高精薄壁细管组件装焊及精控技术研究

高精薄壁细管组件有着超长、超细、空间复杂且狭小的特点,其装配精度和焊接变形是其制造的关键难题.文章针对组件的特点,对其装焊精度影响因素进行分析,并利用有限元软件对焊接过程进行模拟分析,重点从薄壁细管组件的结构特点及材料特性出发,围绕装配精度的提高、焊接变形的控制、焊接质量的保证等方面进行了详细的论述,为该类零件的装焊提供了理论依据和实践指导.     

P92/IN625异种钢焊接残余应力数值模拟

为研究P92/IN625异种钢焊接接头的残余应力分布特征,基于焊接专用有限元模拟软件SYSWELD,开发了考虑材料固态相变和加工硬化因素的"热-冶金-力学"耦合的有限元计算方法。利用所开发的计算方法,对P92/IN625异种钢对接接头的焊接温度场和残余应力分布进行模拟,并将残余应力模拟结果与文献中获取的中子衍射法和深孔法试验数据进行对比。研究结果表明,轴向和周向的残余应力的计算结果都与试验值比较吻合,验证所开发的有限元计算方法的合理性。     

汽轮机叶片热锻模具堆焊层组织与力学性能

采用JX07和JX08焊条对汽轮机叶片热锻模具5CrNiMo钢进行堆焊修复试验,对堆焊试样的组织和力学性能进行分析。结果表明,采用JX08过渡和JX07盖面获得的堆焊接头,一方面保持了近表面的硬度,另一方面又保证了堆焊接头的结合强度,不仅仅可以修复裂纹和磨损,还能很大程度上提升热锻模具整体使用寿命。     

高参数汽轮机材料焊接裂纹的形成机理与控制

620℃等级汽轮机转子用13Cr9Mo1Co1NiVNbNB(FB2)材料是一种新型9Cr马氏体耐热钢,通过合理控制B、N含量,提高了高温蠕变强度。该材料焊接热影响区易出现随机分布的微裂纹,本文通过Gleeble热模拟试验获取该材料的塑性回复温度高达1 150℃,具有较大的液化裂纹倾向,采用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)对母材进行分析,结果发现母材随机分布少量Laves相,在高温区的液化共晶反应形成沿晶分布的液化膜,在焊接应力作用下形成液化裂纹。通过降低焊接热输入、控制预热温度和层间温度,以减少焊接热循环中的高温停留时间,有效控制了液化裂纹的产生,提高产品质量。     

9Cr-3W-3Co新型马氏体耐热钢焊接接头不同部位的显微组织和力学性能

采用焊条电弧焊(SMAW)对9Cr-3W-3Co新型马氏体耐热钢进行多层多道焊,通过OM,拉伸、冲击和显微硬度测试等试验,分析了焊接接头不同部位的显微组织和力学性能。结果表明,焊接接头上部和中部的焊缝金属主要由晶粒相对粗大的柱状晶和等轴晶组成,下部几乎全部由晶粒细小的等轴晶组成;焊缝上部和中部金属的显微组织为回火马氏体、大量碳化物颗粒和少量块状M-A组元,焊缝下部金属显微组织由回火马氏体、少量针状δ铁素体和弥散分布的碳化物颗粒组成;焊接接头不同部位的显微硬度分布规律基本一致,从母材经热影响区到焊缝,其硬度逐渐升高,下部焊缝金属的平均硬度为HV288,相对最高;焊接接头不同部位的拉伸和冲击性能存在明显差别,下部焊缝金属的抗拉强度最高(平均726.39 MPa),其冲击吸收功(平均23.3 J)高于母材的(20 J);而上部和中部焊缝金属的抗拉强度和冲击吸收功均低于母材的。