角变形动态过程试验研究

对低碳钢对接接头多层多道焊的角变形动态过程进行数据采集,得到了不同工艺及不同工件厚度条件下角变形与时间的关系曲线,并进行了分析.认为,角变形发生发展的动态过程复杂;多层多道焊时,每层焊缝角变形动态过程既有一定的规律,又存在差异;残余角变形是焊接过程中角变形增量不断累加的结果.     

基于试验结果分析角变形形成原因

通过测试低碳钢(Q235)对接接头动态角变形,对其变化过程和特点进行了分析和总结。结果表明:除温度变化引起的体积线性变化对角变形产生影响外,高温相变对自由状态下单层对接接头焊缝以及多层多道焊的首层焊缝角变形变化将产生影响;而多层焊接除首层以外的其他层焊缝,高温相变对角变形变化不产生影响。     

低碳钢高温相变对焊接角变形的影响

低碳钢板具有良好的综合力学性能和焊接性能,被广泛地应用在各种焊接结构中,但是对接接头角变形一直是焊接过程中的突出问题.文中通过测试低碳钢对接接头动态角变形,对其变化过程和特点进行了分析和总结.结果表明,除温度变化引起的体积线性变化对角变形产生影响外,700℃以上温度发生的高温相变对自由状态下单层对接接头焊缝以及多层多道焊的首层焊缝角变形变化将产生影响;而多层焊接除首层以外的其它层焊缝,700℃以上温度的相变将对角变形变化不产生影响.     

厚板多层多道焊角变形分析方法

角变形一直是厚板多层多道焊过程中的突出问题，然而有关这方面的研究报道并不多见。作者对多层多道焊角变形的预测方法进行了分析，对已有的有关多层多道焊角变形经验公式进行了总结。在此基础上，提出了一种多层多道焊角变形的分析方法。应用基本的力学公式，结合焊接变形产生的原因，分析并推导出计算多层多道焊角变形的公式。最后，对厚板低碳钢单面V形坡口多道焊以及厚板高强铝合金双面V形坡口多道焊的角变形进行了实例分析。     

基于固有应变法低温钢对接多道焊焊接变形的研究

采用固有应变法计算SA203D低温钢平板多道焊焊后的变形分布,预测了焊接横向变形和角变形,并在此基础上计算了不同厚度筒体对接焊的变形情况,为SA203D钢焊接结构的制备和焊接工艺的优化提供了重要的参考依据。     

焊接反变形工艺在中厚板对接中的应用

分析工件焊后角变形产生的主要原因，详细介绍防止和消除焊后角变形的方法-焊接反变形工艺。     

拘束焊对接接头的平面外拘束力

合理采用拘束焊和反变形工艺措施，能有效地消除焊接残余变形，但是由于焊接结构应力应变场的复杂性，使得精确地计算拘束力、拘束长度和反变形很困难。本文应用弹塑性弯曲理论提出了一种消除焊接对接接头角变形的平面外拘束力的计算方法，计算了极限拘束力、拘束长度和反变形的量值，并通过试验验证了方法的有效性。     

厚板对接接头多层多道焊有限元模拟研究

以X70钢厚板对接接头多层多道焊为研究对象,利用MARC软件中的生死单元技术对厚板多层多道焊焊接过程进行模拟,经分析得到了厚板多层多道焊取样点的热循环曲线、试样件的变形和应力曲线,然后对其进行分析,并采用塞尺测量验证仿真结果。结果表明,每个焊缝都会受到后焊接过程的热作用,有多次热循环;沿焊接方向对接接头的自由端发生了明显的角变形,焊接变形最大值为4.984 mm;焊接仿真变形结果与测量结果趋势一致,误差最大为4.54%;焊缝受到其后焊接的多次热循环作用,有多次应力循环,对生产有重要的指导意义。     

QTT天线轨道重力弯矩下多层多道焊角变形预测

QTT (Qitai radio telescope)天线轨道每段尺寸4 000 mm × 600 mm × 200 mm,进行多层多道焊拼接时,坡口与熔敷金属量大,角变形大. 为了预测与控制变形,通过轨道缩比模型的试验与有限元分析,验证了热弹塑性耦合模型的合理性,并在有限元模型中考虑了重力的影响. 同时为解决大型QTT天线轨道结构多层多道焊模拟计算量大的问题,增加了重力弯矩影响,对多层多道焊角变形预测公式进行了修正. 结果表明,对于大型QTT天线轨道结构,重力影响因素不可忽略,且添加重力条件提高了模型角变形预测精度,为新一代大型QTT天线轨道实际装焊提供了理论指导.     

基于固有应变法简体对接多道焊焊接变形的预测

对于全焊接阀体球阀，由于最后一道工序是焊接，为了确保焊后阀芯的转动和阀门的密封，焊接变形应该严格的控制，选择一个有效的方法准确地预测焊接变形，为焊前阀体的加工提供参考数据。采用了基于固有应变理论的有限元法预测与阀体结构相似的筒体对接多道焊的焊接变形。对于多道多层焊，轴向变形采用了分层计算的方法，径向变形进行一次计算。与试验测量的结果比较，计算值与测量值比较吻合，验证了固有应变法的准确性及可靠性，为阀体焊接工艺参数的优化和焊接结构的加工提供了重要的参考依据。     

钢结构对接接头大间隙焊接技术试验研究

对接焊缝广泛应用于钢结构制作和安装中,但因制作和安装等累计误差,导致一些对接接头根部间隙超过国家规范要求,本文在实验的基础上,通过对对接接头根部大间隙焊接工艺进行优化,并成功完成了大间隙的焊接,填补钢结构焊接规范没有大间隙焊接参数和工艺的空白.     

锅炉20G钢和12CrMo钢的对接焊工艺

某造纸厂热力发电使用的锅炉,牌号为P35/39-P,蒸汽流量35 t/h,压力4.2 MPa,属大型中压锅炉.该锅炉从投产使用以来,经常因生产不稳定,造成汽机甩负荷而引起过热器温度急剧升高,压力增大,致使过热器与过热器联箱连接处焊缝区产生龟裂鼓包,周而复始形成裂纹,引起蒸汽泄漏.     

脉冲闪光焊预热过程的计算机仿真

根据ＤＱ－１型管道脉冲闪光对焊机动态频率特性试验，采用改进的ＬＥＶＹ法进行了辨识、得出焊机控制系统的稳定模型，并采用闭环数字仿真方法研究了焊机主要控制参量对闪光预热过程的影响。工艺试验结果表明，用仿真研究方法得出的结果与试验结果相吻合，从而可以大大地减少昂贵，耗时的试验工作量。这一模型辨识和系统仿真程序具有一定的通用性。     

铜镁合金线材连续挤压扩展变形行为研究

利用刚塑性有限元软件Deform-3D对铜镁合金线材连续挤压变形过程进行数值模拟,分析变形区坯料的温度场与速度场,研究其扩展变形行为,分析了扩展腔内各部分变形坯料的宏观硬度和微观组织。结果表明,坯料在腔体入口处流动速度最快,变形温度最高,扩展腔的两侧大部分为变形死区,流动速度接近零,变形温度最低。从腔体入口到模具出口,坯料流动速度逐渐减小,变形温度逐渐降低。从腔体中心向两侧,坯料流动速度逐渐减小,变形温度逐渐降低。与挡料块接触部分的坯料,硬度最高,晶粒细小。扩展腔两侧的坯料,硬度最小,晶粒粗大。     

20 g钢对接焊接接头循环应力-应变的特性

利用低周疲劳单试样步增量法,得到了20g钢的母材,焊缝和焊接接头试样的循环应力-应变曲线及相关低周疲劳性能参数;分析了焊接接头各区域组织对循环应力-应变行为的影响,说明了焊接接头组织不均匀性引起的力学性能不均匀性的存在及作用。试验表明,具有组织不均匀性和力学性能不均匀性的焊接接头试样与均质的母材或焊缝试样的循环应力-应变行为是不同的,在锅炉及压力容器疲劳设计中应考虑这些不均匀性对焊接结构疲劳性能的影响。     

反应堆压力容器环形试件对焊接头力学不均匀性测试研究

为实现反应堆紧凑布置,反应堆压力容器内设计了多个复合功能的复杂环形构件,此类结构形式首次出现在反应堆压力容器设计中,属于大厚度、高拘束度焊缝结构形式,使得环形构件与反应堆压力容器内壁焊接接头残余应力呈现高幅值和分布复杂的特点;而此类结构长期在高温、高压、强辐照环境下服役并承受交变载荷作用,对结构安全性、可靠性等要求很高...     

搅拌摩擦焊工艺倾角研究

国内对搅拌摩擦焊焊接参数(如进给速度、旋转速度)的研究比较多,但对工艺倾角的研究很少.本文采用搅拌摩擦焊方法对2519铝合金进行了焊接试验,结果表明,工艺倾角也是影响焊缝质量的关键性因素,工艺倾角在3°～5°区间时,呈现出较好的焊缝性能,小于3°或大小5°,焊缝性能较差.     

不同检测方法在对接焊接接头检测中的对比

介绍利用不同检测技术检测对接焊接接头的特点。分析研究了相控阵超声成像技术在检测对接焊接接头的优势。试验表明,相控阵超声检测方法能够记录检测全过程、检测重复性好、检测结果直观、可确定缺陷的空间走向及变化、可测量缺陷高度且检测效率高。     

Effect of Laser Welding Process Parameters on Microstructure and Mechanical Properties on Butt Joint of New Hot-Rolled Nano-scale Precipitation-Strengthened Steel

A 4 kW fiber laser was chosen to weld the new hot-rolled nano-scale precipitation-strengthened steel with a thickness of 4.5 mm. The effect of laser power, defocusing distance, and welding speed on the welded joint appearance was examined, and the microstructure and mechanical properties on the typical butt joints were investigated. Results showed that increasing laser welding power may cause faster downward flow of molten metal to produce greater root humping. With the welding speed increasing, the average welding seam （WS） width decreased, and the average WS and heat-affected zone （HAZ） hardness increased. The microstructures of WS, fusion line, and coarse grain heat-affected zone were lath martensite, but the growth direction of the original austenite grain boundaries was significantly different. The microstructures of fine grain heat-affected zone were ferrite and martensite, and the microstructure of mixed grain heat- affected zone contained ferrite, massive M/A island, and a small amount of martensite. The micro-hardness values of WS, HAZ, and base metal （BM） were 358, 302, and 265 HV, respectively. The butt joint fracture at the BM far from the WS and the welded joint tensile strength are observed to follow proportional relationship with hardness.