伊萨单丝悬臂窄间隙埋弧焊焊接系统简析

窄间隙埋弧焊是压力容器焊接的一项先进技术。采用该技术可以大量减少焊接填充量,因而节省大量的焊材和工时,同时可以得到更高的焊接质量。这使得窄间隙埋弧焊得到了越来越广泛的应用。伊萨单丝窄间隙系统更是窄间隙埋弧焊中先进和典型的焊接设备代表。     

定点TIG焊熔池自由表面演化行为

针对传统定点TIG焊,根据流体力学基本原理,通过加载高斯热源模型并用VOF方法追踪自由表面,建立更接近实际情况的三维定点TIG焊熔池模型.考虑熔池所受的电弧压力、电磁力、浮力及Marangoni剪切力的影响以及相变潜热,运用FLOW3D软件及其二次开发功能,求解得到定点TIG焊熔池的流场、温度场及自由表面,并重点分析熔池自由表面随时间的演化过程.结果表明:TIG焊熔池会产生自由表面变形,随着焊接时间的延长,TIG焊熔池熔深和熔宽均有所增加,形成宽而浅的熔池形貌,同时熔池表面的凹凸变形愈加明显.     

窄间隙焊技术在隔板中的应用

从焊缝的力学性能、焊接残余应力和残余变形以及焊接成本等方面阐述了窄间隙焊在隔板焊接中应用的优势。     

压水堆核电站主管道焊缝理化性能分析

压水堆核电站主管道是低碳奥氏体不锈钢大厚壁管道,在核电机组运行期间,承载着高温、高压、高放射性的冷却剂。目前,在国内主管道的焊接过程中,主要存在两种焊接工艺：钨极氩弧焊＋焊条电弧焊（TIG＋SMAW）和窄间隙自动焊（TOCE）。该文根据RCC-M焊接工艺评定和产品焊接见证件破坏性试验的相关规定,对比分析了上述两种焊接工艺下焊缝的理化性能。通过对比分析,发现窄间隙自动焊焊缝的理化性能与钨极氩弧焊＋焊条电弧焊相比得到较大提升。     

电极极性和保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响

通过电信号-高速摄像采集系统记录钨极惰性气体保护-熔化极惰性气体保护(TIG-MIG)复合焊引弧过程中的电压-电流信号和电弧图像,研究了TIG焊和MIG焊的电极极性接法、 MIG焊保护气体种类对TIG电弧辅助MIG焊引弧性能的影响。试验结果表明:MIG焊采用直流反接是TIG电弧辅助MIG焊依靠细长放电通道实现非接触引弧的必要条件, TIG焊采用直流正接还是反接仅影响TIG电弧辅助MIG焊实现非接触引弧的容易度; MIG焊非接触引弧是由于TIG电弧外层的电子向MIG焊丝末端移动,在途中与周围的保护气体发生频繁碰撞并使之部分电离,产生大量正负带电粒子,导致间隙的电导率显著提高,以致间隙在低电压下发生了电击穿;相比Ar+1%O_2(体积分数)和Ar+15%CO_2(体积分数), MIG焊在纯Ar中实现非接触引弧更容易。     

覆岩离层产生机理

矿山开采过程中引起的地表沉陷,为了解决这一问题对覆岩离层的产生机理进行了研究。关键层对控制覆岩的移动变形起主要作用。通过对覆言离层的产生、发展发育及闭合规律进行了较系统的探讨和研究,对采动覆岩离层的力学模型进行分析,得出采动覆岩内部相邻两岩层之间离层的产生及形成离层空间的条件、覆岩离层内部产生的机理、内部分布规律,影响覆岩离层分布规律的因素,为覆岩离层注浆防止地表沉陷提供理论依据和技术指导。     

镍基高温合金异形筒体零件的焊接工艺研究

镍基高温合金异形筒体零件由拉深成形的上、下半部通过氩弧焊（TIG）焊接方法连接成整体。本文从镍基合金的焊接性能和零件焊接参数选择出发,分析了异形筒体零件TIG焊产生焊接缺陷和焊接变形的原因,并讨论了减少焊接缺陷和控制焊接变形的相关措施。     

厚板窄间隙磁控电弧TIG焊接自动控制系统设计

设计了一套厚板窄间隙磁控电弧惰性气体保护(TIG)焊接自动控制系统,介绍了通过交变磁场控制电弧周期性左右偏转以消除侧壁未熔合缺陷的原理.以可编程控制器(PLC)作为控制核心,根据该工艺的特点对控制系统进行了总体设计.设置两套独立的电弧长度控制系统,分别用于控制钨极处于间隙的居中位置和处于相对稳定的高度;设计并建立了一套运动控制系统;利用高精度气体传感器检测和控制各路保护气的实际流量,同时对保护气拖罩与工件表面之间的距离进行实时检测和控制,实现对厚板焊接过程的有效保护;对焊接电源进行选型及改造以实现数字化控制;搭建适用于工业化生产的视频监控系统.针对大厚板钛合金的焊接试验表明,该系统运行稳定可靠,具备在工业领域进行推广的潜力.     

采用激光线光源的焊接坡口间隙视觉检测

针对生产过程中焊件的加工装配误差、焊件热变形等因素导致的焊接坡口间隙变化从而影响焊缝质量的问题,设计基于激光线性光源的焊接坡口间隙视觉检测系统.运用LabVIEW的Vision Builder AI 3.0图像处理模块对焊接坡口间隙变化进行实时测量,实现坡口间隙变化视觉信号的图像采集和检测.实验表明,焊接坡口的检测精度和实时性可以满足焊枪姿态、焊枪摆动角度和焊接过程中焊接规范的实时修正与控制要求.     

均匀设计法在铝合金A-TIG活性剂配方研制中的应用

针对传统铝合金TIG焊熔深较浅的弱点,选用SiO2,Al2O3,MgO,TiO2,NaCl和CaF2等常见的氧化物和卤化物作为基础活性剂,研究了它们对铝合金TIG焊焊缝熔深的影响规律.在此基础上,利用均匀设计法进行了铝合金A TIG活性剂配方的研制,使得试验次数大大减少,焊缝熔深达到传统TIG焊的3倍以上.     

压水堆核电站主管道窄间隙自动焊用焊丝研究

焊接填充材料不仅影响焊接过程的稳定性、焊接接头的性能和质量,同时也影响焊接效率。压水堆核电站建设中主管道传统手工焊接用的填充材料是ER316L,该材料焊接性能稳定,易于操作。主管道窄间隙自动焊采用窄间隙坡口和单层单道焊接技术,该工艺需要焊丝具有更好的熔池流动性和更高的纯净度以保证焊缝成形质量,该文就上述要求对自动焊专用焊丝进行研究。     

浅析等离子弧焊在换热器不锈钢薄板上内圆自动焊接的应用

随着科学技术的不断进步,人们对焊接工艺有了更高的要求,等离子弧是采用等离子焊炬压缩自由电弧,形成高温、高电离度和高能量密度的电弧,等离子弧与TIG焊相比,具有焊接质量高、焊接速度快、热量集中等优点,将此技术应用在换热器不锈钢薄板的焊接,攻克了国内全焊接换热器,不适用高压工况的技术瓶颈。     

SA335P91钢的焊接工艺研究

SA335P91钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,与传统的Cr-Mo耐热钢相比,具有高温强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点。通过分析SA335P91钢的焊接性,论述了焊缝产生冷裂纹的机理,指出了SA335P91钢焊接性能差的主要原因在于钢种本身对冷裂纹具有组织上的敏感性,容易导致焊缝发生开裂。根据SA335P91钢焊接的特点,通过大量的试验研究,提出了采用TIG SMAW的焊接方法、进行焊前预热及层间保温、控制焊接线能量以及采取焊后热处理等工艺措施,成功地解决了SA335P91钢的焊接难题。     

论大型薄壁件车加工变形质量控制

以某发动机上的某大型薄壁件为研究对象,在数控立车设备上,通过设计专用车加工夹具控制零件变形、选用专用机夹刀具,编制数控加工程序,选择合理的切削参数,控制零件加工中的变形,保证零件从研制到批产的过渡,稳定了工序加工质量,提高了加工效率,解决大型整体薄壁鼓筒类零件加工瓶颈问题,有效地促进大型钛合金薄壁件加工工艺技术水平的进步和提升。     

基于T形焊接接头的埋弧焊横焊工艺开发

针对横焊位置,无间隙组对,全焊透T形接头,开发了埋弧焊(SAW)横焊工艺。埋弧焊横焊焊接严格控制坡口形式以及焊缝每层每道的焊枪角度,使焊缝背面无需进行清根就能够达到全焊透合格的焊缝。埋弧焊横焊工艺代替了焊条电弧焊(SMAW),减少了背面碳弧气刨清根和清根后打磨工序,不仅提升了焊接效率,而且使焊件变形得到控制,保证了焊接质量。     

直升机液压总管环道组件的焊接变形控制

本文简要介绍了桌直升机液压总管环道组件结构形式和特点，着重分析了该组件液压总管环道组件在焊接过程中的变形趋势，并采取相应工艺措施，在焊接时充分利用了“以变治变”的变形规律和“先焊变形量大于后焊变形量”的变形原理，使焊接变形得到了有效的控制，从而保证了装配质量，为直升机研制工作赢得了宝贵的时间。     

顺北超深窄间隙固井技术应用

顺北区块超深窄间隙固井面临高温、井筒内压高交变以及高压盐水层等复杂工况,水泥环长效密封性难以保证。基于顺北12.7mm窄间隙固井工况,采用自主研制的窄间隙水泥环密封完整性评价装置,研究了水泥石密封失效机理,结果表明：加压养护的低弹性模量水泥石较常规水泥石具有更好的密封性能。在此基础上,通过优选弹性材料及配套外加剂,研制了增韧水泥浆体系,弹性模量可低至6.8GPa、抗压强度可达22.7MPa。进一步通过优化固井综合措施,形成了提高超深窄间隙井筒完整性的固井配套技术。基于该技术,现场应用1井次,固井质量优质,未发生水窜。研究成果对于超深井窄间隙固井具有重要借鉴意义,可有效推进顺北区块的长效、安全、高效开发。     

基于电弧图像的脉冲TIG焊电弧形态及特征温度演变规律

脉冲电流钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)保护电弧焊广泛应用于高品质焊接制造。研究电弧形态、灰度和温度等特征参数随脉冲电流的变化规律,有助于更深入地理解脉冲TIG焊的电弧动态物理特性,更好地评判焊接过程的稳定性和控制焊缝成形质量。该文通过同步采集焊接过程的脉冲电流及对应的电弧图像,借助于图像处理和标准温度法计算求解了脉冲TIG焊的电弧形态、灰度及特定位置的温度,分析了其随脉冲电流周期性变化的规律。试验结果表明,脉冲TIG焊的电弧形态、灰度、特定位置的温度等特征参数与脉冲电流的变化同步,同步精度在0.1 ms以内。在脉冲电流前后沿的电流突变过程中,电弧在电流增加时的形态扩张和温度上升速度快于电流减小时的形态收缩和下降速度。在钨极下方1 mm处,电弧温度在脉冲电流增加时的平均上升速度为11 613 K/ms,在脉冲电流减小时的平均下降速度为5 710 K/ms。距离钨极越近,电弧灰度在电流突变前后的变化越小,但电弧温度的变化越大。     

无熔深堆焊铜熔池图像视觉检测方法研究

在分析了视觉法检测熔池的取像机理和钨极氩弧焊（TIG焊）电弧光谱的基础上,提出了近红外波段取像铜熔池的思路,并设计出基于不同取像机理的多种复合窄带滤光系统.采用普通电荷耦合（CCD）传感器从正面拍摄了铜熔池,并对不同观察窗口下的取像结果进行比较分析,找到了相对较佳、可获得较清晰的铜熔池图像的取像窗口.最后分析了TIG焊铜熔池图像的特征,并与TIG焊钢熔池图像比较后发现：在近红外波段,铜熔池比钢熔池难于获得清晰的图像.     

低碳钢A-TIG焊接法的试验研究

研究了一种高效的 TIG焊接方法 A- TIG,进行了系列 TIG焊堆焊试验 .结果表明 :在相同焊接规范下 ,涂敷表面活性剂后焊接电弧有明显收缩 ,熔池深度有显著增加 ,而熔宽稍有减小 .同时还介绍了活性剂成分的调配及活性剂成分对熔深变化的影响 ,并对熔深增加机理进行了分析