铝合金T型接头双激光束双侧同步焊接温度场模拟

为了掌握双激光束双侧同步焊接工艺特性并得到最优焊接工艺匹配参数,对由铝合金6156底板与6056桁条组成的T型焊接接头进行了有限元数值模拟和试验研究.在改进以往激光热源模型的基础上,模拟分析了不同工艺参数匹配条件下的激光焊接过程,获得了实际可行的工艺参数范围.同时研究了焊接功率和焊接速度对熔池形状的影响规律,结果表明:焊接功率和焊接速度对焊缝成形具有重要影响,且熔池形状的模拟结果与试验结果吻合良好.最终获得了最佳的焊接工艺参数,为大型客机铝合金壁板的双激光束双侧同步焊接提供了理论指导.     

高强钢Q890中厚板残余应力测量技术

高强钢已被广泛应用于工程机械大型结构件的生产中,焊后残余应力直接影响着后续工序。借助有限元分析手段对高强钢对接板的焊接过程进行模拟,经分析得到残余应力分布情况。兼顾测量位置选择原则,选取仿真结果相应位置,结合X射线衍射法和盲孔法两种手段验证预测结果。结果表明,高强钢中厚板仿真结果与X射线衍射法结果吻合较好;两种测量方法在低应力区吻合较好,高应力区存在一定差距,对现场生产残余应力控制有重要指导意义。     

Thermal cycle and its influence on the microstructure of laser welded butt joint of 8 mm thick Ti-6Al-4V alloy

Ti-6Al-4V alloy is extensively used in the manufacture of components in aviation. In the current study, the laser welding process is adopted to joint the Ti-6Al-4V alloy plate which has the thick of 8 mm. A three-dimensional finite element model is established to simulate the temperature distribution of laser welding process. The thermal cycle curves are produced on the strength of the simulation results. Meanwhile, the microstructure characteristics of the welded joint are investigated combined with simulation results. The results show that weld zone, heat affected zone and based metal experience similar thermal cycles process and the cooling rate has an important influence on the formation of microstructure. Moreover, the simulation results are well matched with experiment results.     

5A06铝合金激光-MIG复合焊接焊缝微观组织及硬度分析

采用激光-熔化极惰性气体保护(metal inert-gas,MIG)复合热源对厚度为6.9 mm的5A06铝合金开展焊接试验.分析不同焊接工艺参数下的焊缝宏观形貌,研究了随温度梯度变化焊缝内微观组织的改变趋势,解释了显微硬度的变化原因.研究结果表明:试验所采用的四组参数均可实现焊缝成型良好,焊缝不存在未熔透、咬边等缺...     

厚板Invar钢多层多道焊与多层摆动焊效率与接头质量对比分析

对19 mm厚Invar钢板进行多层多道焊和多层摆动焊对接试验,计算分析了这两种工艺的功耗和效率,并通过观察和测量Invar钢焊件的金相组织和显微硬度以比较两种焊接方法的焊接接头质量。结果表明,在连接厚板Invar钢时,由于多层摆动焊焊道数少于多层多道焊焊道数,多层摆动焊所用焊接时间较少、效率更高、功耗更少;多层摆动焊的层间重熔区熔合良好,而多层多道焊接接头处观察到明显的未熔合缺陷;多层摆动焊的热影响区宽度远小于多层多道焊;多层摆动焊的平均晶粒尺寸及显微硬度均略大于多层多道焊。     

计算机控制管道焊接机器人屏蔽技术

在电弧强干扰下管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键,其中管道焊接机器人屏蔽技术是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人电磁场屏蔽、屏蔽线、双绞线和屏蔽双绞线屏蔽原理分析,提出屏蔽完整性,面板孔、电连接器、电路板屏蔽和多层屏蔽等措施。提高屏蔽材料的屏蔽效能要考虑金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地等状况。以上研究成果可为管道焊接机器人制造提供理论和实践上参考依据。     

2219铝合金激光镜像焊接接头组织差异性与力学性能研究

针对航空航天领域广泛应用的中厚板2219铝合金,设计了激光镜像焊接实验以分析焊接接头组织分布,对比研究了焊接热输入对焊缝形貌、微观组织、断口形貌及元素分布的影响。结果表明：随着焊接热输入的增加,联合焊缝面积增大、“等腰”比例增加,上熔合线区域柱状晶区宽度由127μm减少至87μm,且下熔合线区域柱状晶区宽度小于上熔合线区域柱状晶区。不同焊接热输入下的焊缝中心区域均为等轴树枝晶组织,且随着焊接热输入的增大,焊缝中心区域等轴树枝晶的数量增加,证明热输入提高对细化晶粒具有积极作用。此外,当焊接热输入增大时,焊接接头力学性能得到提升,焊缝区显微硬度最高可达74.9 HV,拉伸强度由188.39 MPa提高至259.47 MPa,接头拉伸断裂部位出现在焊缝区,断裂方式随着热输入的增加由混合断裂转变为韧性断裂,同时韧窝数量增加,尺寸增大且更加均匀。     

基于ISO 15614-2标准的焊接工艺评定数据库系统

以ISO 15614-2《金属材料焊接工艺规范及资格评定:焊接工艺试验第2部分铝及铝合金的弧焊》为标准依据,详细分析标准中的评定准则,采用逻辑表示法及产生式表示法将标准融入系统中,结合企业实际生产需求,利用专家系统技术建立起基于规则推理机制的焊接工艺评定数据库系统,实现了针对高速机车车辆铝合金车体的焊接工艺评定必要性判断、工艺评定项目提取、工艺文件管理、工艺文件编辑等功能,大大提高了企业的生产效率,节约了生产成本,具有较强的实用性.     

激光填丝焊焊丝熔入行为特征

采用高速摄像技术和工艺试验相结合的手段进行铝合金光纤激光填丝焊焊丝熔入行为及工艺特性研究.分析了焊丝熔入行为及其主要影响因素,研究了送丝方式与送丝角度对焊缝成形及焊接过程稳定性的影响.结果表明,依据光丝间距的不同,焊丝熔入行为可分为3种典型特征,铺展过渡、液桥过渡和大滴过渡,其中液桥过渡最为理想;前置送丝焊丝熔化效率高,工艺窗口较宽;送丝角度影响焊丝吸收激光能量程度以及液态焊丝对液态熔池的冲击力的大小,随着送丝角度的增加焊缝背部熔宽有明显增加,而焊缝熔深基本不变.     

铝合金T型接头激光双侧填丝焊接工艺研究

以2 mm厚6056铝合金为试验材料,采用激光双侧填丝焊接方法进行铝合金T型接头焊接工艺试验,主要研究了光束入射角度、光束入射位置、送丝速度与焊接速度等工艺参数对焊缝成形的影响;分析了T型接头焊缝的显微组织特征与拉伸性能.试验结果表明:光束入射角度过大时,两侧焊缝重合面积较小且蒙皮热变形较大;当光束入射位置偏移立筋0.2～0.3 mm时可以显著改善蒙皮背部的热变形.焊缝中心组织与两侧无明显差别,均为细小的等轴晶.焊缝熔深是T型接头拉伸载荷的重要影响因素,接头起裂于蒙皮焊趾处,断裂于焊缝与母材金属之间的熔合区.