加热均匀度对焊接质量的影响

在焊轨生产中,为了稳定焊接质量,从焊接设备角度分析如何保证焊接工艺稳定状态,对于进一步减少或消除焊接缺陷十分重要.以K1000型固定式闪光焊机的电极与钢轨底板接触的契合程度,通过调整电极与钢轨接触面的契合程度,达到标准焊接状态,研究了由此所引发的轨底脚灰斑、轨脚过烧、三角区细小灰斑和未焊合等缺陷数量分布特征,以及对焊接质量的危害规律.结果表明:电极与钢轨的接触状态不良,会导致工艺参数的调整难以获得稳定质量的预期效果,在很大程度上会影响钢轨接头落锤稳定性,应在生产中给予重视.     

贝氏体、珠光体钢轨闪光焊接头疲劳性能研究

分别对贝氏体和珠光体钢轨闪光焊接头进行脉冲疲劳试验,发现造成贝氏体和珠光体闪光焊接头疲劳断裂的主要原因是焊缝存在的非金属夹杂物(即闪光焊灰斑缺陷);贝氏体钢轨闪光焊接头疲劳强度略高于珠光体;贝氏体钢轨闪光焊过热区存在的奥氏体晶界合金成分偏析或液化裂纹对疲劳强度的影响很小,目前未发现由此缺陷生成的裂纹源;贝氏体钢轨母材的成分偏析和珠光体钢轨闪光焊过热区MnS夹杂物对接头疲劳强度也有一定影响。     

基于BP神经网络的钢轨闪光对焊接头灰斑面积预测

针对钢轨闪光对焊的特点,根据GAAS80/580焊机记录的压力、电流和动端位移随时间而变化的曲线,从中提取了10个主要影响接头灰斑面积的特征参数作为BP神经网络预测模型的输入量,建立了钢轨闪光对焊接头的灰斑面积预测模型.采用粒子群算法优化了BP神经网络的权值和阈值,并利用优化后的BP网络模型对接头灰斑面积进行了预测.结果表明,提取的特征参数能较好地反映焊接接头灰斑情况,粒子群算法优化的BP神经网络预测模型能较准确地预测出焊接接头灰斑面积.     

基于RBF神经网络的钢轨交流闪光焊接头灰斑面积预测

针对进口AMS60移动式钢轨交流闪光焊机,高速采集了U71Mn钢轨焊接过程中的焊接电流、电压和动端的位移,并从中提取了加速阶段闪光率、低压二及稳定烧化阶段闪光率、焊接接头的能量输入、烧化量、焊接时间、低压二及稳定烧化阶段短/断路权重因子、加速阶段的短/断路权重因子、顶锻量等8个影响焊接接头灰斑面积的特征量作为RBF神经网络预测模型的输入量,建立了RBF神经网络焊接接头灰斑面积的预测模型;以29个工艺试验焊接接头中的19个作为训练样本,对预测模型进行训练,以余下的10个作为检验样本,确定了扩展速度为1.5的预测模型,并采用训练后的预测模型进行预测,按铁道部标准TB/T1632-2005要求,预测准确率达到了100%.     

U75V钢轨闪光焊接头落锤断口缺陷分析

在某单位的60kg/m U75V钢轨焊接接头出厂超声波探伤检验时发现局部回波当量超标,而该接头落锤试验结果为合格,为探究其原因,采用光学显微镜、电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对多次落锤试验后的断口进行分析。结果表明:断口处存在灰斑是超声波局部回波当量超标的主要原因,两处灰斑分别系炉渣残留于钢轨中以及焊接过程中产生的硅酸盐夹杂未被挤出所致,建议进一步优化焊接参数设置。     

移动钢轨闪光焊机储能供电系统及焊接工艺研究

为解决密闭环境下移动钢轨闪光焊机柴油发电机组带来的环境污染问题,通过分析移动闪光焊机电源负载特性,研发了适用于移动钢轨闪光焊机的超级储能电池供电系统,完成了样机制备,并采用该套系统进行了钢轨闪光焊工艺试验。研究结果表明:适用于移动钢轨闪光焊机的储能供电系统可以有效满足钢轨闪光焊的用电需求,该套系统可以稳定、可靠地为移动钢轨闪光焊机提供电源,同时由于系统采用超级电池储能供电,电压波动范围在3～7 V,稳定性高于柴油发电机组,有利于提高钢轨焊接接头的质量,减小灰斑缺陷产生机率。超级电池储能系统的应用也为高原、地铁、隧道等铁路施工建设提供了大功率储能供电技术储备。     

钢轨闪光焊接工艺与接头落锤试验分析

试验采用YHG-1200TH型移动式钢轨闪光焊机,焊接武钢60 kg/m U71Mn G热轧态钢轨.通过观察分析焊接曲线中闪平、脉动闪光、加速闪光与顶锻保压各阶段电流、电压、钢轨位移、压力等因素,结合接头落锤试验情况,调整并优选出合理工艺参数;分析焊接热输入与顶锻量间的搭配关系及接头抗落锤次数,观察断口与接头显微组织.结果表明,试验用钢轨闪光焊接热输入在11.5~12.5 MJ之间且顶锻量在15~16 mm之间时,接头抗落锤情况较集中,质量稳定性好;合理工艺参数焊接且经落锤检验合格的接头断口无明显缺陷,焊缝及热影响区组织为珠光体和少量铁素体,未见马氏体、贝氏体组织或其它缺陷.     

钛种板与铜耳的电阻钎焊技术

为实现钛种板与紫铜铜耳的焊接,采用自行改制的交流电阻焊机,使用银基钎料对钛板与紫铜进行电阻钎焊工艺试验.结果表明,选择合理的电阻钎焊工艺参数,可以实现钛与紫铜的良好焊接.焊缝微观结构通过光学显微镜、EPMA等进行分析,发现焊缝结合紧密连续,无明显焊接缺陷,钎料和母材元素相互扩散充分.另外对焊接电流、焊接时间、焊接压力等参数对接头力学性能的影响进行研究,结果在最佳工艺参数下得到的接头抗剪强度可达70 MPa以上.现有条件下使用功率为200 KVA的电阻焊机可以实现搭接面积为70 mm ×50 mm的钛种板和铜耳的焊接,并满足一定条件下的使用要求,直接应用于工业生产.     

钢轨脉动闪光焊的焊接缺陷及消除方法

采用K900型焊机和脉动闪光焊工艺焊接U75V钢轨会出现一些焊接缺陷，如：轨底角过烧、提前短路形成的灰斑缺陷、平齐断口等。在此分析了缺陷形成的原因，并提出了相应的解决措施观场应用取得了很好的效果。     

基于低频采集数据的钢轨闪光焊接接头质量预测研究

为了实现钢轨闪光焊接接头质量的在线检测要求,低速采集了焊接过程中的焊接电流、焊接电压等焊接参数,从中提取出影响焊接接头质量的特征量作为焊接接头RBF神经网络质量预测模型的输入量,以试验所得的灰斑面积作为RBF神经网络的输出量,建立了基于RBF神经网络的钢轨闪光焊接接头质量预测模型,并采用训练后的模型进行预测,按铁道部TB/T1632-2005要求,预测准确率达到80%。由于采用低速采集,减少了数据量和处理量,采用RBF神经网络模型对灰斑面积进行预测基本能够满足钢轨焊接生产的实时性要求。     

UN - 200型钢轨交流闪光焊机工艺研究

介绍了国内首台拥有自主知识产权的UN-200型钢轨交流闪光焊机。针对U75V钢轨,采用连续闪光焊和脉动闪光焊进行了焊接工艺对比试验,分析了采用连续闪光焊工艺焊接U75V钢轨时工艺参数调整困难的原因,在此基础上进行了脉动闪光焊工艺试验,获得了脉动闪光焊的焊接工艺参数,采用此参数进行钢轨焊接,通过了铁道部制定的标准TB／T1632—05,并已应用于无缝线路建设工程中。应用结果表明：该焊机采用脉动闪光焊工艺适合焊接U75V钢轨,焊接接头质量优良。     

轨道车辆用6082铝合金双丝脉冲MIG焊焊接工艺

通过对6082铝合金采用双丝脉冲MIG焊的焊接方法进行了工艺试验.分析了6082铝合金双丝脉冲MIG焊的特点,提出了合理的双丝脉冲MIG焊焊接工艺,进行了焊缝质量检验,分析了焊接接头的显微组织并测试其力学性能.结果表明:焊接工艺参数合理.在焊接接头中未发现任何焊接缺陷,焊缝质量良好;焊接接头强度、塑性均可达到母材的60...     

304H钢埋弧焊工艺

对304H钢采用埋弧焊的焊接方法进行了工艺试验,分析了304H耐热奥氏体不锈钢埋弧焊的特点,提出了合理的埋弧焊焊接工艺,检验焊缝质量,分析焊接接头的显微组织,测试其力学性能.结果表明:焊接工艺参数合理,在焊接接头未发现任何焊接缺陷,焊缝质量良好;焊接接头强度、塑性均可达到与母材相当的水平.304H耐热奥氏体不锈钢采用此工艺方法焊接,完全可以获得优良的焊接接头.     

K900钢轨闪光焊机控制系统改进

K 900钢轨交流闪光焊机是我国从前苏联(现乌克兰)巴顿焊接研究所引进的移动式连续闪光焊杌,具有结构简单、维修方便、维护费用低的特点.由于历史原因,这些焊机都不具有脉动闪光焊工艺,难以焊接U75V这类焊接性较差的钢轨.针对原K900焊机的不足,对K900的控制系统进行改进,重新编制了PLC控制程序,增加了脉动焊接工艺;细化焊接过程,将焊接阶段由原来的五个阶段增加为八个阶段,可调参数由原来的13个增加为59个,使焊接工艺可调性更强,达到焊接U75V钢轨的要求.     

钢轨闪光对焊接头断裂研究

通过光镜和电镜对钢轨断口进行显微组织分析,并利用能谱分析鉴定了夹杂成分,深入研究了提速后钢轨闪光对焊接头的断裂原因。结果表明,钢轨接头的断裂是由闪光焊工艺缺陷引起的。断裂呈现疲劳特征,有多个裂纹源,焊缝区是接头的薄弱环节     

钢轨闪光焊接头探伤异常的设备和工艺因素

针对钢轨预热闪光焊过程中出现的接头探伤异常,通过试验分析GAAS80焊机的设备性能参数和焊接工艺参数对探伤的影响。定期校准设备性能参数,优化焊接工艺参数,提高接头断面热影响区的均匀性,可以有效减少接头探伤异常,同时提出了同类探伤异常接头的处置建议。     

U75V钢轨闪光焊工艺研究

介绍了钢轨连续和脉动闪光焊接工艺.脉动闪光工艺的有效热输入大,有利于降低落锤断口灰斑,适合焊接U75V钢轨.为获得有效加热,脉动闪光工艺参数必须根据加热钢轨接触电阻变化,对焊接参数分多段进行独立调节,确保不发生长时间短路或快速烧化.     

基于闪光声音信息的钢轨焊接接头质量分析

针对移动式钢轨交流闪光焊装备,采用LabVIEW语言编制了钢轨交流闪光焊声音信息采集软件,采集了钢轨焊接接头焊接过程信息,对降噪处理后的闪光声音信号采用四种时频分析方法进行了对比分析,确定了闪光声音信息的最佳分析方法——STFT时频分析方法,在此基础上,提出了闪光声音信号加权平均频率和能量谱密度的算法,编制了相关分析计算软件,计算得到了26个焊接接头时间-能量谱密度关系和时间-闪光声音信号加权平均频率关系曲线,将曲线与焊接接头冲击断口缺陷面积进行对比分析,初步得到了钢轨闪光焊低压烧化后期及加速烧化两个阶段的能量谱密度、闪光声音信号加权平均频率与闪光焊接头灰斑缺陷之间的对应关系,即灰斑缺陷小的焊接接头在低压阶段后期以及加速烧化阶段具备两个特征:能量谱密度逐步提高,没有出现200%以上的突变;闪光声音信号加权平均频率在低压前期的基础上提高约20%以上,在加速阶段增加逐渐平缓,且不出现下降.     

316L不锈钢厚壁管全位置TIG焊接头组织及性能

采用法国POLYSOUDE管-管全位置自动脉冲TIG焊机焊接壁厚20 mm的316L不锈钢管,焊后对接头的组织性能进行了测试和分析。试验结果表明:在焊接过程中,通过焊机中参数数据库对焊枪处于不同焊接位置时焊接工艺参数的控制和调整,可以获得成形均匀一致、质量稳定的焊接接头;拉伸试验结果表明:接头的抗拉强度在600 MPa左右,拉伸试样全部断裂在母材;在接头4个不同位置中,焊缝的硬度最高,其最大值可以达到HV207。采用管接头全位置自动TIG焊可以得到焊缝成形及组织性能均匀一致的不锈钢管接头。     

汽车镀锌钢板焊接缺陷分析及对策

依据汽车镀锌钢板焊接特点,分析影响焊接气孔、焊接飞溅以及焊缝成型缺陷等的产生原因,从焊接工艺和焊接方法两方面进行研究,提出相应的对策和措施。结果表明,在改变焊接工艺参数的基础上,采用数字脉冲焊机,可降低焊缝气孔率;采用搭载MTS波形控制的全数字焊机,可以实现超低飞溅焊接;采用带数字编码送丝控制的焊机,可以改善焊缝成型。