浅谈管道下向打底与上向组合焊接技术

一般工艺管道传统的焊接方法是采用手工焊条上向焊或氩弧焊打底的施工工艺,上述工艺技术成熟。但随着技术的发展,以下向焊为代表的各种新型、高效、适合现场作业环境的焊接技术已逐渐成熟,与下向焊相比,上向焊接工艺在打底上表现出的速度慢、质量不稳定、合格率低的缺点越来越突出。经     

手工电弧焊管道修复技术应用

手工电弧焊简称手工焊。它是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使焊条和工件熔化,从而获得牢固的焊接接头。在锅炉和压力容器等设备的制造中手工电弧焊多用于设备内附件的焊接和支座、接管与开口补强等部位的焊接。由于手工电弧焊的诸多特点,在工业生产中得以广泛应用,熟练地掌握基本技能并加以合理运用,只有在这个前提下,我们才能充分发挥其特点与优势。     

焊接方法对10Ni5CrMoV钢接头疲劳性能的影响

针对屈服强度为785MPa级别的10Ni5CrMoV钢,分别采用焊条手工焊、气体保护焊和埋弧焊三种方法在其表面堆焊单层焊并设计成板状疲劳试样,研究三种焊接方法对10Ni5CrMoV钢接头疲劳性能的影响。结果表明:对于堆焊单层焊道试样,焊址处应力集中程度对疲劳启裂寿命起主要作用,随应力集中程度的增大,疲劳启裂寿命减小。焊条手工焊、埋弧焊和气体保护焊三种焊接方法中,气体保护焊焊趾处应力集中程度最大,疲劳启裂寿命最低;焊条手工焊焊趾处应力集中程度最小,疲劳启裂寿命最高。     

高效铁粉钛型焊条

沪东造船集团与江阴市东青焊接材料有限公司联合研制了一种交直流两用型ＪＨＥ5024高效铁粉钛型焊条。这种焊条配方合理,工艺性能优良,且价格低廉,具有焊接飞溅少、脱渣容易、焊角饱满而无咬边、熔敷金属力学性能稳定等优点,不但适用于一般强度船用钢的焊接,而且适用于高强度船用钢的焊接。沪东造船集团将该型焊条应用于造船及钢结构工程等领域,使生产效率得到了显著提高。据悉,该型焊条已获得中、美、英、日、德等国船级社的“3”、“3Ｙ”级认可高效铁粉钛型焊条@邵天骏     

焊条电弧焊立对接焊的操作技能

焊条电弧焊是焊工技能训练的基础,而立对接焊又是焊条电弧焊各焊接位置中较难操作的一种,本文从如何掌握立对接焊操作技能进行了研究。给出了工艺参数调整、焊接姿势可行方案。     

研究自动焊技术在长输管道焊接中的应用

自西气东输工程首次大规模使用自动焊技术以来,这一技术在管道建设中得到广泛应用,成为施工单位首先的管道焊接技术方法．本文阐述了自动焊技术施工作业过程和目前在我国长输管道焊接中的应用现状,对长输感到焊接技术的发展进行了展望。     

低氢型碱性节能高效焊条的优化设计

本文应用二次回归正交设计最优化方法,分别建立了结506型焊条直流正接和反接施焊时能耗、熔化和熔敷性能对药皮成分的回归方程,通过最优化计算,配方调整,试验验证和焊缝、热影响区金相组织分析,成功地研制了节能20%～30%(比普通结506焊条)的新型低氢碱性高效焊条。     

高纤维素焊条电弧吹力的优化

为对高纤维素型焊条的电弧吹力进行优化,采用均匀设计方法进行了药皮配方设计,用焊缝熔深反映电弧吹力的大小,建立了熔深与药皮组分之间的数学模型,并分析了各组分对电弧吹力的影响规律,通过计算得出性能优良的焊条配方。     

硅酸钠对碱性低氢焊条性能的影响

研究了硅酸钠对碱性低氢焊条性能的影响。试验结果表明,适当增加药皮中的硅酸钠含量,可使焊条套筒长度减小,熔渣黏度减小,立焊笔尖倾向减小,飞溅稍微增大,而焊条熔敷金属的化学成分、力学性能和扩散氢含量的变化则不明显。故可以通过调整碱性低氢焊条药皮中硅酸钠的含量来优化焊接工艺性。      

关于长输管道焊接工艺研究分析

近些年来,随着石油、天然气需求量的不断增长,贸易量也随之不断增大。因此对于长输管道的需求量越来越大,此类管道具有大管径、厚壁、高钢以及高压等特点。而以往在这些管道建设时都是传统的焊接方法即焊条电弧焊,现在所需要焊接的工作量大大增加,所以传统的焊接方式直接影响了管道施工过程的速度与质量。长输管道的焊接工艺也是不断发展的,从最初的手工上向焊,过渡到到手工下向焊;再到手工下向焊一直发展到目前采用较多的手工半自动焊法,这是一个漫长的发展历程。虽然目前普遍采用的手工半自动焊的技术已经渐趋成熟,但它的速度远远跟不上如今仍不能满足当今长输管道业的发展需求。以下是对目前长输管道焊接工艺的研究分析     

超声交流TIG焊声场及电弧特性分析

目的研究复合焊接过程中,发射端高度、喷嘴高度及保护气流量等工艺参数对空气中声场强度的影响规律及作用机理。方法采用分组实验的方法,分析了各焊接工艺参数对声场强度的影响。结果研究结果表明:发射端高度及喷嘴高度对声场强度影响最大,保护气流量几乎无影响;不同发射端高度下,声场强度峰值所对应的喷嘴高度不同。结论通过对实验结果进行分析,得到了优化的焊接工艺参数:发射端高度为30 mm,喷嘴高度为11 mm,弧长为4 mm,电流为120A,保护气流量为25 mL/min;得出了交流复合超声TIG堆焊中,超声可细化组织并使组织均匀化。     

超声波塑料焊接温度测量系统

建立了基于惠普可视化工程环境(HP VEE)的实时温度测量系统来测量超声波塑料焊接的温度;并介绍了 HP VEE 的功能、该温度测量系统的组成和采用该系统进行的超声波焊接 PVC 塑料的温度测量试验. 试验结果表明超声波塑料焊接的焊接区温度具有快速升温和快速降温的特点, 在降温过程中由于焊接压力的作用会出现短暂的温度平台, 也说明该测温系统适用于超声波塑料焊接温度测量.     

高强钢激光电弧复合焊接温度场的数值模拟与试验研究

目的 对厚度为12 mm的HG785D高强钢进行复合焊接,获取最佳焊接工艺参数,建立适用于激光-MIG(Metal Inert Gas Welding)复合焊接的热源模型.方法 采用激光-MIG复合焊接方法进行焊接试验,建立适用于HG785D高强钢激光-MIG复合焊接的"高斯锥形体+均匀锥形体+高斯柱形体"复合热源模型...     

TC4金字塔点阵结构的激光焊接及其平压性能

基于用高温节点下压法成形的TC4钛合金芯体,用面芯激光焊接制备了钛合金金字塔点阵结构。用响应曲面法优化激光焊接参数,实现了点阵结构面芯连接,分析焊接节点的微观组织并进行了点阵结构平压实验。结果表明：激光功率对焊接效果有显著的影响。点阵结构面芯激光焊接的优化工艺参数为：上面板的焊接功率为1.4 kW,下面板的焊接功率为1.2 kW,离焦量为30 mm,停留时间为1 s。在激光焊接热影响区发生了马氏体转变,分布着大量的针状马氏体;熔焊区的组织为粗大β相+针状α相。在焊接节点处,从熔焊区到母材的显微硬度随着马氏体相的减少而降低。根据平压实验结果分析了金字塔点阵结构变形和破坏的规律,桁架杆失效断裂发生在热影响区。用激光焊接制备的TC4钛合金点阵结构,其平压强度为3.09 MPa,平压模量为153.25 MPa。     

CO2角焊中手工与角焊机作业方式的对比研究

利用工作研究的技术和方法对船厂焊接操作中常用的两种CO2角焊工作方式进行了研究,建立了标准化的操作程序,并为两种工作方式建立了评价指标及评价函数,从而得出适用于两种作业方式的选择条件,为合理选择手工焊作业与角焊机作业,提高焊接作业生产效率提供了依据。     

基于爬壁机器人的EH36船用高强钢立焊工艺研究

目的 研究在爬壁机器人平台上进行EH36船用高强钢立焊的可行性及工艺参数。方法 通过在实验室搭建焊接实验平台来模拟EH36船用高强钢的实际焊接场景;在轮式爬壁机器人WRobot-50平台上进行船用EH36高强钢的立焊实验;对不同参数下的试样进行宏观形貌、微观组织及相关力学性能分析。结果 在电流为160 A、电压为24.5 V、焊接速度为0.6 m/min下,可以得到外观成形及微观组织都没有缺陷的立焊焊缝,其中焊缝的硬度较母材提高了约30%,屈服强度较母材约提高了4.3%,抗拉强度较母材约提高了9.0%。结论 爬壁机器人完全适用于船用EH36高强钢的立焊工艺,并且可以应用到船舶、石化等大型钢结构件的焊接工作中。     

异种钢激光-电弧焊复合焊接数值模拟

目的研究异种钢激光-GMAW复合焊接温度场以及应力场变化。方法运用ANSYS有限元分析软件,以5 mm厚D500钢和A514钢为研究对象,采用均匀分布的柱体热源与椭球热源组合的方法,建立了激光-GMAW焊接热源模型,对异种钢激光电弧复合焊接过程进行了模拟计算,并与实验所得的焊缝形状以及焊后残余应力进行了对比。结果结果表明,异种钢激光电弧复合焊接过程焊接变形以及残余应力实验结果与数值计算结果吻合较好。结论验证了锥体加柱体热源与椭球热源的组合热源模型在异种钢激光-GMAW复合焊接温度场及应力场模拟中的适用性,从而为不同焊接工艺条件下异种钢激光-GMAW复合焊接的焊缝形状和尺寸预测,提供了一种有效的途径。     

双立式爆炸焊接新方法

为了削减爆炸冲击波和节省装药量,该文通过试验发明了一种新的爆炸焊接方法--双立法.实验和初步的生产表明,相对于现行的平行式爆炸焊接方法,双立式爆炸焊接方法明显具有如下几个优点:由于充分利用了平行法上方耗散的冲击波,从而节省了至少1/2的装药量,大大降低了生产成本;双立式爆炸焊接方法采用的是封闭式装药,因此待复合的双侧复合板削减了爆炸冲击波对周围环境的不利影响;爆炸焊接工艺参数易于精确控制;爆炸焊接作业易于形成标准的工艺流程.     

焊接参数对TC4薄板焊接过程的影响

目的 揭示焊接参数对TC4薄板焊接过程中温度场、位移场及应力场的影响规律。方法 基于有限元（FEM）模拟方法,运用Fortran语言对焊接热源及焊接参数进行定义,以模拟不同焊接参数下TC4薄板的TIG对接焊过程。结果 在稳弧阶段,温度场为一组以焊接方向为长轴的椭圆,且存在温度梯度,随着焊接速度的增大,温度场峰值、温度场温度梯度、熔池宽度和熔池体积逐渐减小,而焊接效率和焊接电流对温度场的影响与焊接速度刚好相反;随着焊接速度的增大,薄板最大变形量逐渐减小,焊接角变形及挠度变形逐渐得到改善,而焊接效率和焊接电流对位移场的影响与焊接速度刚好相反。在稳弧阶段,焊缝位置的残余应力为拉应力,两侧为压应力,随着焊接速度和焊接电流的增大,纵向残余拉应力逐渐增大,焊缝处高应力集中区的宽度逐渐减小,而焊接效率对应力场的影响与焊接速度刚好相反。在高焊接速度、中等焊接效率、低焊接电流参数条件下,可获得熔池体积小及熔池宽度窄的焊缝,有利于减小焊后残余应力与变形。结论 上述研究结果可为TC4薄板的焊接过程提供一定的理论指导。     

船用高强钢薄板焊接成形研究

探究了不同焊接工艺对3 mm船用高强钢薄板焊接成形质量的影响.结果表明:3 mm对接试板经不同方法焊接后均呈马鞍形变化.焊条电弧焊和手工气保焊焊接的试板变形严重,且两者变形量和残余应力基本相当,药芯焊丝CMT(cold metal transfer)自动焊接试板的焊缝内部存在夹渣缺陷.利用实心焊丝CMT自动焊接试板的焊缝均匀、内部无缺陷,焊缝中心残余应力明显降低,其变形量平均值比焊条电弧焊减小37.8%,且线能量仅为焊条电弧焊的22.4%.焊接试板变形量与其线能量大小的变化趋势一致.