船用5083铝合金MIG焊工艺适应性及组织性能分析

为获得符合中国船级社要求的铝合金焊接接头,选用ER5356铝合金焊丝进行5083铝合金MIG焊对接试验。采用微观金相观察及力学性能测试等方法对6 mm厚焊接接头进行了焊接间隙和错边适应性研究,以获得5083铝合金MIG焊对母材间隙和错边的适应窗口区,同时对焊接接头力学性能和微观组织进行分析。结果表明,在板厚6 mm的情况下,铝合金MIG焊对对接间隙的容忍性较强,达到母材厚度的66.6%,对于错边量的容忍性可达母材厚度的50%;焊缝区组织均匀细小,主要由α-Al相和β-Al3Mg2相组成,热影响区组织相较焊缝区有一定的粗化;焊接接头的平均抗拉强度为263.5 MPa,达到母材的94.1%,并具有良好的抗弯曲性能,焊接接头熔合线处硬度值最低,为70 HV,满足船级社的标准要求。     

焊接工艺对铝合金脉冲 MIG横焊 气孔敏感性的影响

在铝合金大型结构件焊接中横焊的难度最大,如何减少焊缝气孔缺陷是当前的研究热点之一。以1561铝合金板脉冲MIG横焊为研究对象,通过X射线探伤和显微组织观察系统分析了不同焊接工艺参数对气孔敏感性的影响,结果显示:氦气与氩气混合气在一定比例范围内,焊前高温预热、电弧上倾,均有利于熔池气体逸出;电弧电压和焊接速度的增加有利于减少焊缝大气孔,而随着焊接电流增加,焊缝大气孔数量增加。该研究可为铝合金横焊工艺的优化提供试验依据。     

考虑平面外弯曲的锚链磨损腐蚀联合作用分析

系泊钢链环位于导缆孔处,由于浮式平台的牵连运动,致使其经常受到平面外弯曲载荷作用,从而可能产生损伤。以R4级124 mm直径无档钢链环为对象建立有限元模型,基于Archard磨损理论,计算系泊链环的磨损量,结合均匀腐蚀速率模型,对钢链环长期遭受海洋环境中腐蚀和磨损共同作用进行研究与分析,对比不同平面外弯曲角度载荷下的应力变化与接触特性。研究结果表明:平面外弯曲应力使得系泊钢链环肩部区域两侧应力分布规律发生变化,而磨损和腐蚀联合作用使得链环的最大应力位置从接触区域转移到肩部区域,考虑平面外弯曲应力对于系泊钢链环的应力分布变化规律具有重要影响。     

锁孔TIG焊接技术的研究进展

锁孔TIG焊接技术具有不开坡口、单面焊双面成形的特点,尤其适用于中厚板焊接。首先介绍了锁孔TIG焊的基本原理,然后分析了目前锁孔TIG焊接波形控制技术的研究现状,主要包括恒流锁孔TIG焊、单脉冲锁孔TIG焊和高低频双脉冲锁孔TIG焊。针对现有锁孔TIG焊接技术存在热输入量过大、接头组织晶粒粗大等缺点,重点介绍了一种新型的快频脉冲TIG焊接技术,它通过快频脉冲电流产生的电磁场对电弧进行压缩,控制焊接过程的热输入量,达到提高焊接质量的目的。与传统脉冲电弧相比,快频脉冲电弧的收缩效果更为明显,可细化焊接接头组织,将快频脉冲焊接技术应用于锁孔TIG焊是今后研究的热点和主要发展方向。     

铝/铜蓝-红激光复合焊接头组织及性能

为实现动力电池的高效可靠焊接,文中采用蓝-红复合激光进行了1050 Al/T2 Cu搭接焊,分析了激光功率对接头显微组织、相分布、力学性能及导电性能的影响规律.结果表明,铝/铜搭接接头焊缝表面平整,截面呈现T形,P_B(蓝光功率)保持300 W,P_R(红光功率)在700～1 400 W区间内增加,铜侧熔深由60μm增大到1 000μm,在P_R=800 W时实现良好的冶金结合.焊缝组织由Al固溶体、Al-Cu共晶相和Al₂Cu金属间化合物组成,随激光功率增大,焊缝局部出现Al₄Cu₉相,边缘出现AlCu,Al₄Cu₉和AlCu₃相.在P_R=800 W下抗剪强度达到最高108.6 MPa,接触电阻达到最小94μΩ,裂纹由两极交界处Al₂Cu区域萌生,沿焊缝边缘由外层Al₂Cu区扩展到底部Al固溶体和Al-Cu共晶区交界处,断裂形式为...     

水火成形工艺温度对10CrNiCu钢显微组织和力学性能的影响

为了研究不同水火成形温度对10CrNiCu钢组织及性能的影响,在标准水火成形工艺评定试板上进行了不同温度水火成形试验,每种温度采用三次重复下火试验。工艺试验结果显示,10CrNiCu钢经历678~983 ℃水火成形后,显微组织仍为铁素体与珠光体双相组织;随着水火成形温度升高,晶粒逐渐长大,且铁素体呈双峰分布,珠光体出现偏析和定向分布;随着水火成形温度升高,10CrNiCu钢的抗拉强度有所升高,而屈服强度、冲击功和硬度略有下降;当水火成形温度高于856 ℃时,10CrNiCu钢的焰道边缘处吸收冲击功与硬度均有所下降,且焰道边缘处附近硬度低于母材,最大下降幅度为18HV10,但均满足相关规范要求。研究表明,980 ℃水火成形后10CrNiCu钢仍有良好的服役性能,可以根据现场变形量的需求,选择合适的水火成形温度。     

天然气水合物试采多相输送的弯管段防护研究

天然气水合物浆液中混杂的泥砂颗粒在低流速管段容易产生堆积阻塞,在高流速管段经常发生冲蚀磨损,目前国内外针对以液体为连续相流动的气液固多相流冲蚀研究较少。为此,以欧拉(Euler)气泡流模型与离散相模型(DPM)耦合的多相流数学模型为理论基础,对多相流中气液相间分布及管壁冲蚀磨损进行了数值模拟,开展了冲蚀磨损试验并提出耐磨防护方案。研究结果表明：可以从减弱弯管段湍流剪切作用、颗粒对弯管内壁的直接碰撞及减少动能传递进行防护设计;15°楔形垫层对应的最大冲蚀速率减幅74.55%,在1.0～2.2 m/s的流速范围内防护效果更明显;陶瓷涂垫层防护对冲蚀-腐蚀交互作用有明显的抑制效果。研究结论可为管道输送工程防护措施的制定提供技术参考。     

海上风电维护平台用FH46低温钢的焊接工艺

风电平台升降系统常采用大厚度FH46低温钢,该材料焊接难度较大,低温服役要求苛刻。通过焊接性分析和焊接工艺评定,制定了有效可行的工艺措施,包括焊接材料和焊接方法的选择,焊接热输入、焊前预热和焊后热处理参数的制订。结果证明,该工艺满足劳氏船级社(LR)海工平台规范要求,为该类低温钢焊接施工积累了实用经验。     

机器人药芯焊丝仰角焊技术研究

针对大型钢架结构件工作量大、自身质量大导致不易调整位置,且工作环境不佳的特点,分析利用焊接机器人进行药芯焊丝熔化极气体保护焊仰角焊技术的研究。通过探究药芯焊丝的焊接性特点以及各项焊接工艺参数对焊缝成形以及焊缝质量的影响,进行仰角焊的工艺试验研究。以T形接头仰角焊为试验形式,采用打底、盖面的多层焊接方式,探索出了能够得到成形较好、性能优良的仰角焊焊缝的焊接工艺,从而可以将其应用到实际的大型船舶结构件、钢架结构件的生产制造中,达到提高生产效率、减少工作量、改善工作环境的目的。