Φ98卡环弹性结构弯曲成形过程计算模型与实验

提出了卡环弹性结构弯曲成形计算模型.对弯曲成形工序进行分析,提出了成形内径、搭叠长度和弹性核高度的计算模型;对卡环弯曲成形工序进行了模拟,并结合实验讨论了成形内径、搭叠长度和弹性核高度的影响.研究表明:计算结果与实验结果吻合较好.当内胎模直径从Φ87.5 mm增加到Φ95.0 mm,成形内径从Φ92.0 mm增加到Φ100.0mm.Φ98 mm卡环的搭叠长度建议为8.0～12.0 mm.     

Ф98卡环弹性结构弯曲成形过程计算模型与实验

提出了卡环弹性结构弯曲成形计算模型.对弯曲成形工序进行分析,提出了成形内径、搭叠长度和弹性核高度的计算模型;对卡环弯曲成形工序进行了模拟,并结合实验讨论了成形内径、搭叠长度和弹性核高度的影响.研究表明:计算结果与实验结果吻合较好.当内胎模直径从Φ87.5 mm增加到Φ95.0 mm,成形内径从Φ92.0 mm增加到Φ100.0mm.Φ98 mm卡环的搭叠长度建议为8.0~12.0 mm.     

7050铝合金搅拌摩擦焊接头的热稳定性

5 mm厚7050铝合金搅拌摩擦焊接头在490℃固溶处理1 h,利用光学显微镜观察接头微观组织,研究接头焊核区组织的热稳定性.结果表明:焊核区的热稳定性与焊接参数有关,当以转速200 r/min,焊速20 mm/min的参数焊接后,焊核区组织稳定.而以转速600 r/min,焊速分别40、50 mm/min的参数焊接后,接头焊核区部分晶粒出现异常长大,热-机影响区与焊核区的交界面、焊核区根部是组织不稳定的源头.     

DP-TIG高速焊接工艺研究

深熔钨极气体保护焊(deep penetration TIG welding,DP-TIG焊)具有焊接熔深大的优点,在厚板焊接领域具有极大优势.为了拓展DP-TIG焊在薄板高速焊领域的应用,分别针对低碳钢和不锈钢板材,调整焊接电流、焊接速度、钨极锥角、气体成分等工艺参数,进行了薄板高速焊接工艺研究.结果表明:相对常规TIG焊,对于2 mm厚的低碳钢板焊接速度提高了75%,对于3 mm厚的不锈钢板,焊接速度提高了2倍多,并且随着钨极角度的减小,焊接速度可以进一步提高,如果保护气体中引入一定量的H₂可以进一步提高不锈钢DP-TIG焊的最大焊接速度.     

铝合金5754的激光束/电阻缝焊特性

采用由多功能电阻缝焊机、激光器和激光焊机器人组成的激光束/电阻缝焊(LB-RSW)焊接系统研究了1.0 mm厚5754铝合金搭接LB-RSW焊缝的成形、组织和力学性能,并与激光焊(LBW)焊接性能加以对比.结果表明:在相同激光功率条件下,与LBW相比,LB-RSW焊缝的表面成形性能更优,其焊接接头的熔深和拉剪力更大,可以显著提高铝合金的加工能力;LB-RSW焊缝的熔宽和熔深随着缝焊电流的增加而增大;除了在焊接速度1.5 m/min、焊接电流8 kA以外,焊接接头的拉剪力随焊接电流的增加而增大;LB-RSW和LBW的焊缝组织均由熔合线附近的柱状树枝晶和焊缝中心的等轴树枝晶组成,但LB-RSW比LBW的焊缝中心组织更细.     

焊接速度对铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

以厚度3 mm的6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊对接接头为研究对象,建立热力耦合有限元模型,准确模拟了焊接过程的温度场分布及演变规律,采用光学显微观察、电子背散射衍射、显微硬度测量以及拉伸试验等表征方法,研究了焊接速度对焊接接头成形特性、显微组织和力学性能的影响机理.结果表明:接头焊核区在焊接过程中经历了完全动态再结晶,形成细小等轴晶;后退侧热影响区经历了动态回复,晶粒显著长大,晶界强化作用弱于焊核区晶粒;当焊接速度为300～800 mm/min时,接头焊缝成形良好,拉伸断裂均在焊缝后退侧热影响区,在焊接过程中受温度(400～480℃)影响显著,析出强化相溶解导致力学性能明显降低,在此焊接速度范围内,随速度的提高,接头强度增加,最高强度系数为80.86％(800 mm/min);当焊接速度进一步增加至1200 mm/min时,接头的焊接成形性变差,焊核区出现未焊合和隧道缺陷,接头拉伸试验时在焊核区发生断裂.     

钨极氩弧焊在定子铁心传统生产工艺基础上的应用

中、小型电机定子铁心生产过程中,中心高132mm(外径Φ210)以下的定子铁心采用钨极氩弧焊焊接紧固生产工艺,目前市场上已有专业成套设备且得到应用。中心高160mm至355mm(外径Φ260mm至Φ590mm)的定子铁心,由于体积的增大,重量的增加;考虑到资金一次性投入过大;传统生产用的设备、胎具;扣片紧固和氩弧焊焊接紧固两种定子铁心生产的兼顾等等方面的原因。本文是在原有设备、工装、胎具等传统生产工艺基础上配置钨极氩弧焊专用设备,实现了定子铁心的钨极氩弧焊焊接生产,也兼顾了传统的扣片生产工艺。     

纯镍直缝焊管不同焊接方法的接头性能对比

采用等离子与等离子+TIG 2种焊接方法获得尺寸为Φ112mm×3.5mm×6 500mm纯镍直缝焊管.分析了焊后接头宏观形貌、微观组织、力学性能及耐蚀性.结果表明:等离子+TIG较等离子接头各区域晶粒尺寸有所粗化;等离子+TIG接头抗拉强度达到母材的85.6%,满足了镍管接头力学性能要求;等离子+TIG焊缝耐蚀性优于等离子焊缝,较母材有所降低;TIG电弧对焊后等离子接头的二次加热使得等离子接头产生了二次重熔效果,消除了等离子接头产生的咬边、气孔等缺陷,提高了焊接速度,获得了均匀、美观的鱼鳞纹状焊缝表面形貌.综合可见,等离子+TIG焊接是纯镍N6直缝焊管焊接的理想方法.     

低合金钢Q345的深熔TIG焊研究

针对8 mm厚Q345低合金钢的深熔TIG焊中焊接电流、焊接速度、保护气体流量对Q345焊缝成型的影响进行了研究,并对成型较好的焊接接头进行了硬度测试和金相观察.试验结果表明,虽然深熔TIG焊在对低合金钢焊接时的焊接参数不稳定,焊接窗口较窄,不易形成良好的焊缝.但在适当的焊接条件下,可以实现深熔TIG焊对8mm厚Q345的一次性单面焊双面成型,焊缝性能较好并且成型良好的焊缝区组织由铁素体和少量针状贝氏体组成,焊缝熔合区和热影响区的硬度较母材上升了50%,无软化现象.具有继续研究深熔TIG焊应用于低合金钢Q345的意义.     

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。     

激光植球工艺仿真方法研究

为解决焊接试验周期长、局限大和成本高的问题，采用数值模拟的方法对复杂的焊接试验进行模拟计算来预测焊接目标的可靠性。本文利用ANSYS有限元分析软件以Φ500μm的Sn63Pb37焊球为研究对象，建立旋转高斯体热源模型，进行热瞬态分析和剪切强度分析，研究激光焊接温度场和焊接后焊球剪切强度。将焊球剪切强度的仿真结果与焊球剪切试验的测试结果进行对比，发现两者之间的误差小于10%，验证了本文提出的激光植球工艺仿真模型的正确性。本文所建立的工艺仿真模型可以用于不同焊接工艺参数条件下Sn63Pb37焊球剪切强度的预测。     

自蔓延焊条的焊接工艺性研究

研究了焊药密实度、焊前预热、焊接速度、试板厚度和后热等对自蔓延焊条的焊接工艺性影响规律.结果发现,当药粉密度在2.60~2.80g/cm3时,自蔓延焊条燃烧速度为10.5mm/s,焊接可控性好.焊前350℃预热可以增加焊接熔深,实现单面焊双面成形效果.焊接速度取决于试板厚度,提高焊接速度明显降低较厚试板的焊透性和焊接效果.后热对自蔓延焊条工艺性能没有显著影响.     

E级，FH32，FH40钢大线能量焊接的实验研究

大线能量焊接条件下的焊接热影响区(HAZ)组织的转变及粗化,是低合金高强度钢焊接中的主要问题。为了研究低合金高强度钢的焊接性能,采用70 kJ/cm的大线能量埋弧焊对E级和FH32与FH40船板钢分别在热影响区、熔合线附近的冲击韧性及组织转变进行了对比研究。结果表明,E级船板钢在熔合线及1,2,5 mm位置,均能够满足焊接的要求;焊接后的热影响区,铁素体晶粒较细,韧性良好。FH32和FH40钢的热影响区冲击韧性下降。     

FV520(B)不锈钢叶轮焊后热处理工艺探讨

本文研究热处理工艺对FV520(B)钢焊接接头机械性能、断裂机理及显微组织的影响.结果表明:焊后固溶化较焊前固溶化好,不仅简化工序、节约能源,而且焊接接头得到了明显强化和韧化.文中着重论述了焊后固溶化的强韧化效果及强韧化机理.     

E级,FH32,FH40钢大线能量焊接的实验研究

大线能量焊接条件下的焊接热影响区(HAZ)组织的转变及粗化,是低合金高强度钢焊接中的主要问题.为了研究低合金高强度钢的焊接性能,采用70 kJ/cm的大线能量埋弧焊对E级和FH32与FH40船板钢分别在热影响区、熔合线附近的冲击韧性及组织转变进行了对比研究.结果表明,E级船板钢在熔合线及1,2,5 mm位置,均能够满足焊接的要求;焊接后的热影响区,铁素体晶粒较细,韧性良好.FH32和FH40钢的热影响区冲击韧性下降.     

焊接工艺对不同基体HT250粗晶区组织性能的影响

针对大中型铸件先焊补后退火、焊补中出现裂纹的问题,利用铸铁消除白口化退火得到更多的铁素体基体,增加其塑性,研究了在不同焊接电流、不同焊缝长度、不同堆焊工艺等焊接经860 ℃消除白口化退火的HT250铸铁试板的粗晶区组织、HV硬度和焊接应力大小等.结果表明:当焊接电流在100～110 A、焊接速度为180 mm/min、焊缝长度不超过40 mm时,HT250铸铁在860 ℃消除白口化退火后粗晶区的组织为珠光体和铁素体组织,消除白口化退火焊接与热焊工艺焊接残余应力基本相同.     

药芯焊丝自保护焊及其质量影响因素与控制

根据我国长输压力管道建设的发展历程及国家经济及石油石化工业的发展,介绍了自动化程度高,焊接质量好,焊材利用充分,设备综合成本低的药芯焊丝自保护下向焊技术,尤其是大口径长输压力管道的焊接,比较了药芯焊丝自保护焊、手工下向焊及CO2气保护下向焊的工程适应性,重点分析了自保护焊工艺规范及操作技能对工程焊接质量的影响,也简要介绍了焊前准备、组对、设备计量及工序控制对焊接质量的影响,最后对焊接技术尤其是药芯焊丝自保护焊技术的发展方向作了说明,指出了全自动药芯焊丝自保护焊技术的发展与完善将会更好地服务于西部大开发与国家经济建设。     

结构钢厚板焊接接头CTOD断裂韧性试验与分析

依据BS7448试验标准,探讨了在低温下超大尺寸焊接接头裂纹尖端张开位移（CTOD）的试验及结果。测试了在0℃下埋弧焊工艺的大厚焊接接头焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性,试验表明,试件均满足DNV标准规定的最小特征CTOD值为0.15mm的要求。试验结果为评价大尺寸焊接接头的焊后热处理规范提供了依据,95mm厚的D36钢板埋弧焊焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用,这对于海洋钢结构焊接来说,将大幅降低建造成本,具有巨大的经济意义。     

TP321管材的焊接

抚顺石油化工分公司石油三厂5万吨/年悬浮床加氢试验装置是抚顺石化分公司2003年的重点建设项目。该装置的部分高压管线采用了从日本进口的TP321管材,其中规格最大的为φ114.3×17.12,最小规格为φ21.3×7.47。笔者针对TP321管材的焊接作一下探讨。1焊接方法在焊接中管径小于60mm的全部采用氩弧焊,管径大于60mm采用氩弧焊打底,手工电弧焊进行盖面。2焊材的选用焊接材料的选择是根据焊件的化学成份、力学性能、使用条件和施焊条件综合考虑的,而TP321管材质为18Cr-10Ni-Ti型,为铬镍奥氏体不锈钢,相当于我国的0Cr18Ni10Ti。依据SH/T3523-…     

燃料棒压力电阻焊机控制系统的研制

焊接是核燃料棒生产制造过程中的重要工序,焊接质量与核电站安全运行息息相关,先进核国家对核燃棒焊接工艺的不断探索研究,都在积极采用压力电阻焊,用以一次完成端塞的环缝焊和密封堵孔焊,并实施质量免检。大大降低了生产成本,减少了环境污染。利用LabVIEW编程语言实现焊机控制功能。改进了硬件结构配置,提高了设备抗干扰能力。