核电锻件落锤试验的控制与研究

某核电钢锻件在理化检测中出现了落锤试验无塑性转变温度NDT结果不满足设计要求,为此,从产品中不合格试样的分析入手,并对落锤试样上的焊道尺寸、焊接工艺及过程控制、焊道缺口制备、试验过程等方面进行分析、研究,改进了落锤试样的焊接工艺及缺口加工,规范焊接过程控制步骤。最后通过落锤验证性试验,试验结果证实了改进的方法可以使试验的NDT温度降低。在产品中的运用,使核电钢锻件的一次合格率显著提高。     

落锤试样堆焊用焊条研制及堆焊工艺研究

根据ASTM E208的规定,成功研制了用于落锤试样表面脆性焊道堆焊的焊条,并制定了合理的堆焊工艺方法,解决了由于堆焊用焊条选用不当所造成的试验无效问题,排除了不合理的焊接工艺方法对试样母材性能的影响。     

核电用SA508Gr.3钢落锤试验分析

运用扫描电镜、光学显微镜等检测手段对SA508Gr.3钢落锤试样的断口形貌和焊道热影响组织进行对比观察与分析,结果表明：落锤试样断口形貌与组织呈现出良好的对应关系,而且落锤试样的热影响区的组织韧性优于母材,并没有对母材产生不利影响。     

多边形铁素体的体积分数和大小对管线钢落锤撕裂性能的影响

在天然气管线脆性断裂止裂的研究中,由于落锤撕裂试验(Drop weight tear test,DWTT)采用了全板厚试样,其试验状态接近管道在实际情况下的应力应变状态,能充分显示管材断裂的真实状况及其止裂能力,所以,DWTT已经成为评价管线钢脆性断裂止裂能力的重要方法,并以试样的断口纤维率(Shear-areapercentage,SA)大小作为衡量标准.在不同的工业生产条件下轧制X70管线钢,并对它们进行落锤撕裂试验、疲劳试验、拉伸试验及冲击试验,探讨X70管线钢显微组织中多边形铁素体体积分数和大小对DWTT断口纤维率的影响.研究结果表明,当多边形铁素体作为第二相存在时,断口纤维率随着多边形铁素体体积分数的增加呈现出先上升后下降的特点;当多边形铁素体作为主要基体组织存在时,断口纤维率主要受多边形铁素体晶粒大小的影响,并且晶粒越细断口纤维率越高.     

国产21/4Cr1Mo钢制压力容器防裂设计研究

本文对压力容器脆性破坏过程和防止脆性破坏的设计原则进行了论述。着重介绍了采用COD 试验和落锤试验方法对国产21/4Cr-1Mo 钢制压力容器进行抗开裂性能和止裂性能的研究过程,试验结果和结论.     

液压支架结构件自动焊接工艺的研究

针对机器人自动化焊接液压支架结构件批量生产中存在的开坡口对接焊接缺陷问题,进行了焊接试验并观察金相显微组织,结果表明:多层多道焊缝中板条马氏体、贝氏体等组织被针状铁素体、交叉分布的下贝氏体等组织均匀分割,原因是前层焊道对后续焊道起预热作用,后续焊道对前层焊道有再加热作用,显微组织不均匀。针对开坡口对接焊接缺陷问题进行缺陷分析,原因是在自动化批量生产中工件拼装间隙的不均匀,造成了未熔合缺陷,因此提出了先人工局部溜缝+机器人焊接的工艺解决方案。为液压支架结构件焊接制定合理的焊接工艺提供理论依据,也进一步拓宽了焊接机器人的应用范围。     

JEAC4202—1984“铁素体钢的落锤试验方法”新标准简介

日本1970年参照ASTM:E208制定了JEAC4202-1970“铁素体钢的落锤试验方法”。经过十多年的施行,日本学者对试验方法作了大量的研究,这些成果主要反映在JEAC42O2一1984新版标准中。和旧标准相比,主要有以下几点不同: 1.在标准正文中明确规定了堆焊脆性焊道的工艺,用φ5mm的焊条,电流为18O一200安; 2.用图解法更详细的说明了取样的部位,     

10000吨试验装置及若干脆断试验结果

近年来随着大型结构、管路及贮槽等的不断增长,为进行大型全尺寸结构零部件试验,迫切要求建立大吨位试验装置。为此,于1976年5月在住友中央研究实验室的研究中心安装了这台10000吨试验装置。该装置拉伸时可用到10000吨,压缩时为5000吨,是世界上同类试验装置中最大的一台。这台试验装置是由主机、落锤起裂器及测力系统组成。其主要性能及试样允许尺寸列于表1。     

某型装备下臂变幅上绞点贴板焊道开裂问题的分析及整改

某型装备在做可靠性试验时,下臂变幅上绞点贴板焊道出现开裂现象.对该现象进行了问题定位,提出了相应改进措施,并结合有限元方法对改进后的装备进行了受力分析,经过试验测试,焊道开裂现象得到了有效解决.     

电弧増材制造厚壁结构焊道间距计算策略

对单层多道电弧増材制造结构的形貌特征进行研究。发现单条焊道形貌、焊道间距和焊道数目共同决定单层多道结构的最终几何形貌。因此,当焊接参数确定后,焊道间距将在最大程度上影响着单层多道结构的表面平整度。为获得较为合理的焊道间距,总结其他学者在该问题上所用的计算模型。借助于试验手段,阐述传统模型在铝合金电弧增材制造应用中的不足,包括在模型推导过程中采用焊道轮廓近似而产生的误差和模型在使用过程中的局限性。通过对传统模型进行修正,建立一种基于焊接速度、送丝速度和余高的新型焊道间距计算模型。采用试验的方法,对该模型的实用性进行验证。试验结果显示,该模型能够在较为宽泛的参数范围内计算单层多道结构的最佳焊道间距。     

核电装备制造中落锤试验的影响因素

落锤试验是核电装备制造中对材料进行检测和评判的一种重要方法.本文分析了试样尺寸、试样焊接、过程控制和结果判定四类影响落锤试验的因素,可在今后的试验过程中进行控制,使测试结果达到稳定准确.     

高韧性含铜微合金化气体保护焊焊丝的研制

在研究碳、钛和铜对焊缝金属影响的基础上,开发了一种含铜微合金化的高强度高韧性气体保护焊焊丝,并且对焊丝的熔敷和焊缝金属开展了常规力学性能、系列冲击、落锤、动态撕裂和CTOD等试验。结果表明：所研制焊丝的焊缝金属具有优良的低温韧性,且实现了以得到针状铁素体组织为主的设计目标。     

冲击拉伸应变波简易实验装置结构设计

介绍了一种测量冲击拉伸应变波的实验装置及其总体结构设计,说明了在设计中遇到的主要问题及解决方法.此装置使用导管引导常规落重,增加了测量过程中的稳定性,可实现钢丝及细长杆件在不同落重下的冲击拉伸应变波的测量.试验证明该装置简易、实用,实验结果稳定准确.     

轧后冷却速率对22mm厚X80M热轧带钢组织和力学性能的影响

通过热模拟试验测定X80M管线钢铸坯的连续冷却转变(CCT)曲线,确定了合理的冷却速率范围;利用2250mm热连轧机组进行工业试制试验,研究了冷却速率(5,15,25℃·s^-1)对X80M带钢显微组织、力学性能和抗落锤撕裂性能的影响,确定了最佳冷却速率;在最佳冷却速率下进行22mm厚X80M带钢的批量生产,研究了其显微组织、力学性能和抗落锤撕裂性能。结果表明:当冷却速率为20~30℃·s^-1时,可得到有利于试验钢性能的由针状铁素体、粒状贝氏体和弥散分布M/A岛组成的显微组织;当冷却速率由5℃·s^-1提高到25℃·s^-1时,工业试制带钢组织中的M/A岛变得细小,分布更加弥散,最佳冷却速率为25℃·s^-1;批量生产X80M带钢的晶粒细小,组织均匀,其抗落锤撕裂性能、拉伸性能和冲击韧性均满足中石油管线采购要求。     

可实现多参数测试的落锤式冲击试验机

为了实现对复合材料结构及埋入传感元件的复合构件的低速冲击试验，研制完成了可对冲击过程中各参数进行测试的落锤式低速冲击试验机。该试验设备可由计算机对冲击力、冲击初始速度、冲击能量等参数进行采集而实现自动测量。在对复合材料冲击过程的静态和动态特性分析的基础上，设计了多参数测试的方法，提出对冲击速度测量的原理及其算法。分析了测试系统的测量结果及误差。     

差厚拼焊板零件焊缝线偏移的控制方法

基于差厚拼焊板成形时由于板料发生塑性变形从而不可避免地会出现焊缝线偏移现象，采取预先对坯料焊缝线进行调整优化的方式来缩小成形后焊缝线与设计焊缝线的偏差。先在压料面或填补的孔洞上延伸合并分离的焊缝线，然后将焊缝线离散成系列点后通过网格映射法建立设计焊缝线、坯料焊缝线及成形后焊缝线三者之间的位置映射关系，然后通过仿真计算获取成形后焊缝线与设计焊缝线各对应离散点之间的偏差，并依据偏差值对坯料焊缝线离散点进行相应的偏移，获得坯料理想的曲线焊缝。在此基础上对曲线焊缝直线化，并根据直线焊缝坯料的仿真计算结果对坯料焊缝进行适当的偏转和平移，从而缩小成形后焊缝线相对于设计焊缝线的偏差。冲压试验结果表明该方法是有效的，同时也揭示了成形后焊缝线相对于设计焊缝线有偏差主要是因为坯料选用了直线焊缝。     

LY12CZ铝合金激光搭焊工艺研究

通过对LY12CZ铝合金填充LY12和A1-Y焊粉激光搭接焊缝的金相组织分析、显微硬度测试,研究如何有效控制JHM-1GX-200B型YAG脉冲式激光器搭焊LY12CZ铝合金的有关工艺参数,从而使焊缝达到较好的性能。研究结果表明,填充LY12和A1-Y两种不同的粉末对LY12材料进行搭焊处理,粉末和基体均结合牢固,但LY12粉焊缝的硬度总体高于A1-Y粉焊缝的硬度。由于焊缝靠近基体位置有退火过程,强化相析出聚集长大,强化作用下降,其显微硬度分布规律由基体向焊缝中心过渡呈现下降的趋势。同时由于焊缝内部气孔、裂纹的缺陷较多,造成焊缝各点硬度分布不均匀,且相差较大。     

变极性等离子弧焊接熔透信息的检测与分析

通过对铝合金3003变极性等离子弧穿孔立焊熔池振荡行为的研究,发现熔池振荡频率与焊接熔透之间的内在规律。在变极性电流的作用下,焊接熔池产生振荡,可以通过对电弧电压频谱分析获得熔池固有振荡频率。分别建立变极性等离子弧穿孔立焊未熔透及完全熔透熔池模型,并分析焊接电流的变化对熔池固有振荡频率的影响,发现焊接电流大小对其影响很小,可以忽略。为了验证该模型的准确性,进行理论与实测分析,结果表明,理论值与实测值相吻合。熔池固有振荡频率主要取决于熔池宽度、深度及材料密度等参数,而其他焊接参数对其没有直接影响。因此,熔池振荡频率可间接反映焊接熔透信息,为焊接质量自动控制提供了理论支持。     

高氮钢复合焊接接头组织与力学性能研究

热输入对焊接接头组织与力学性能有重要影响。采用激光-电弧复合焊接方法,研究了不同电弧能量和激光能量下的接头组织、焊缝氮含量、拉伸与冲击性能及接头显微硬度。研究表明：焊缝组织为奥氏体+少量δ铁素体,焊缝中析出的δ铁素体随热输入加大而增多;当电流达到200A后,熔池液态金属中氮的溶解近于饱和,即使焊接电流增大,焊缝氮含量依然趋于恒定;而当激光功率增至2.0kW后,焊接过程中的匙孔维持在稳定状态,焊缝氮含量也近于恒定;拉伸断裂位置均在焊缝区,当焊接电流为200A时,平均拉伸强度最高,达到967.58MPa,当激光功率为1.6kW时,平均拉伸强度可达962.88MPa;焊缝冲击功随激光功率的增大呈先降低后升高的变化趋势,但随电流的增大其变化趋势相反;熔合线的冲击功随着焊接参数的变化呈现出相同的变化趋势,焊缝和熔合线的最大平均冲击功分别为47.60J和62.85J;拉伸和冲击的断裂形式均为韧性断裂;焊缝区显微硬度最低,导致拉伸测试时均断裂于焊缝区。     

焊接残余应力的小孔法测试

应用小孔释放法对系列手弧焊接接头的焊接残余应力分布进行测试，讨论了焊接残余应力的分布规律及其相关影响因素，对加载法消除焊接残余应力的效果进行了初步的验证。结果表明，焊接接头的应力不均匀性和不确定性是影响钢制压力容器安全性的关键，采用加载法可以有效地改善这种非均匀应力分布状况。