超声冲击技术的研究与应用

焊接结构件承受交变动荷载时,经常会发生突然断裂事故,其中90%为疲劳失效。将超声波能量运用到金属材料焊接接头的焊后处理,特别是在没有热处理条件的情况下,采用超声冲击的方法对焊缝进行消应力处理,以达到消除焊缝残余应力和提高疲劳性能的目的。     

铜/钢电子束自熔焊与间隙填丝焊焊缝成形研究

由于电子束自熔焊焊接过程中焊接接头间隙适应性效果差,在焊透的情况下极易产生焊缝表面下塌等缺陷,影响焊缝的成形质量和接头力学性能。课题组采用电子束间隙填丝焊焊接方法,分别以QCr0.8和304不锈钢为母材,紫铜焊丝作为填充材料,开展了电子束自熔焊和间隙填丝焊两种焊接试验。对比两种焊接方法下的焊缝成形质量,重点揭示了电子束间隙填丝焊接头成形特点。结果表明:电子束自熔焊存在明显的焊缝表面下塌缺陷,而电子束间隙填丝焊对接头间隙适应性效果非常好,可获得成形质量良好的焊缝;可以极大地改善焊缝表面下塌缺陷。在试验参数范围内,当间隙值为1.2 mm时,电子束间隙填丝焊焊缝表面下塌量仅有0.1 mm,对应的接头最高抗拉强度为240 MPa,全面优于铜/钢电子束自熔焊接头。     

焊缝宽度对碳钢对接接头残余应力分布的影响

针对当前大量焊接结构采用对接接头形式,存在焊缝宽度影响结构表面残余应力分布的问题,课题组结合有限元仿真软件ABAQUS建立了一种利用双椭球摆动热源进行窄间隙焊接的平板对接模型,并使用焊缝非线性的热弹塑性有限元法,计算出Q235 A钢在4种不同焊缝宽度下对接焊接接头的残余应力分布.计算结果表明:小尺寸焊缝宽度的对接接头在...     

YG20/45钢激光熔钎焊焊缝界面显微组织与元素扩散研究

针对YG20/45钢异种金属焊接时,存在焊缝接头脆性高及焊缝连接性能差等缺点,课题组提出以Cu/Invar/Ni复合层为中间层进行激光熔钎焊焊接,研究焊缝区域微观组织、化学成分及元素扩散规律.试验结果表明:母材硬质合金中的WC晶粒棱角在焊接试验中会溶解,部分晶粒聚集但不长大,从而降低了焊接接头的脆性;在焊缝过渡区Inv...     

304L非标准薄壁高耐蚀不锈钢管的焊接

针对304L非标准薄壁高耐蚀不锈钢管的使用条件及在焊接过程中可能出现的晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等问题,制定采用不填丝自动TIG的焊接工艺参数,编制合理的焊接工艺流程。焊后经质量检验,焊接接头化学成分在标准规定的范围内;熔合区与焊缝为较粗大柱状晶,晶粒度为1-2级;产品经氦检无渗漏;经铜-硫酸铜-硫酸晶间腐蚀试验未发现晶间腐蚀迹象。     

超薄镍基合金P-MPAW焊缝成形特征及微观组织演变

为了获得成形良好的超薄镍基合金焊接接头及其细化的微观组织,课题组基于恒定的平均电流,设计不同脉冲电流参数,采用脉冲微束等离子弧焊(P-MPAW)对100μm厚的镍基高温合金板材进行焊接实验。然后借助超景深显微镜对焊缝的宏观形貌及微观组织进行观察,分析脉冲参数下焊缝成形特征,并采用直线截点法计算焊缝中心的平均晶粒尺寸。结果表明:不同脉冲参数匹配下形成5种焊缝形貌,随着基值电流和脉冲频率的增加,焊缝熔池趋于连续均匀变化趋势。当基值电流为0.8 A、占空比为30%以及脉冲频率为100 Hz时,焊缝中心的平均晶粒尺寸最小。因此,脉冲微束等离子弧焊下,较小的占空比和基值电流以及较大频率的脉冲参数匹配,可获得成形良好且晶粒细化的焊缝。     

激光填丝焊接熔池凝固裂纹倾向性研究

激光填丝焊接熔池处于固液相混合状态时,凝固收缩和热收缩将导致固相合金之间产生拉应力,若此时没有液相合金的填充,固相金属将沿晶格边界处产生裂纹。文本基于动态条件下熔池凝固晶粒演变过程和焊缝中心线生长规律建立晶粒半径与固相金属百分比数学模型;同时,通过引入焊缝元素当量并提出一种熔池凝固裂纹判定准则;最后,采用不同填充材料下的不锈钢激光填丝焊接试验对判定准则进行验证。结果表明,基于晶粒生长规律推导的熔池凝固裂纹判定准则与实验结果吻合良好;液态金属向晶格边界填充速度越快,凝固裂纹越难产生;减小固相金属百分比与温度梯度比值,可降低凝固裂纹倾向性。     

旋挖钻机钻杆键条焊接接头的残余应力

钻杆是旋挖钻机的关键部件之一,也是易损部件,其损坏部位大多位于钻杆键条焊接接头处。该文采用SYSWELD软件对旋挖钻机钻杆键条接头的焊接过程进行了数值计算,并用X射线衍射法对实际钻杆键条焊接接头试样的残余应力进行了测量,得到了接头焊接完成后的残余应力分布。针对钻杆结构受力特点,着重分析了切向焊接残余应力的分布特征,并计算对比了焊接速度的影响。结果表明:焊接接头最大残余拉应力出现在热影响区内;随焊接速度的增加,管体上切向最大压应力明显增大,最大拉应力变化不明显。     

汽轮机焊接转子接头低周疲劳过程损伤变量的复合分析法

分析焊接转子接头的低周疲劳损伤过程对转子的安全性评估具有重要的指导意义。该文采用疲劳损伤力学的方法分析NiCrMoV钢汽轮机低压焊接转子1∶1模拟件接头低周疲劳过程。针对损伤变量表征方法中的弹性模量法和应力幅值法应用的局限性,并考虑循环前期循环软化(硬化)造成的材料损伤,提出了适用于循环软化材料或者循环前期出现短暂循环硬化、随后循环软化的材料的低周疲劳全过程损伤变量的分析方法——复合分析法。试验结果表明:在NiCrMoV钢汽轮机低压焊接转子接头的低周疲劳损伤过程分析中,采用复合分析法较弹性模量法和应力幅值法更为合理。     

超低温风力发电塔架焊接消应力技术研究与应用

在风力发电塔架焊接过程中,塔架的焊接区域以远高于周围区域的速度被急剧加热,并局部熔化。焊接区域因材料受热而导致热膨胀区受到周围较冷区域的约束,并造成弹性热应力,受热区温度升高后导致屈服极限下降。结果在焊接区域形成了塑性的热压缩,焊缝冷却后,比焊接周围区域相对缩短、变窄或减小。因此,这个区域就呈现了拉伸残余应力,而焊缝周围的区域则承受压缩残余应力。该文主要阐述了风力发电机塔架在制作焊接过程中利用振动时效+超声波冲击时效消除焊接应力的工艺方法。     

浅析LNG储罐焊接残余应力和变形的成因及防治

本文通过对LNG储罐焊接制造过程中焊接残余应力及残余变形的原因分析,分不同焊接部位,从经验尺寸、焊缝工艺布局、施焊工艺顺序等方面阐述了减少焊接残余应力和残余变形的有效途径。     

在役球罐裂纹缺陷统计与分析

通过对20多台在役球罐的定期检验中发现的裂纹缺陷的数量、位置、尺寸及使用介质等因素进行统计,结果表明:柱腿角焊缝裂纹和内表面裂纹数量最多,焊接接头上的裂纹主要以柱腿和环焊缝为主,裂纹尺寸大部分在50 mm以内。经分析,强力组装引起的拘束力、焊接残余应力、焊接接头的氢含量和淬硬组织的存在是裂纹形成的主要因素,合理控制这些因素能有效地提高球罐的安全性和使用寿命。     

高速纸机干燥部机架焊接应力分析及消除

对高速纸机干燥部机架焊接所产生的残余应力进行了分析,指出了焊接工艺参数对残余应力的影响;分析比较了热处理和振动时效两种工艺方法消除焊接残余应力的机理和效果。     

电动门窗升降器用钢丝绳疲劳断丝分析

电动门窗升降器用钢丝绳在使用过程中过早发生断丝。采用扫描电镜、能谱仪对断裂钢丝进行失效分析,并进行疲劳模拟试验。研究表明:钢丝绳在电动升降器上整体发生断裂属于宏观高应力低周弯曲疲劳断裂,弯曲的结构来自于结构组成件上的局部弯曲,弯曲载荷相对于拉伸载荷在应力分布上具有极大不均匀性,会大幅度提高局部的工作应力,引发相关的疲劳开裂。给出预防措施:(1)在安装过程中,避免电动升降器钢丝绳承受弯曲载荷、各股受力不均匀;(2)钢丝绳在铆接头时避免产生严重的弯曲变形或铆接头内孔端头和滑板卡槽处变形;(3)钢丝绳和电动门窗升降器组成件在生产运输过程中避免碰撞、挤压、磨损。     

浅谈焊接缺陷产生的原因预防及质量检验

质量是产品的核心,是企业的生命。良好的焊接质量是保证焊接结构安全作业和使用的重要条件。如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在其使用过程中,由于冲击、振动等原因,就有可能造成结构的断裂,甚至出现重大安全事故。因此,切实保证焊接质量,搞好焊接质量检验,是我们每个焊接工作者的重要职责。本文全面阐述了焊接缺陷的种类、产生原因及其防止措施,并介绍了焊缝质量检验的方法。     

有关焊接残余应力的分析与探讨

在现代建筑中钢结构得到了广泛的应用,但是要想保证钢结构建筑的稳定性和安全性就要注意焊接残余应力对其的影响。如果不重视焊接残余应力,那么很容易影响钢结构的稳定性、刚度和疲劳性。接下来,我们就来研究一下影响焊接残余应力的因素和具体的控制方式。     

塑料激光焊接技术

塑料激光焊接技术是一种方兴未艾的非接触焊接技术。同其它焊接方法相比,它具有非接触、不透气、不漏水、焊接速度快、精度高、焊缝强度高、无飞边、无残渣、无振动、热应力最小、易于控制、灵活性好、适应性好等诸多优点。塑料激光焊接技术主要应用于医疗器械、电子元器件、汽车零部件、纺织品、包装工业。本文概述了塑料激光焊接的原理、基本要求、焊接性、激光源、焊接方法、优点、应用和最新进展。     

CO_2气保焊丝镀前表面微伤对焊丝质量的影响

CO2气保焊丝镀前表面微伤影响焊丝镀层质量,并影响焊丝产品质量及使用性能。对比分析表面正常和表面微伤φ1.2 mm CO2气保焊丝缠绕试验、焊接试验和焊后导电嘴磨损情况,表面微伤焊丝表面纹理粗大,呈断续状,表面颜色不均,镀层质量差,表面微伤焊丝比正常焊丝镀铜层厚度小0.02~0.04μm。2种焊丝焊接时均采用电流280 A,电压30 V,送丝速度195 mm/s,焊接速度6.0 mm/s。表面正常焊丝送丝性能稳定,送丝力以及振动频率基本保持直线,表面微伤焊丝有轻微波动,振动频率很大,送丝性能不稳定。     

摆动电弧窄间隙厚板焊接工艺与熔池演变数值研究

针对窄间隙摆动电弧焊接在不同工艺下熔池演变差异较大的问题,课题组以实际摆动电弧窄间隙焊接工艺为依据,综合考虑窄间隙焊缝的几何形貌对热源加载的影响,建立了70 mm厚板多层单道焊接数值模型;利用ABAQUS模拟了不同工艺条件下熔池的形成过程及熔池横断面熔合线走向规律.实验结果表明:电弧摆动频率为0.7 Hz时,使用17 ...     

手工电弧焊焊接起重机运行轨道

门式起重机通常使用标准长度为 12 .5ｍ的铁路用钢轨 ,这样行车线路上接头比较多 ,因此给起重机运行带来冲击、振动 ,不仅造成钢轨出现低接头 ,而且对起重机各部件的使用寿命与维修周期、货物的安全平稳 ,司机的舒适度等都有影响。为此通过焊接方法实现无缝长轨具有重要的现实意义。1　钢轨焊接时应注意的几个问题1.1　钢轨是铁路专用的高碳中锰钢 (材质为Ｕ71Ｍｎ见表 1) ,焊接性较差 ,特别是大多数钢轨出厂时已作轨头表面淬火 ,加上板厚大 ,很容易产生焊接裂纹 ,尤其是延迟裂纹 ,在应力作用下还可能向母材及焊缝金属的纵深发展。只有满足…