轨道车辆用铝合金厚板焊接及数值模拟

对轨道车辆用6005A-T6铝合金厚板进行多层多道焊焊接工艺试验,分析焊接试件焊后出现较大的焊接变形的原因,并采用Sysweld软件对焊接变形及应力场进行了数值模拟.通过优化焊接工艺、调整正反面焊缝分布状态、设计合理的焊接反变形量,铝合金厚板的焊接变形得到了有效控制,并且最大焊接应力值降低了约12.2％.     

多层多道焊焊接工艺数值模拟技术

利用ANSYS软件中的单元"生死"技术对厚板多层多道焊焊接过程进行模拟,经分析得到了厚板多层多道焊时不同取样点的热循环曲线。同时,利用红外热像仪对实际焊接过程中试件上相应位置进行测量,得到具体位置的实际热循环曲线,比较实测热循环曲线与模拟热循环曲线的结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,证明所建数值模型是正确的,能够对实际焊接过程起到指导作用。     

BHW35锅炉汽包纵缝埋弧自动焊接工艺

分析了BHW35锅炉用钢的焊接性能,采用埋弧自动焊接设备进行了BHW35超高压锅炉汽包纵缝的焊接工艺试验,使用金相显微镜观测了母材和焊接接头的微观组织。结果表明,母材和热影响区组织为铁素体与贝氏体,熔合线处微观组织为贝氏体,焊缝微观组织为少量铁素体与贝氏体。进行了常温、350℃高温的焊接接头拉伸试验,弯曲角度为100°的弯曲试验,近缝区、焊缝区冲击试验。试验结果表明,试验结果符合BHW35超高压锅炉汽包纵缝焊接工艺要求,制订的焊接工艺可行。     

高速列车用厚板铝合金CMT焊接工艺

针对低热输入、高质量焊接技术的需求,研究厚板铝合金多层多道冷金属过渡技术(cold matal transter,CMT)焊接工艺和脉冲MIG焊接工艺的区别,对CMT焊接和脉冲MIG焊接进行热循环曲线测量,焊接接头拉伸、弯曲、硬度等常规力学性能试验和接头微观组织分析.结果表明,铝合金厚板焊接时相对脉冲MIG焊接方法,CMT方法焊接温度场低,焊接接头软化明显减弱,冲击韧性得到提高,厚板多层多道焊接接头组织明显改善,晶粒明显细化.试验表明CMT焊接方法可获得相对脉冲焊接更加优良的铝合金焊接接头.     

厚板窄间隙焊接技术研究进展

针对大厚板,常用的焊接方法需要开大角度坡口,焊接时采用多层多道焊,焊件往往内部应力较大,变形严重。而窄间隙焊接采用窄而深的坡口,在厚板焊接中具有效率高等优势。针对当前常用的厚板窄间隙焊接技术,本文中主要总结了国内近几年在激光窄间隙焊接,电弧窄间隙焊接和超窄间隙焊接三个方面的研究进展。     

基于计算机有限元的厚板多层多道焊温度场研究

在建立Q460厚板多层、多道次焊接有限元模型时,考虑了板料厚度方向的温度场分布,研究接头热影响区的温度场和热循环特征。结果表明,建立的热源分析模型可以准确描述厚板多层、多道次焊接过程;焊接热影响区热循环高温停留时间和峰值温度受后续焊道的影响较大,因此需严格控制后续焊道的热输入和层间温度。     

厚板对接接头多层多道焊有限元模拟研究

以X70钢厚板对接接头多层多道焊为研究对象,利用MARC软件中的生死单元技术对厚板多层多道焊焊接过程进行模拟,经分析得到了厚板多层多道焊取样点的热循环曲线、试样件的变形和应力曲线,然后对其进行分析,并采用塞尺测量验证仿真结果。结果表明,每个焊缝都会受到后焊接过程的热作用,有多次热循环;沿焊接方向对接接头的自由端发生了明显的角变形,焊接变形最大值为4.984 mm;焊接仿真变形结果与测量结果趋势一致,误差最大为4.54%;焊缝受到其后焊接的多次热循环作用,有多次应力循环,对生产有重要的指导意义。     

厚板多层焊接的焊缝位置修正

针对中厚板多层多道焊接示教繁琐且焊缝坡口会随焊接层数和道数的增加而产生变形的问题，基于激光视觉的机器人中厚板焊接系统，提出一种多层多道和多层单道焊缝位置修正方法。通过在每层焊接之后重新扫描焊缝以获取当前焊缝的三维信息，提取焊缝信息特征并对焊道位置进行修正，以重新设定下一层焊道的起点与终点位置。通过V型厚板多层单道焊接实验与焊缝三维模型焊后分析表明，对焊缝位置进行修正可有效消除由于焊接过程中变形带来的影响，厚板焊接盖面层焊缝余高可平均控制在2 mm以内，提高工业机器人对多层焊接的适应性。     

EH36钢厚板双面双弧打底焊焊缝组织及性能

EH36钢厚板广泛应用于造船行业,文中采用多层多道双面双弧机器人MAG自动化立焊工艺焊接EH36钢,具有显著的优点和广阔的应用前景.打底焊是多层多道焊接中最重要的工艺过程,对接头性能有着重要影响.文中对打底焊接头组织和性能进行了研究.结果表明,厚板双面双弧立焊打底接头组织主要为针状铁素体和先共析铁素体.在经历随后的多层...     

机器人单双丝自动焊在大型压机超厚板复杂结构件焊接中的应用

随着焊接自动化水平的不断发展,实现机床行业超大型超厚板复杂构件高效自动焊接成为行业发展的必然趋势,本文将针对压力机大型超厚板复杂构件机器人自动焊接装备进行研究,设计研发了大型机器人单双丝自动焊接设备和相关功能,实现了单丝1.6mm和双丝1.2mm气体保护焊在厚板结构件焊接中的多层多道焊接应用,有效解决焊接效率低、劳动强度大、焊接质量差等一系列生产实际问题,在大型结构件焊接领域具有广泛的推广价值。     

面向盾构机制造的移动式焊接机器人的研制

针对盾构机盾体焊接特点研制了适用于盾构机焊接的移动式焊接机器人系统。根据机器人焊接作业需求,设计成分体式结构,焊接机头小巧,方便搬运及安装。该焊接机器人适用于横焊、平焊、立焊3种位置焊接模式,并可以对不同的焊接过程参数进行分类管理;具有多层多道焊的"坡口规划"及焊缝示教等功能,可满足盾构机厚板多层多道自动化焊接。利用研制的移动式焊接机器人在盾构机制造现场进行工艺焊接试验,试验结果证明,该移动式机器人能够满足盾构机盾体厚板焊缝自动焊接要求。     

精密数字控制双丝窄间隙埋弧焊接系统

介绍了AMET窄间隙双丝埋弧焊接系统的基本构成及控制方案。AMET焊接机头的多参数可调设计理念,数字控制的全面应用,控制系统的多模块同步控制能力,精确的激光跟踪系统,为客户提供了超大的工艺开发空间和超强的参数稳定性保证。通过BHW35锅炉用钢的纵缝窄间隙双丝埋弧焊接试验,以及Q235厚壁件筒体的环缝焊接试验,证明该系统可以获得性能均匀的优质焊接接头。     

超高强钢超厚板箱形构件焊接应力场数值模拟

为了获得超高强钢超厚板箱形构件焊接过程受热变形规律,针对60 mm厚的616钢板带楔角连接多层多道焊接应力场进行了三维数值模拟,采用修正的双椭球热源模型,设计了3种不同焊接顺序与约束条件,获得了超高强钢超厚板箱形构件在不同参数下的变形及残余应力分布规律。结果表明,采用正反面依次交替焊接顺序,两板件正反面同时施加约束,可以有效减小焊接变形及焊后残余应力。研究结果为优化超高强钢超厚板箱形构件焊接工艺、控制残余应力、提高焊接接头可靠性及安全性提供了理论指导。     

厚板高强钢双面双弧单熔池同步同向焊接成形技术及应用

通过多次焊接试验,在建筑钢结构领域中采取CO_2气体保护焊,采用一种不清根的焊接技术,达到厚板焊缝全熔透焊接,焊后试件通过了UT探伤、拉伸、冲击、硬度试验,综合力学性能良好,可操作性强,同时焊缝区金相组织为针状铁素体和珠光体的混合物,此项技术为双面双弧单熔池同步同向焊接成形技术,在厚板焊接实现高质高效化有一定的参考作用。     

厚板多层焊的数值模拟分析

在建立厚板多层焊的三维有限元数值分析模型的基础上,利用ANSYS软件中的单元"生死"技术处理多层焊问题,模拟得到了厚板多层焊时的温度场分布规律,并利用红外热像仪实时测定了实际焊接过程的温度场.比较实测温度场和模拟温度场的结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,证明所建数值模型是正确的.     

厚板奥氏体不锈钢焊接技术研究现状

随着厚板奥氏体不锈钢应用的日益广泛,厚板奥氏体不锈钢焊接技术受到越来越多的关注。结合厚板奥氏体不锈钢的焊接性,对厚板奥氏体不锈钢焊接技术的研究成果及发展现状进行了详细分析,重点介绍了常规电弧焊、埋弧焊、窄间隙焊、电子束焊接和激光焊在焊接厚板奥氏体不锈钢时的研究情况,包括焊接工艺制定、焊材选择、焊接参数选取及焊接质量评价等,并提出了目前厚板奥氏体不锈钢焊接存在的问题及今后的发展方向,对厚板奥氏体不锈钢焊接技术的未来发展具有重要意义。     

16Mn特厚钢板多道焊温度场数值模拟

为了研究特厚板多层多道焊温度场分布,对两块板厚60 mm的16Mn特厚钢板的焊接过程进行了数值模拟和实验研究。利用ANSYS有限元软件和分布式计算方法,采用"生死单元"技术实现了模拟过程中焊接材料的逐步填充,对特厚钢板的对接多道焊过程进行三维瞬态温度场数值模拟。同时采用埋弧自动焊对16Mn特厚钢板进行了17道焊接,焊接工艺参数与计算参数相同,焊接过程采用热电偶测量温度场,并与计算值相比较,结果表明:分布式计算方法可以有效缩短计算时间,且计算值与实验测量值吻合良好,成功实现了60 mm特厚板多层多道焊的温度场数值模拟。     

局部脆性区对直接淬火回火钢焊接热影响区断裂韧性的影响

通过焊接热模拟和厚板焊接接头ＣＴＯＤ断裂性能试验,研究了直接淬火回火钢焊接热影响区局部脆性区组织和性能及对厚板焊接接头断裂韧性的影响,结果表明,在γ＋α二相区的内再次加热的粗晶区（ＩＣＣＧＨＡＺ）具有最低冲击韧性值,是焊接接头中最薄弱环节,该区在原奥氏体晶界上分布着“项链”状,ＭＡ组元,引发多层焊热影响区脆断起裂,降低热影响区断裂韧性,局部脆性区韧性的高低和尺寸的大小是控制直接淬火回火钢多层焊热和     

BHW35钢窄间隙埋弧焊接接头韧性损伤及断裂研究

基于细观损伤力学理论的局部韧性断裂准则,采用小试样缺口抗拉试验,测定了锅炉压力容器用钢BHW35窄间隙埋弧焊接接头各特征区的断裂韧性参数,利用扫描电镜对接头各特征区起裂、裂纹扩展特性及断口形貌特征进行了观察、分析。研究结果指出,采用H10Mn2NiMoA焊丝作为填充材料,BHW35钢焊接接头具有较大脆性,焊缝、热影响区、熔合区的断裂韧性参数比较接近,而熔合区和粗晶区的韧性值相对较低,裂纹起源于非金属夹杂与基体脱粘及夹杂物自身开裂,经稳定扩展导致接头失效。     

单面双点和单面单点焊接形式对电阻点焊焊点强度的影响

采用外界铜板作为导电体的点焊,有单面双点和单面单点两种形式。用一台并列双电极式加辅助电极形式的焊接设备焊接三种搭接接头形式的试件,试件搭接方式分别是:薄板在铬锆铜平台接触,厚板在电极侧,完成单面双点和单面单点的焊接;厚板在铬锆铜平台侧,薄板在电极侧,用单面双点方式进行焊接。焊接电流、压力、时间相同的条件下,对三种形式的焊接试样分别进行拉伸试验和金相试验,分析拉伸力、熔核中的气孔尺寸和熔核尺寸,得出在表面不涂装的不锈钢车辆的侧墙、端墙生产中的焊接影响因素。