1)真空电弧高铬铸铁药芯焊丝焊接技术
它是可以对不锈钢、钛合金和高温合金等金属进行熔化焊及对小试件进行快速高效的局部加热钎焊的较新技术。该技术由俄罗斯发明,并迅速应用在航空发动机的高铬铸铁药芯焊丝焊接中。使用真空电弧进行涡轮叶片的修复、钛合金气瓶的高铬铸铁药芯焊丝焊接,可以有效地解决材料氧化、软化、热裂、抗氧化性能降低等问题。
2)窄间隙熔化极气体保护电弧焊技术
它具有比其他窄间隙高铬铸铁药芯焊丝焊接工艺更多的优势,在任意位置都能得到高质量的焊缝,且具有节能、高铬铸铁药芯焊丝焊接成本低、生产效率高、适用范围广等特点。利用表面张力过渡技术进行熔化极气体保护电弧焊表明,该技术必将进一步促进熔化极气体保护电弧焊在窄间隙高铬铸铁药芯焊丝焊接的应用。
3)激光填料高铬铸铁药芯焊丝焊接
是指在焊缝中预先填入特定高铬铸铁药芯焊丝焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同时填入高铬铸铁药芯焊丝焊接材料以形成高铬铸铁药芯焊丝焊接接头的方法。广义的激光填料高铬铸铁药芯焊丝焊接应该包括两类:激光对焊与激光熔覆。其中,激光熔覆是利用激光在工件表面熔覆一层金属、陶瓷或其它材料,以改善材料表面性能的一种工艺。激光填料高铬铸铁药芯焊丝焊接技术主要应用于异种材料高铬铸铁药芯焊丝焊接、有色及特种材料高铬铸铁药芯焊丝焊接和大型结构钢件高铬铸铁药芯焊丝焊接等激光直接对焊不能胜任的领域。
4)高速高铬铸铁药芯焊丝焊接技术
它使MIG/MAG的高铬铸铁药芯焊丝焊接生产率成倍增长,它包括快速电弧技术和快速熔化技术。由于采用的高铬铸铁药芯焊丝焊接电流大,所以熔深大,一般不会产生未焊透和熔合不良等缺陷,焊缝成形良好,焊缝金属与母材过渡平滑,有利于提高疲劳强度。
5)搅拌摩擦焊(FSW)
1991年FSW技术由英国高铬铸铁药芯焊丝焊接研究所发明,作为一种固相连接手段,它克服了熔焊的诸如气孔、裂纹、变形等缺陷,更使以往通过传统熔焊手段无法实现高铬铸铁药芯焊丝焊接的材料可以采用FSW实现高铬铸铁药芯焊丝焊接,被誉为“继激光焊后又一革命性的高铬铸铁药芯焊丝焊接技术”。
FSW主要由搅拌头的摩擦热和机械挤压的联合作用下形成接头,其主要原理和特点是:高铬铸铁药芯焊丝焊接时旋转的搅拌头缓缓进入焊缝,在与工件表面接触时通过摩擦生热使周围的一层金属塑性化。同时,搅拌头沿高铬铸铁药芯焊丝焊接方向移动形成焊缝。
作为一种固相连接手段,FSW除了可以高铬铸铁药芯焊丝焊接用普通熔焊方法难以高铬铸铁药芯焊丝焊接的材料外(例如可以实现用熔焊难以保证质量的裂纹敏感性强的7000、2000系列铝合金的高质量连接),FSW还具有温度低,变形小、接头力学性能好(包括疲劳、拉伸、弯曲),不产生类似熔高铬铸铁药芯焊丝焊接头的铸造组织缺陷,并且其组织由于塑性流动而细化、高铬铸铁药芯焊丝焊接变形小、焊前及焊后处理简单、能够进行全位置的高铬铸铁药芯焊丝焊接、适应性好,效率高、操作简单、环境保护好等优点。
尤其值得指出的是,搅拌摩擦焊具有适合于自动化和机器人操作的优点,诸如:不需要填丝、保护气(对于铝合金)、可以允许有薄的氧化膜、对于批量生产,不需要进行打磨、刮擦之类的表面处理非损耗的工具头、一个典型的工具头就可以用来高铬铸铁药芯焊丝焊接6000系列的铝合金达1000米等。
6)激光-电弧复合热源高铬铸铁药芯焊丝焊接(Laser Arc Hybrid)
Laser Arc Hybrid在1970年就已提出,然而,稳定的加工直至近几年才出现,这主要得益于激光技术以及弧焊设备的发展,尤其是激光功率和电流控制技术的提高。复合高铬铸铁药芯焊丝焊接时,激光产生的等离子体有利于电弧的稳定;复合高铬铸铁药芯焊丝焊接可提高加工效率;可提高高铬铸铁药芯焊丝焊接性差的材料诸如铝合金、双相钢等的高铬铸铁药芯焊丝焊接性;可增加高铬铸铁药芯焊丝焊接的稳定性和可靠性;通常,激光加丝焊是很敏感的,通过与电弧的复合,则变的容易而可靠。
Laser-TIG Hybrid可显着增加焊速,约为TIG高铬铸铁药芯焊丝焊接时的2倍;钨极烧损也大大减小,寿命增加;坡口夹角亦减小,焊缝面积与激光焊时相近。阿亨大学弗朗和费激光技术学院研制了—种激光双弧复合高铬铸铁药芯焊丝焊接(HyDRA-Hybrid Welding With Double Rapid Arc),与激光单弧复合焊相比,高铬铸铁药芯焊丝焊接速度可增加约三分之一,线能量减小25% 。