34CrNi3MoA钢焊接性能研究及焊接实验

34CrNi3MoA钢属中碳调质钢,焊接性差.在8500空压机中要求在调质态下焊接,难度更大,为确保焊接质量,我们通过大量试验,成功解决了34CrNi3MoA的焊接难题.     

电动滚筒端盖裂纹的焊接修复

通过对电动滚筒端盖的焊接性能及滚筒运行环境的分析,制定出合理的焊接工艺,采用电弧预热焊工艺及选用镍铁合金铸铁焊条,成功地完成了电动滚筒端盖裂纹的焊接修复.     

搅拌摩擦焊接过程温度场动态仿真

推导了一种简易直观的搅拌摩擦焊接热源模型,并将模型应用于焊接过程温度场动态仿真,得到了焊接过程中不同时刻和位置处的热循环曲线,确立了温度场在时间和空间上的分布规律,并研究了不同焊接工艺参数时的温度场.结果表明:焊接最高温度为496.5℃,低于铝合金的熔点;沿焊缝不同位置处的温度值依次从初始温度迅速升高到最高温度500℃左右,然后又缓慢回复到初始温度附近;离焊缝越近,温度升高得越剧烈,最高温度越高;焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接过程温度场影响显著.     

铝热剂在接地线焊接中的应用研究

首次将铝热剂用于圆钢接地线焊接，并研制开发了专用焊具，结果表明，圆钢焊接牢固、电阻小，焊接长度可达圆钢直径的６倍左右．经拉力试验、金相显微观察和电子探针能谱分析测试表明，平均最大抗拉载荷可达１３．０ｋＮ，焊接处熔合较好，主要成分为铁，未见杂质相，且专用焊具重量轻、体积小、操作方便，非常适合线路作业使用，是替代传统焊接方法的理想工具．     

2219铝合金搅拌摩擦焊接工艺研究

借助于有限元仿真软件ANSYS模拟仿真2219铝合金搅拌摩擦焊接过程,得到在焊接准稳态阶段不同时刻和位置处的温度情况,确立了温度场在时间和空间上的分布规律.结果表明,焊接的最高温度为525℃,低于铝合金熔点.在试验中采用仿真所使用的焊接工艺参数,得出的焊缝表面质量较好,没有出现背部间隙及未焊透缺陷.在整个试验过程中,试验测得的工件温度变化与仿真模拟的结果误差小于5%.在进行试件的力学性能试验中,试件的抗拉强度达到母材的74%,均高于其它的焊接方式.所采用的焊接工艺参数对实际焊接6mm厚的2219铝合金具有借鉴作用.     

铝热剂在接地线焊接中的应用研究

首次将铝热剂用于圆钢接地线焊接，并研制开发专用焊具，结果表明，圆钢焊接牢固，电阻小，焊接长度可达圆钢直径的６倍左右，经拉力试验，金相显微观察和电子探针能谱分析测试表明，平均最大抗拉载荷可达１３．０ｋＮ焊接处熔合较好，主要成分为铁，未见杂质相，且专用焊具重量轻，体积小，操作方便，非常适合线路作业使用，是替代传统焊接方法的理想工具。     

基于遗传算法的白车身焊接机器人焊点分配

分析了轿车白车身制造过程中多机器人拼焊工位焊点分配问题的特征,将焊点与机器人抽象为空间点、以机器人运动时间的倒数为价值向量建立多背包问题数学模型,利用遗传算法进行求解.通过合理处理选择、交叉、变异遗传算子,算法具有良好的搜索性能和收敛性.侧围补焊工位焊点分配结果表明各机器人焊接任务均衡,节拍时间控制在要求范围之内.     

打孔管道焊接修复结构的残余应力测试

输油管道上的打孔盗油案件时有发生.对被打孔的管道,只能采用焊接方法抢修,而焊接产生的残余应力影响管道承压能力和剩余寿命.为了解管道修复中焊接残余应力对管道完整性的影响,用钻孔法分别测试了打孔管道的不同焊接修复结构的残余应力,并和管道螺旋焊缝处的残余应力进行了对比.测试结果表明,焊缝近处存在残余应力,且距焊缝越近,残余应力越大.管道修复结构中的残余应力的第一主应力多为拉应力,其最大值为管材屈服极限的70.94%;管道螺旋焊缝处的残余应力的第二主应力为压应力,其最大值约为管材屈服极限的74.66%.同时在焊接接管的根部存在较大的残余应力.     

基于热点应力法的焊接结构疲劳评估

针对传统名义应力整体法在焊接板结构疲劳分析应用中的实际困难,介绍和分析了应用于海洋结构工程领域的基于表面外推的热点应力法.通过对焊接样件在不同应力水平下的疲劳试验,获取了焊接样件在97.7%可靠度下的疲劳寿命.采用热点应力法计算样件焊趾处热点应力值,提出考虑主板厚度效应的修正S-N曲线,并预测了样件的疲劳寿命.结果表明:板厚修正后的热点应力S-N曲线应用于薄板焊接结构疲劳寿命评估具有更高的精度和可靠性.以轨道车辆用焊接天线梁为例,采用该方法分析了焊缝处的热点应力,其最大应力发生位置与线路运用中出现裂纹位置相吻合,其计算寿命为7.1×10~5次,与实际运营结果基本一致.为平板焊接接头的抗疲劳设计提供参考.     

气动冲击对顶板-U肋焊接残余应力的影响

为研究气动冲击技术对钢桥面板焊接结构残余应力场的影响,建立气动冲击处理顶板-U肋焊接有限元模型.首先对顶板-U肋焊接进行模拟,得到顶板-U肋焊接残余应力场的分布.焊接结果表明:顶板-U肋连接焊缝区域存在较大的残余应力,焊趾及焊根中部位置处存在较大的横向拉应力.在此基础上,建立气动冲击处理焊缝的动力学模型,研究冲击速度、角度和冲击头大小对焊趾附近横向应力的影响.气动冲击结果表明:气动冲击可以将焊缝处的残余拉应力转为残余压应力,形成半椭球形的压应力区,并通过试验对模型进行了验证.冲击参数中,冲击速度和冲击头尺寸对横向应力的影响较大,冲击速度及冲击头尺寸的增大,能提高压应力值大小及压应力区的范围.     

炮口制退器的焊接

炮口制退器的主要材料为PCrNi3Mo。对PCrNi3Mo钢实施焊接后出现的冷裂纹及残余奥氏体的原因进行了论述，提出了预防及解决措施，成功地解决了炮口制退器的焊接问题。     

铝铜超声波焊接接头性能的正交试验分析

通过正交试验设计研究了0.5,mm铝(Al)铜(Cu)薄板的超声波焊接,以焊接接头的拉伸力为试验指标,以极差法和方差法为分析手段,确定了焊接参数的影响程度及最优焊接参数,同时,对最优焊接参数下Al/Cu焊接接头的微观组织及连接机理进行了研究.结果表明:焊接能量对铝铜焊接接头的拉伸力影响最显著;当焊接能量为600,J、振幅为45,?m、焊接压力为0.276,MPa时,铝铜薄板实现了有效连接,拉伸力为1,247,N;铝铜接头结合面平整,并且界面处存在一定厚度的扩散层,但不生成稳定的金属间化合物;铝铜焊接接头的连接主要依靠金属键合和原子扩散两种方式实现.     

氨合成塔的焊接工艺

根据珠光体耐热钢的焊接性特点,为避免焊接过程中出现冷裂纹、回火脆性等问题,确保焊接接头力学性能满足设备的设计要求。对该设备的焊接材料、焊接工艺进行了试验研究,所制定的焊接工艺在生产实践中获得了成功应用。     

水下焊接计算机辅助质量保证系统

在核电厂维修水下焊接实验装置的研发基础上,集成弧焊质量分析仪,建立了水下局部干式熔化极气体保护焊接计算机辅助焊接质量保证系统.对该系统5 m水深304不锈钢脉冲MIG焊接进行了电流、电弧电压波形采集和统计分析,获得了外观良好的焊缝.实验结果表明,该水下焊接实验装置,可以用来模拟30 m以内水深核电厂的远程控制维修,质量保证系统可以成功地用于水下焊接过程监控之中.     

网架焊接空心球节点残余应力实测及数值模拟

为了研究焊接空心球节点中管球连接焊趾处残余应力的分布规律和数值大小,采用盲孔法对球面焊趾和管面焊趾处的焊接残余应力进行测定。得到焊接残余应力数值大小和分布规律。并采用Visual-Environment有限元模拟软件得到焊缝处温度场和残余应力场,以及残余应力分布曲线。结果表明:焊接残余应力在整个焊接空心球节点上呈周期性、随机性的特点,两者规律性吻合良好。同时,由有限元分析结果可知球面及管上均存在残余拉应力及残余压应力,并且在整个试件上焊接残余应力处于自平衡状态。研究结果将为后续研究焊接空心球节点网架结构的疲劳性能奠定基础。     

设备制造监理在控制异种钢材焊接过程中的实践

本文主要介绍浦钢搬迁罗径轧钢工程冷床传动(BSEEG和西马克合作制造)设备,其中主要受力部件-曲柄(包括摆臂)为克服铸造带来的缺陷及外表不美观,首次采用异种钢材焊接结构,经焊接工艺认可和全过程监控取得了较为理想的结果.     

爆炸焊接用半球阻波器内爆数值模拟

为了解决爆炸焊接冲击波和噪声的破坏问题,提出了在半球阻波器内进行爆炸焊接技术. 对爆炸焊接半球阻波器内爆进行分析,对炸药爆炸、冲击波传播、冲击波反射进行数值模拟,分别对TNT炸药和 ANFO炸药的爆炸进行计算,并与用亨利奇公式计算结果进行比较,得出适应于爆炸焊接半球阻波器强度设计和消声设计的压力时程关系,确定了爆破荷载下危险应力位置,为半球阻波器的可靠性评定及优化提供参考依据.模拟结果表明:空气冲击波最先到达门口正方向的壳壁,在门口、排烟口和正对门口壳壁处压力最大.     

转向架焊接残余应力的测试及退火工艺

利用磁弹性法测量了材质为16MnR的CW-200型焊接转向架构架一定深度处的残余应力,分析了热处理前后构架中残余应力的分布及变化规律,并且研究了不同的退火工艺对焊后构架残余应力的影响.结果表明:构架焊接后存在较高的残余应力,在牵引杆座与横梁焊缝处最大值达到193MPa拉应力;而经过不同的去应力退火工艺处理后,残余应力的消除率不同.在630℃退火、保温3h工艺条件下试验用构架残余应力平均消除率最高,X、y方向的最大消除率分别为58.3％和54.6％.     

油罐安装的焊接程序

1994年我单位承揽了马鞍山石油公司6台3000m~3立式对接钢油罐的安装任务。施工方法为内桅杆倒装法手工焊接,采用了塔吊配合卷板组对,两套工装两台油罐同时施工的方案,较好地保证了安装工期。在施工过程中,通过借鉴摸索,对规范中焊接程序作了一些改进和尝试,采用了先焊拱顶、壁板,最后再焊接底板的工艺,大大地减少了焊接应力引起的变形,收到了十分满意的效果。 一、施工及焊接程序 1.按照设计及规范要求,首先进行油罐顶、底板及壁板的排板预制,并根据设计中心线和标高验收基础,铺设底板。 2.底板铺设后,先焊弓形边缘板外侧的300mm对接焊缝、中幅板之间的搭接缝,中幅板与边缘板之间的搭接缝及三层板的叠加处均不点焊,用铁楔卡固。 3.点焊一周定位圈,组对最上一带壁板和拱顶。拱顶施焊顺序为:先焊内侧焊缝,后焊外侧焊缝。每罐4名焊工同时施焊。外侧焊缝焊接程序为:由外向中心分段退焊,先焊外面一周扇形板之间的     

转化炉薄型壁板焊接变形控制

薄型钢板对热源极为敏感,一旦受热极易发生波浪变形.在大面积薄板焊接工程中,焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志.就某公司甲醇装置转化炉炉壁板焊接工程的成功经验,阐述了控制薄板焊接变形的合理措施和变形后矫正方法,旨在类似工程中借鉴和参考.