中可以增加电弧稳定性。对水下、陆上焊接接头对比分析发现,水的快速冷却作用会促使铁素体晶粒内析出的奥氏体形状由针状转变为粒状,奥氏体相的析出方式由晶界转为晶内,并且奥氏体析出相减小,晶粒细化。试验证实,此焊枪可以实现水下TIG的稳定焊接,通过选择合适的焊接参数,能获得与陆上环境性能相似的焊缝,对于水下焊接维修有着重要意义。 展开更多

关键词 水下局部干法焊接 TIG焊接 焊缝成形 双相不锈钢 组织性能

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