超临界600 MW汽轮机高中压整体内缸铸造工艺设计

通过对超临界600 MW汽轮机高中压整体内缸铸件结构进行分析,认为该铸件有汽道造型难、补缩难以及尺寸精度控制难等特点;采用铸焊结合、墙形补贴工艺措施解决汽道缩松问题,汽道不同部位采用不同缩尺解决尺寸精度问题,并用凝固模拟软件对工艺进行多次模拟优化,生产出了合格产品.     

低压缸中心销焊接变形的控制

详细介绍了利用焊缝的收缩力和采用合理的焊接顺序控制汽轮机低压缸中心销焊接变形的工艺措施,采用该工艺施焊,使低压缸中心销的焊接变形量远远小于要求的±0.80 mm,为同类焊接变形问题的解决提供了有益的参考.     

某大型汽轮机末级叶片裂纹焊接修复

某300 MW大型气轮机由于运行时间过长,汽轮机末级低压缸2Cr13钢叶片出现大量裂纹.通过叶片裂纹补焊工艺试验,确定采用镍基焊接材料的TIG焊接工艺,并成功地补焊修复了大量叶片裂纹.该工艺具有一定的技术、经济价值.     

液压支架千斤顶附件的焊接工艺研究

为避免千斤顶附件(通液座)焊接对精加工后的缸筒内孔尺寸和圆度造成影响,从增加刚性拘束、预留反变形和控制焊接热输入等角度研究适用于精加工后缸筒附件焊接的生产工艺.研究表明:仅采用I=140～160 A、U=20～22 V、v=210～230 mm/min的小规范MAG焊接工艺,无法保证产品质量,缸筒内孔依然会出现最大0.3 mm的焊接变形;采用小规范焊接并借助拘束工装预制0.8～1.2 mm横向反变形,则可以有效控制焊接变形,保证缸筒内孔尺寸和圆度均符合设计要求.     

大面积拼焊平台结构的焊接变形预测

为了对大面积厚板拼焊平台结构进行焊接变形预测,首先进行了缩比件焊接试验,并测试了焊接过程中的角变形,然后进行了实际焊道数量及焊道集中分组后缩比件的焊接数值模拟,验证了焊接有限元模型输入的准确性及焊道集中分组方案的合理性;最后根据建立的焊道集中规则建立了平台结构的焊接有限元模型,进行了焊接变形的预测.结果表明,实际焊道数量及焊道集中分组后缩比件焊接角变形的数值模拟结果与测试结果一致,角变形约为1.6°,验证了将实际焊接工艺中15层27道简化为5层5道的焊道集中方案的准确性;平台结构的焊接变形表现为局部下塌或上凸的面外变形,是由上下坡口不对称产生的焊接角变形及底部钢架支撑作用共同产生的,面外变形范围为−5.2 ~ 4.4 mm.     

JCO钢管成形仿真技术研究

多道次弯曲是大口径直缝埋弧焊管关键生产技术.由于弯曲成形中卸载后的弹性恢复影响焊管的最终成形尺寸,预测管坯在多道次成形后的最终形状成为本论文的研究目标.采用有限元分析方法,针对壁厚为14.6 mm、直径为508 mm的X-70管线钢的成形进行了仿真研究,找到了最佳的上模位移量,数值模拟结果与生产实际吻合较好.     

ZG15Cr1Mo1V汽轮机高压内缸裂纹的焊接修复

分析了某汽轮机高压内缸裂纹产生的原因,介绍了消缺方案和焊前坡口面处理措施,制定了合理的补焊工艺方案和控制变形措施,最终裂纹一次返修合格。     

减少零件补焊变形的一项措施

我厂生产的离合器经过机、钳加工后,要求补焊,由于该产品活塞与套筒为研配,尺寸精度要求很高,补焊存在一定难度.采用J422,(?)2.5mm焊条,小电流、小规范进行补焊后,零件变形较大,达不到技术要求.为了把零件变形降低到最小限度,采取了在水中补焊的措施.     

ZG15Cr1Mo1V型缸体材料裂纹焊接修复

对超超临界汽轮机高压内缸裂纹采用ENiCrFe-1焊条的补焊修复过程,以及缸体材料(ZG14Cr1Mo1VTiB)和熔敷金属成分、组织、性能进行了研究。采用在补焊裂纹尖端加工圆弧,改进补焊工艺,焊后整体热处理等措施,解决了缸体材料特殊、刚性大、补焊难度大的裂纹焊接修复技术难题。     

大型离心式压缩机成品机壳补焊技术

某大型离心式压缩机机壳有多处焊接缺陷，且机壳已是成品状态。根据壳体材料成分、结构特点、缺陷分布、除应力难等情况，设计了合理的防变形措施、补焊顺序及焊接参数来控制焊接变形，采用振动时效去除焊接残余应力，成功完成壳体补焊。结果表明，焊缝质量符合NB/T 47013—2015标准Ⅱ级的质量要求；振动时效效果明显，大部分焊缝的残余应力降低约30%～40%,部分焊缝更消除了约57%的残余应力；机壳焊后变形较小，壳体水平中分面最大高度差约4～5 mm,中分面各处沿径向外侧最大扩张变形不超过2 mm。文中研究结果为压缩机、汽轮机等大型壳体成品阶段的大面积补焊及变形控制提供了宝贵的经验。     

混凝土搅拌主机缸体焊接变形的分析及控制

双卧轴混凝土搅拌主机缸体在焊接过程中产生较大的变形,很难保证端板的平面度,在使用过程中容易产生砂石卡阻,致使搅拌负荷加大.本文通过分析缸体的结构特点及焊接变形原因,优化焊接工艺及采取有效焊接变形控制措施来进行缸体的焊接.实践证明:缸体的焊接变形得到了有效控制,端板的平面度控制在1.5 mm之内,满足了混凝土搅拌主机的使用要求.     

八万吨模锻压机主缸焊接应力场有限元分析

针对八万吨模锻压机主缸焊接应力和变形难于精确控制的问题,建立了主缸焊接有限元模型,通过模拟计算和试验验证,得到了主缸焊接温度场、应力场和变形.结果表明,主缸焊接过程中焊缝温度最高,约为2 100℃,接头区域温度梯度最大.主缸焊后最大位移位于主缸顶部,位移量约为7.4 mm,焊缝区位移量较小.在焊接前应考虑对主缸底部和顶部进行约束,防止焊后产生较大变形.主缸焊缝区等效应力最大,约为470 MPa,热影响区应力次之,母材应力最小.在热处理前要注意接头上表面是否存在焊接裂纹等缺陷.以上结果为主缸实际焊接提供了计算数据参考.     

汽轮机缸体与管件的焊接变形控制

为控制超超临界汽轮机缸体管件焊接过程的变形,分析了汽轮机缸体铸件的特点及管件焊接的技术难点,按低匹配原则选择了异种钢焊接材料,提出了管件焊接过程防变形的工艺方案.经实际生产验证,管件在装配及焊接过程中的变形量大幅减小,留量符合尺寸公差要求,工艺方案可操作性强,防变形效果显著.     

蒸汽轮机自带冠靜叶隔板焊接变形

蒸汽轮机自带冠静叶隔板是蒸汽轮机通流部分的静子部件 ,其制造精度直接影响到整个机组的效率。在实际生产中发现自带冠叶隔板焊后节圆直径变形大 ,严重影响了隔板通流尺寸精度。文中针对蒸汽轮机自带冠叶隔板生产过程中产生的焊接变形问题 ,采用定点测试方法 ,进行现场跟踪监测 ,获得了有效的焊接变形数据。并对自带冠叶隔板主焊缝焊接后和热处理后的节圆半径变形、直径变形和节圆收缩率进行了深入分析。为了减小焊接变形 ,在隔板的结构设计方面应控制主焊缝进汽侧与出汽侧的坡口深度比值在 1.0～ 1.15范围内     

耗材摩擦焊接过程热力耦合分析

以AA6061铝合金为试验对象,基于ABAQUS/Explicit建立耗材摩擦焊三维完全热力耦合模型,分析温度场、等效塑性变形场、轴向缩短量和飞边形状,结果表明,焊接温度低于材料熔点为固相连接,焊接过程塑性金属大量挤出,形成蘑菇头形状的飞边,飞边温度处于480 ℃左右;在稳定焊接阶段,前进侧温度高于返回侧,在垂直于焊缝方向上,焊棒高温区大于焊板高温区,温度分布的不均使得涂层边缘处结合不良. 高温区域趋于稳定后,轴向缩短量和时间呈近线性关系,焊接结束时轴向缩短量为7.5 mm,高温区和塑性变形区都集中在摩擦界面附近的堆积区域.     

锁底结构VP-TIG焊缝未焊透缺陷返修工艺

针对VP-TIG锁底环焊缝未焊透缺陷,设计返修工艺方案,分析返修后焊缝的内外部质量、常温力学性能和微观组织,确认最优返修工艺方式及对应工艺参数。结果表明,针对3~8mm锁底焊缝未焊透缺陷,保护气中氦气比例由30%提升至70%、频率由120Hz提升至200Hz、占空比由75%提升至82%,可增大焊接电弧的穿透性,实现未焊透区域的焊透;同时焊接电流由220A降低至160A,以降低焊接热输入对焊接变形及焊缝性能的影响。补焊后的焊缝检测合格,力学性能良好。     

HT250冷焊表面残余应力试验

利用亚激光瞬间熔冷焊机对柴油发动机缸体所用材料HT250表面缺陷进行修复,并用x射线法测定焊缝两侧表面残余应力,以此研究冷焊残余应力分布规律以及与不同工艺参数间的关系．结果表明,靠近焊缝处为拉应力,远离焊缝处为压应力：冷焊残余应力范围很小,峰值主要分布在离焊缝中心5mm的范围内,离焊缝中心20mm处,残余应力接近为零;时间参数对残余应力峰值的影响较小,而能量参数对残余应力峰值的影响较大;通过改变时间与能量参数组合,可以得到较小的残余应力峰值,满足发动机再制造零部件表面损伤的修复要求．     

平衡式双排轴向柱塞泵缸体力学性能分析

为优化平衡式双排轴向柱塞泵缸体的力学性能,分析了缸体的受力情况,建立其力学模型和仿真模型,进行了有限元分析,得出不同结构参数下缸体的应力和应变的响应曲面,优化了缸体结构模型。分析不同载荷下应力应变曲线图,结果表明:平衡式轴向柱塞泵缸体具有良好的力学性能,缸体的轴向最大应变和径向最大应变主要取决于外排的变形;相比于仅外排和仅内排的缸体,双排缸体的径向和轴向应变远小于仅外排和仅内排缸体应变之和,表明平衡式轴向柱塞泵缸体双侧的力存在相互抵消情况,其结构相比普通轴向柱塞泵有一定的优势。     

小型薄壁缸筒焊接组合的缝焊原理和工艺分析

分析了小型薄壁缸筒焊接组合的缝焊原理和工艺要点．从焊前准备、压入装配、工件冷却、焊轮和芯棒的修整、工艺规范、焊后检查等方面进行工艺分析．确定了工序能力指数大于1．5的缝焊工艺过程．使得大批量小型薄壁缸筒组合的缝焊生产稳定性有了工序能力的保障。     

Numerical simulation of stress and deformation of in-service welding onto gas pipeline

SYSWELD was used to simulate in-service welding process of gas pipeline of X70 pipeline steel. Welding thermal cycle, stress and deformation of in-service welded joint were studied. The results show that peak temperature of coarse grain heat-affected zone （CGHAZ） of in-service welding onto gas pipeline is the same with routine welding, but ts/5, ts/3 and ts/1 decrease at certain degree. For the zone near welded seam, axial stress and hoop stress in the inner pipe wall are compressive stress when welding source passes through the cross-section that is studied, but residual axial stress and residual hoop stress after welded are all tensile stress. Transient deformation and residual deformation are all convex deformation compared with the original pipe diameter size. Deformation achieves maximum when welding thermal source passes through the cross-section that is studied and then decreases during the cooling process after welding.