特厚钢板V型坡口单面焊接热循环测定实验

焊接温度场是一个温度变化率很大的动态温度场,使用热电偶测定温度场是测定焊接温度场的重要手段.采用的测定系统是由K型热电偶和无纸记录仪组成,用来测定60 mm厚特厚钢板V型坡口单面自动焊的焊接热循环实验,得到了17道次焊接的实时温度数据.通过对热循曲线的研究分析,得到改善工艺手段、预测热影响区组织变化以及焊接应力分布的信息.     

工艺参数对TIG焊接温度场影响规律的有限元模拟

针对奥氏体不锈钢0Crl8Ni9的TIG焊接过程,建立了相应的数学模型和物理模型,并基于ANSYS平台进行有限元计算,分析了焊接速度、焊接电流和电弧电压等工艺参数对焊接温度场的影响规律。结果表明,在其他条件一定的情况下,焊接电流和电弧电压直接影响焊接热输入,进而对焊接热循环的峰值温度影响显著。焊接速度仅对熔合区和热影响区的峰值温度有较大影响,但对母材其他部位的影响较小。     

机舱骨架结构焊接顺序优化数值分析

机舱骨架结构焊接变形问题突出，为获取最佳的焊接顺序，减小前舱骨架结构的焊接变形，对机舱骨架典型接头进行焊接试验，并建立局部接头的热弹塑性有限元模型，对温度场进行数值模拟，采用热循环曲线法对3种不同焊接顺序方案下的机舱骨架变形进行分析。结果表明：通过试验和模拟获得的典型接头熔池形貌及特征点热循环曲线变化趋势一致；根据不同焊接顺序下纵梁前段及挡板下横梁的焊接变形情况得到了较优的焊接顺序。     

SS400钢焊接温度场数值模拟与试验验证

为得到SS400超细晶钢焊接温度场分布规律,用ANSYS软件,对SS400钢焊接温度场进行模拟计算,利用体生热率及生死单元技术来实现热源移动和焊缝的生成,得到一定焊接工艺下的焊接温度场分布规律。为验证模拟计算结果的准确性,进行了8 mm厚SS400钢平板对接焊试验,对焊接温度场进行了测定。对比结果发现,模拟计算的温度场与试验温度场变化规律基本相同。用ANSYS分析焊缝及热影响区的热循环曲线是可行的。     

310S奥氏体不锈钢TIG自熔焊热源模型与温度场模拟

采用SYSWELD有限元软件对12mm厚的310S奥氏体不锈钢平板TIG自熔焊焊接过程进行了模拟研究。通过建立材料物性数据库,选用双椭球模型作为焊接模型,以对流和辐射作为模拟工件与外部环境热交换的主要方式,将模拟获得的焊缝截面形貌、焊接热循环曲线和实验获得的焊缝截面形貌、焊接热循环曲线对比,建立了焊接热源模型,获得了TIG焊温度场分布。研究表明:建立的焊接热源模型拟合良好,参数选取的较为合理;双椭球热源模型能较好的模拟310S奥氏体不锈钢TIG焊接过程的温度变化。     

薄板高强铝合金脉冲焊接热计算分析

本文结合被观察点与脉冲电流前沿的相对位置和电弧的正态——圆形分布的特点,推导出了薄板脉冲焊接热过程的普遍数学模式,并用以对薄板高强铝合金的焊接热循环及温度场进行了较符合实际的计算。此外,还给出了低频脉冲焊时,不同情况下脉冲焊接热循环的不同形态。     

焊接热影响区贝氏体相变测试分析系统研究

研究开发了一种新型焊接热循环测试及分析系统,现场焊接并采集了不同状态下15MnMoVN钢的HAZ热循环曲线,对所采集的曲线在800℃～300℃冷却区间段进行了二阶差分计算,发现有,绝对值为最大值的拐点.经分析,这些拐点处的温度值为对应的贝氏体相变点温度.     

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.     

西部原油管道冷热油交替输送过程温度场

热原油管道温度场的准确计算对管道的安全运行具有重要意义.建立了描述冷热油交替输送过程中非稳态水力、热力问题的数学模型,开发了计算软件,并对西部原油管道交替输送4种原油进行了模拟计算.结果表明:考虑不同管道运行历史得到的管道沿线油品温度最大偏差一般出现在进站位置,即管道加热站间距离越长,建立同样精度的温度场需要的管道运行历史越长.在当前算例范围内,考虑前一个月的管道运行历史计算得到的温度场即可满足工程精度要求.由于任意位置温度场的计算偏差都会累积到进站位置,因此随着站间管道距离的减小,初始温度场对运行过程的影响趋弱.     

Q345B厚板T型头CO_2气体保护焊温度场的数值模拟与分析

基于商用有限元软件ANSYS的APDL语言,选用适用于CO2气体保护焊的双椭球热源模型,建立Q345B厚板T型接头多层多道焊的有限元模型,采用单元生死技术,通过编制子程序逐层逐段地激活焊缝单元来模拟焊缝材料的填充过程,得到不同焊接速度下模型温度场的分布情况以及模型典型位置的热循环曲线,并通过实验验证了仿真结果,证明了焊接模拟的可靠性,为实际焊接过程分析提供一定的理论帮助.     

焊接线能量对熔敷金属组织形成的影响

采用堆焊焊条CHR322,在A3钢基体上以不同的焊接工艺进行手工电弧堆焊试验。分析了堆焊熔敷金属的显微组织,研究了焊接线能量对堆焊层金属显微组织形成的影响。分析研究表明：堆焊金属与基体金属具有良好的冶金结合,第一层堆焊金属受基体金属的稀释程度影响明显。堆焊金属的显微组织与输入的焊接线能量的大小有关。     

长输管道全自动焊接工艺技术研究

为满足中亚天然气管道C线工程对管道焊接质量的要求,本文以中亚天然气管道C线工程为例,采用CRC内焊机打底+CRC P260外焊机热焊+CRC P600双焊枪焊接系统填充盖面的工艺方法,对X80钢进行了焊接工艺实验,并对焊接接头的力学性能和宏观金相进行了评定。实验结果表明,采用CRC管道全自动焊系统焊接的焊缝,外观整齐、均匀,无任何分解裂纹、未焊透、烧穿等缺陷,焊缝有咬边现象,但均未超标,符合API1104—2005标准,选定的焊接工艺完全能够满足现场自动焊施工的技术要求。该工艺已应用于中亚天然气管道C线工程,并取得了良好的焊接效果。     

计算机技术在输气管道焊接及腐蚀研究中的应用

随着计算机技术及材料学科的发展,将现代计算机技术及相关的数值模拟、信息处理、人工智能、神经网络、实时监控、计算机仿真等用于管道铺设的焊接过程,同时应用于运营中管道的腐蚀与防护领域已日益广泛．在众多的计算机技术应用研究方面,针对焊接工艺作为管道铺设的重要工艺及管道运营中的腐蚀与防护,分别从焊接温度场模拟、氢扩散行为分析、神经网络、信息处理与数据库等几个方面讨论了计算机技术的应用及其发展趋势．     

油气管道施工中焊接技术的应用及发展

油气管道焊接方法经历了从手工焊到半自动焊及自动焊接的发展过程,气体保护半自动焊接仍然是目前普遍采用的管道施工焊接方法。随着管道建设向高工作压力、大口径、厚管壁的方向发展,高效焊接方法、高质量的焊接材料及高技术含量的焊接设备将不断出现,并逐步应用工程实践。     

单双丝埋弧焊工艺及接头性能比较分析

以生产中常用的16Mn钢材料为焊接母材,采用单丝交流、单丝直流埋弧焊和双丝埋弧焊工艺方法制备焊件.对不同工艺方法得到的焊接接头进行了拉伸试验,焊缝金属和焊接热影响区金属的室温冲击试验,观察了焊缝金属的显微组织,用扫描电子显微镜观察了冲击断口形貌,根据试验数据计算了不同工艺方法下的熔敷速度.比较分析结果表明:双丝埋弧焊工艺下的熔敷速度比单丝交流、单丝直流埋弧焊工艺下的熔敷速度分别提高了108%和64%,焊接速度分别提高了59%和67%,焊接工艺稳定性好,焊缝成形美观.三种工艺方法下得到的焊接接头抗拉强度和屈服强度无明显区别.单丝埋弧焊时焊缝金属的室温冲击韧度值比双丝埋弧焊时的高,单丝交流埋弧焊时焊接热影响区金属的冲击韧度值最高.     

焊接工艺对波形钢腹板焊接细节残余应力的影响

为得到一种较优的波形钢腹板-翼缘板焊件焊接工艺,以头道河大桥为工程背景,采用ABAQUS建立了3种不同加载工况下的焊接数值计算模型,得到了焊接过程中焊件的温度场变化,并对比了单面焊件在不同焊接顺序下的纵向残余应力分布,分析了单面焊件和双面焊件在折角区域焊缝的纵向残余应力分布,考虑了变截面对关键细节纵向残余应力的影响。结果表明：焊缝附近的等效残余应力接近Q345钢材的屈服应力,不容忽视;合理的焊接顺序能够降低单面焊件在折角区域焊缝的纵向残余应力;对于双面焊件,先焊一侧的焊缝应力水平低于单面焊件的,而后焊一侧的焊缝应力水平则高于单面焊件的,为减小折角焊缝区域的纵向残余应力,建议采用先焊折角圆弧外侧,再焊圆弧内侧的双面焊焊接工艺;关键细节的纵向残余应力与翼缘板厚度呈负相关。     

逆变弧焊电源主电路设计

主要介绍中频逆变弧焊电源主回路构成及设计方法,其中包括输入整流滤波电路中防止合闸浪涌电流及抗干扰问题,逆变电路的结构特点及器件的选取原则和保护方法,变压器磁心的选取和线径的选择计算,输出整流滤波电路的电路设计和参数的计算．     

摩擦焊接过程中的传热与计算

在通过有限元分析技术对细棒的传热计算做了基础性研究的基础上,探讨了焊接过程的温度场及影响因素,并在假定条件下对温度场和热流密度分布关系做了理论推导,对焊接以及数值模拟分析提供了理论依据,提高了热分析的准确性.     

基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法研究

研究并提出了基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法,介绍了基于激光跟踪的焊缝跟踪技术的优点,对焊缝自动跟踪过程以及该过程中前置传感滞后跟踪、实时跟踪算法等关键技术问题进行了深入探讨。管道焊接机器人的工艺试验表明：该算法可有效提高基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪精度。     

基于Windows的焊接温度场动态检测系统研究

研究建立了一套基于Ｗｉｎｄｏｗｓ 操作系统的焊接温度场动态检测系统－ 该系统采用ＶｉｓｕａｌＣ＋ ＋ ６ ．０ 设计了可视化应用程序框架,实现了对焊接温度场动态采集、处理、分析、储存以及对焊枪、小车及ＩＣＣＤ的调节,对焊接自动化具有重要的实用价值