SA508-3钢回火焊道技术焊道搭接量的分析

针对核电设备常用钢种SA508-3钢,采用钨极氩弧自动焊接方法,对该钢种在使用回火焊道焊接技术修复时的焊道搭接量进行了分析。试验结果表明,焊道搭接量在0%～30%时,相邻的焊道间有明显的凹坑的存在,在后续焊道的焊接过程中容易出现未熔合问题;焊道搭接量达到70%时,焊道表面向瘤状发展,不利于后续焊道的排布,焊道几何尺寸的排布使得回火焊道焊接技术无法实施;焊道搭接量在40%～60%时,焊道分布相对平直,显微硬度及淬硬组织分布均匀,利于回火焊道技术的实施。     

基于GMAW堆焊成形的堆焊层焊道搭接量及力学性能研究

以基于GMAW堆焊成形的堆焊层为研究对象,研究了其焊道搭接量模型,重点分析了焊道搭接量对堆焊层成形表面平整度的影响。通过试验对搭接模型的可靠性进行了验证,并对堆焊层横截面整体显微硬度进行测试,对堆焊层水平方向的力学性能进行了拉伸试验。结果表明:采用电流115 A、送丝速度50 mm/s、焊接速度6 mm/s这组成形工艺参数时,成形质量相对稳定,堆焊层成形表面平整度好;堆焊层的硬度从焊道底部向上逐渐增大,大致在150~180HV之间;堆焊层拉伸性能好,断口为韧性断裂,塑形好,能满足零件的使用性能要求。     

电弧摆动对窄间隙GMAW横焊打底焊道成形的影响

采用一款新型摆动电弧窄间隙熔化极气体保护焊焊枪,对FH40厚板进行窄间隙横焊试验,探究不同工艺参数对打底焊道成形、熔滴过渡及缺陷的影响规律。结果表明,摆动幅度对焊道的熔宽和表面凹凸度影响最大,焊接速度对熔深和焊道成形的不对称性影响最大;电弧不摆动时,熔池铺展范围小,焊道凸而窄,坡口两侧无法熔合;电弧摆动过程中熔滴过渡形式和熔池流动状态会发生变化,合适的电弧摆动幅度有助于熔池均匀填满坡口,获得侧壁熔合良好、成形对称的打底焊焊道,但过大的摆动幅度会加快熔池下淌,甚至造成焊道外凸、咬边等焊接缺陷。     

电弧摆动对窄间隙GMAW横焊打底焊道成形的影响

采用一款新型摆动电弧窄间隙熔化极气体保护焊焊枪,对FH40厚板进行窄间隙横焊试验,探究不同工艺参数对打底焊道成形、熔滴过渡及缺陷的影响规律。结果表明,摆动幅度对焊道的熔宽和表面凹凸度影响最大,焊接速度对熔深和焊道成形的不对称性影响最大;电弧不摆动时,熔池铺展范围小,焊道凸而窄,坡口两侧无法熔合;电弧摆动过程中熔滴过渡形式和熔池流动状态会发生变化,合适的电弧摆动幅度有助于熔池均匀填满坡口,获得侧壁熔合良好、成形对称的打底焊焊道,但过大的摆动幅度会加快熔池下淌,甚至造成焊道外凸、咬边等焊接缺陷。     

自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊参数对焊道表面成形的影响

以自保护药芯焊丝(414N-O)为研究对象,借助焊道表面成形系数来评价自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊焊道的表面成形特征,研究了自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊过程中堆焊参数对焊道表面成形的影响. 结果表明,复合热源堆焊过程中,激光的加入明显降低了自保护药芯焊丝电弧作用点漂移概率,有效地克服了自保护药芯焊丝长弧堆焊气孔问题,降低了电弧对工件表面的作用能量. 堆焊参数中,光丝前后位置和光丝间距对焊道表面成形特征起决定性影响,激光前置时光丝间距对焊道表面成形影响显著,激光后置时则影响较小;光丝间距DLA=0 mm和DLA=+2 mm时,有利于焊道表面成形;光丝间距DLA=-2 mm时,恶化了焊道表面成形;激光功率、堆焊速度、堆焊电流和堆焊电压对焊道余高影响显著,激光功率、堆焊电流和堆焊电压对焊道表面成形系数影响显著,焊丝伸出长度对焊道余高和焊道表面成形系数影响较小.     

搭接焊铝管成形辊的设计方法

介绍了塑铝复合管中间层铝管的成形过程及铝管成形辊的设计方法。     

电弧堆焊参数对焊道形貌的影响规律

文中以单道焊缝形貌为切入点,研究工艺参数对焊道形貌的影响并建立回归方程以预测焊道尺寸。结果表明,焊接电流对焊道尺寸的影响最显著,焊接电流每提高50 A,焊缝宽度平均增大14%,不同工艺参数间存在一定耦合关系,同时揭示了焊接电流和焊接速度的增加引起电弧动压力变化进而导致焊缝由指状向碗状形貌转变的规律。对比多种回归模型,综合考虑工艺参数耦合的影响,提出基于剔除低相关因子的响应曲面法,整体回归效果好,试验表明该模型的R²均在0.97以上,预测误差在5%以内。建立的回归模型将为电弧堆焊层数与道数的规划提供准确的焊道尺寸信息,确保机器人焊接位姿满足工艺要求。     

双丝埋弧焊工艺参数与焊道成形关系研究

双丝埋弧焊以其高效、节能、优质的特点而得到广泛应用，但其工艺控制较复杂，焊道成形影响因素较多。在参考相关文献的基础上，针对高强钢用高碱度烧结焊剂，通过在平板表面堆焊和V型坡口对接板试验，系统分析了焊接电流、电弧电压、焊接速度、双丝位置组合及间距、线能量、坡口形式等与焊道成形的关系。     

抑制高速GMAW驼峰焊道的外加磁场数值分析

当熔化极气体保护焊的焊接速度高于一定临界值时,会出现驼峰焊道成形缺陷.为防止驼峰焊道的出现,通过外加磁场与熔池中的焊接电流相互作用,产生指向熔池前方的电磁力,抑制熔池中后向液体流的动量从而抑制驼峰的产生.通过建立焊前工件上外加磁场的三维模型,计算了工件上的外加电磁场分布.提出热-磁耦合分析方法,实现焊接过程中熔池内外加电磁场的数值计算.结果表明,高速焊过程中,外加磁场主要以横向磁场分布在熔池区;焊丝与磁极间的距离会显著改变熔池内外加横向磁场的分布.     

基于多因素权重法的高压GMAW焊缝成形分析

水下高压干式GMAW焊缝成形难以控制,影响焊接质量,通过多因素权重法对影响高压GMAW焊缝成形的参数进行分析,以确定焊接过程中主要参数与焊缝成形之间的关系. 以高压GMAW焊接正交试验结果作为训练样本,利用BP神经网络建立了焊缝成形预测模型. 将模型预测结果与实际焊接试验结果进行对比,验证了模型的精确度. 以预测模型中的权值为基础,通过Garson算法得出各参数变量对于焊缝成形参数的权重系数,并通过高压干式GMAW试验进行验证. 结果表明,不同焊接参数变化引起的焊缝成形参数变化幅度与相应焊接参数对焊缝成形的影响权重基本对应,所得权重系数对于高压GMAW焊接工程应用具有指导作用.     

Effect of welding current and speed on occurrence of humping bead in high-speed GMAW

The developed mathematical model of humping formation mechanism in high-speed gas metal arc welding (GMAW) is used to analyze the effects of welding current and welding speed on the occurrence of humping bead. It considers both the momentum and heat content of backward flowing molten jet inside weld pool. Three-dimensional geometry of weld pool, the spacing between two adjacent humps and hump height along humping weld bead are calculated under different levels of welding current and welding speed. It shows that wire feeding rate, power intensity and the moment of backward flowing molten jet are the major factors on humping bead formation.     

水下高压干式环境下压力及焊接参数对GMAW焊缝成形的影响

开展水下高压干法焊接试验研究,在焊接过程相对稳定的情况下,以环境压力、焊接电流、保护气成分、焊丝伸出长度为变量,探索其对于焊缝截面成形的影响规律. 采用正交试验方法,通过试验确定了焊缝熔深、熔宽及余高随上述变量的变化规律. 结果表明,随着环境压力增大,焊接飞溅增多,熔深增加,熔宽减小,余高增高;高压环境下,随着焊接电流增大,熔宽没有明显变化,熔深增加,余高略有增加;随着保护气中CO₂比例的增加,熔深减小,熔宽增加,余高变化不明显;随着焊丝伸出长度增加,熔深减小,熔宽增加,余高增加.     

在线测量薄板焊缝区的变形

针对薄板在堆焊过程中焊缝区发生较大塑性变形的问题,提出一种基于数字图像弱相关技术的光学非接触在线测量焊接变形的方法,在焊接及冷却过程对焊缝区域全场及关键点的变形状态进行跟踪测量,获取变形规律.对Q235薄板进行钨极惰性气体保护焊（TIG）堆焊试验,结果表明,垂直于薄板方向上的变形量远大于其余两个方向;薄板焊缝区在焊接过程中先呈凸起状,逐渐冷却后呈马鞍状;薄板焊缝关键点及焊缝区的面外变形量随焊接电流的增大而明显增大.此方法对验证薄板焊接变形的数值模拟预测和揭示焊接变形机理等具有重要的指导意义.     

对回火焊道标准化研究的几点思考

依据ASME标准第Ⅸ卷、Ⅲ卷和Ⅺ卷和法国RCC-M标准第Ⅳ卷中关于回火焊道焊接技术的规定,从工艺评定和实施应用两个方面对国外先进工业标准进行介绍。在此基础上结合国内外相关研究进行分析和总结,可以发现国外先进工业标准中的条例有其合理性,但是部分条例过于保守,使得修复成本增加。此外,回火焊道工艺评定中的变素均为对热循环条件产生影响的因素。为引进国外先进工业标准和促进国内回火焊道焊接技术的发展,应当深入研究相关条例。     

Sensitivity model for prediction of bead geometry in underwater wet flux cored arc welding

To investigate influence of welding parameters on weld bead geometry in underwater wet flux cored arc welding (FCAW), orthogonal experiments of underwater wet FCAW were conducted in the hyperbaric chamber at water depth from 0.2 m to 60 m and mathematical models were developed by multiple curvilinear regression method from the experimental data. Sensitivity analysis was then performed to predict the bead geometry and evaluate the influence of welding parameters. The results reveal that water depth has a greater influence on bead geometry than other welding parameters when welding at a water depth less than 10 m. At a water depth deeper than 10 m, a change in travel speed affects the bead geometry more strongly than other welding parameters.     

铝合金焊接快速成形层间间隔时间分析

在焊接成形过程中,热输入的大小对成形零件的质量和性能有很大的影响.将控制层间间隔时间作为控制热输入的一种方法,以交流钨极氩弧焊(AC-TIG)为焊接热源,对5356铝合金进行了多层多道焊的快速成形试验,通过改变层间间隔时间,分析了不同的层间间隔时间对成形零件表面质量和组织相尺寸的影响.结果表明,在相同的焊接参数条件下,变层间间隔时间所成形零件的表面质量和组织相情况均优于等时间间隔时间的成形零件.     

薄板TIG堆焊屈曲变形的预测

针对TIG堆焊所引起的薄板复杂屈曲变形问题,采用基于热弹塑性理论的有限元法建立薄板焊接变形预测模型,提出了数字图像相关法对预测屈曲模型进行试验验证并设计了薄板焊接变形检测试验装置. 结果表明,基于数字图像相关技术的非接触变形检测方法能够全场动态获取堆焊屈曲变形数据,全面验证了焊接变形有限元预测模型,基于高斯热源模型、非线性瞬态热传导边界条件、材料高温性能参数等的热?力耦合热弹塑性预测模型具有较高的精度.薄板焊接变形冷却后呈马鞍形,结合动态温度场与应力场,对揭示焊接马鞍形屈曲变形机理具有重要的意义.     

高强度钢激光堆焊修复堆焊层金属显微组织及性能的分析研究

采用激光堆焊的方法,在高强度钢34CrNi3Mo上用堆焊金属材料DLF-301进行堆焊加工,分析了堆焊层金属的显微组织和性能.分析结果表明,堆焊层为4层,层与层之间结合良好,无明显的气孔及裂纹;多层堆焊形成了柱状晶体与树枝状晶体交替出现的组织;堆焊过程中后层对前层相当于进行了回火,因此堆焊层交界处的硬度值有所下降.     

Quantitative research on the heat affected zone of weave bead welding for Invaralloy

Quantitative research on the heat affected zone( HAZ) of weave bead welding( WBW) joint for Invar alloy is carried out in this paper. Based on the morphology and related data analysis of the weld seam,the width difference of each layer and the forming mechanism are analyzed. Results show that the bottom layer( Layer 1) has the widest HAZ and the smallest fluctuation,which reaches 1 200 μm. HAZ width of layer 2 to 5 is relatively narrower which is basically below 600μm,while the amplitude fluctuation is greater. The main reason lies in the welding path. The long straight welding without weave causes the base metal near the groove fully melts which causes by the long straight welding without weave,while welding with weave leads to the uneven and inadequate melting of metal near groove.