计算机在焊接中的应用及发展（五）

四、焊接裂纹的预测及诊断 焊接裂纹预测及诊断是焊接性研究最为重要的内容之一。但是裂纹的预测及诊断涉及的因素很多,只有具备丰富专业知识和实践经验的焊接专家才能胜任。但一般焊接工程师并不具备预测及诊断裂纹的丰富知识和经验,因此,往往需要进行大量焊接性试验才能解决问题,这势必造成人力、物力、财力的浪费,即便如此,一旦失误,将会造成不可估量的损失。     

船舶超厚铸钢件焊接工艺探讨

船舶铸钢件一般具有体积和截面尺寸大、形状复杂、所处工况恶劣、一旦损坏不易修复等特点。本文从解决铸钢焊接过程中和焊接后的裂纹问题入手，探讨合理、有效的焊接工艺方案，希望能为今后类似问题提供解决思路。     

罩式炉内罩lCr20Nil4Si2挖补修复焊接热裂纹的控制

通过对lCr20Nil4Si12奥氏体耐热不锈钢的化学成分，力学性能及焊接性分析，制定了正确的焊接工艺并严格执行完全解决了攀钢冷轧厂罩式炉内罩修复过程中出现的焊接热裂纹问题。     

K合金与45碳钢焊接

依据多年来Ｋ合金与４５风焊接出现裂纹的现象，分析产生理解纹的机理，进而从焊材选择、焊接工艺诸多方面采取对策，一举解决了产生裂纹的难题。     

异种材料焊接技术

异种材料两体焊接后均产生不同程度的裂纹或断裂，经实验分析．选取适当的摩擦时间和顶锻力，并对工艺进行了改进．解决了焊接质量问题.     

复合板16MnR＋OCr13A1的焊接工艺

为了达到防腐蚀目的，又考虑到制造成本，所以焦化分馏塔选用复合板16MnR OCr13A1。在焊接施工中的主要技术问题是复合板焊接材料的正确选用及焊接工艺的正确制定，制造过程中主要解决的问题是焊接裂纹、熔合区脆性、热影响区软化的预防及控制措施。     

对65Mn弹簧钢的焊接分析及淬火后性能的控制

在组合机床的加工过程中，对于精加工铣削的铣头，常采用铣削后让刀，弹簧夹紧套抱紧主轴滑套的机构，而弹簧夹紧套的加工制造过程比较复杂，给加工工艺、焊接工艺带来很多困难，常在焊接及淬火后产生裂纹，造成漏油。通过对材料及焊接性能的分析，采用合理的工艺手段，解决了这些问题。     

1Cr13不锈钢电磁组件焊接裂纹分析及工艺措施

1Cr13马氏体不锈钢焊接性能差,极易产生冷裂纹缺陷。某航空产品零件的材料为1Cr13,在激光焊后焊缝产生延迟裂纹。现针对工件无法焊前预热及其结构特点,用氩弧焊代替激光焊,通过焊接工艺控制解决该产品焊接裂纹问题,避免产生焊缝冷裂纹。     

工艺与微量元素对镍基合金焊接热影响区液化裂纹影响的研究进展

镍基合金因其优异的耐高温和耐腐蚀性,广泛地应用在航空航天、核电及海洋采油等行业。基于镍基合金的重要性,研究其焊接热影响区(Heat-affected zone,HAZ)液化裂纹问题对于促进该问题的解决具有重要意义。焊接工艺的好坏直接影响到镍基合金焊接性能,是导致其HAZ液化裂纹的重要因素之一。采用热处理工艺,可以获得预期的组织和性能,以降低液化裂纹敏感性。同时,合金母材中微量元素影响晶界非平衡偏析行为,会导致HAZ液化裂纹的产生。从焊接工艺、热处理工艺及微量元素三个方面综述镍基合金焊接HAZ液化裂纹的最新进展,并对液化裂纹的测试方法进行总结,对未来的研究趋势进行展望。     

螺旋板式换热器大直径法兰的拼焊工艺

针对大直径不锈钢法兰拼焊时易产生焊接变形和热裂纹的问题，从大型法兰拼焊变形规律，焊接工艺等方面入手，分析了产生变形和热裂纹的原因，制定了相应的工艺措施，避免了焊接变形和热裂纹的产生，确保了产品质量，提高了生产工效。     

低合金耐热钢焊接材料及接头性能的现状及发展趋势

介绍了低合金耐热钢焊接材料及接头性能的研究现状及2个发展趋势。阐述了焊材中合金元素（如Cr，Mo，Ti，V，Nb等）对焊缝组织和性能的影响以及新型低合金耐热钢焊接材料的研制；对焊接接头长期在高温高压下容易出现再热裂纹和蠕变裂纹这2种现象进行了分析；讨论了热处理工艺对低合金耐热钢焊接接头性能影响。     

场桥轨道焊接接头形式对焊接残余应力的影响

针对轨道焊接接头容易产生疲劳裂纹问题,利用Abaqus有限元分析软件分别模拟计算了横角焊、船型焊焊接残余应力,并以此研究了轨道焊接疲劳性。从分析结果可以看出,一道船型焊时,其应力集中最小,而采用横角一道焊时,应力集中最大,易从轨道侧焊趾位置开裂,与现场裂纹位置相吻合。     

Weldability of Copper-bearing Aging Steel

The weldability of copper-bearing aging steel is evaluated using calculated cracking susceptibility index Pcm,oblique Y-groove cracking test,heat-affected zone (HAZ) maximum hardness measurement,submerged arc welding (SAW) test and gas metal arc welding (GMAW) test.The results show that this copper-bearing aging steel has low hardenability and cold cracking susceptibility.SAW test of 40 mm thick plate with WS03 wire matched by CHF101 flux reveals that the welded joints obtain high strength and good impact toughness at low temperature.The HAZ has no hardening but there exists a slightly softening phenomenon.Thus,line energy should be limited or controlled strictly to avoid softening behavior in HAZ during SAW.GMAW tests of 12mm and 24mm thick plates using WER70NH wire show that the tensile strength of joints reaches 720MPa,higher than the stipulated strength requirement of base metal.The average impact energy at-40℃ in the welded joints is more than 140J exceeding minimum stipulated requirement by a wide margin.There are no hardening and softening behaviors in the heat-affected zones of GMAW.All weld metals exhibit acicular ferrite (AF) plus small amount of proeutectoid ferrite (PF) structure,of which the former can significantly improve impact toughness of weld metal.The predominant microstructure in coarse grain HAZ is bainite.     

西气东输二线干线管道冬季焊接技术

西气东输二线工程干线管道采用X80钢管,受工期限制,不可避免地要在冬季进行焊接施工。结合管道冬季焊接施工所面临的难点,讨论分析了国内外管道建设标准及经验,X80钢焊接冷裂敏感性和-30℃环境条件下焊接的X80钢管环焊接头性能试验结果,给出了X80钢管低温环境下焊接施工的可行性结论。还结合工程特点介绍了X80钢管低温环境焊接施工技术方案。采用该方案,西气东输二线工程西段于2008年11月至2009年3月期间,在新疆、甘肃地区开展了X80钢管冬季焊接施工,焊接质量得到了保证。     

Analysis of solidification cracking susceptibility in side-by-side dual-beam laser welding of aluminum alloys

In this paper, an experimental study combined with a numerical model consideration of both thermal conduction and fluid flow in the molten pool were carried out, aiming to analyze solidification cracking susceptibility of dual-beam laser welding on Al alloys. The maximum accumulated transverse displacement in the mushy zone was calculated based on the strip expansion technique and employed to evaluate centerline solidification cracking susceptibility. Numerical calculations showed that increasing inter-beam spacing in side-by-side dual-beam laser welding of Al alloys could lead to increased accumulated transverse displacement in the weld, resulting in higher solidification cracking susceptibility, which agreed well with experimental observations. The analysis results also showed that increasing the laser power or reducing the welding velocity increased hot cracking susceptibility. The optimum cracking-free welding condition for dual-beam laser welding of Al can be determined with the help of numerical modeling, in which the hot cracking susceptibility can be evaluated and numerically reduced by adjusting welding process variables.     

催化重整加热炉炉管焊接工艺试验研究

结合某炼油工程催化重整装置四合一炉炉管焊接施工要求，对炉管用钢的焊接性进行了试验研究，并进行了TIG焊和手工电弧焊的工艺评定。试验结果表明，STF A26耐热钢有较高的淬硬倾向和冷裂敏感性，采取焊前预热和焊后热处理措施，有利于改善焊接接头的力学性能。     

综合控制焊接变形和防止热裂纹的新方法——双向预置应力法

提出一种既可控制薄板焊接变形又可防止焊接热裂纹产生的随焊同步进行的双向预置应力法,阐明该方法的基本原理并对该法防止高强铝合金LY12薄板焊接热裂纹和控制其焊后变形的有效性进行研究。在自行研制的预置应力设备上进行试验验证。双向预置应力下焊接试验结果表明,采用这一新方法可以有效地控制高强铝合金LY12的焊接变形及焊接热裂纹的产生。     

高炉阀门密封面冷焊工艺

探讨了高炉阀门冷焊用焊接材料和焊接工艺。生产实践证明，所选用的DF—2B型焊条和焊接工艺，常温下焊接时，可获得抗裂性和耐磨性良好的堆焊合金层，所焊阀体可以满足高炉使用性能要求。     

某含硫气田集气站汇管失效原因分析

对开裂的天然气集气末站汇管进行了宏观形貌、显微组织、化学成分分析和力学性能测试、断口形貌观察以及腐蚀产物相组成确定,对其开裂原因进行了分析。结果表明：集气末站汇管开裂裂纹位于汇管的焊缝区,裂纹分为表面裂纹与隐藏裂纹,裂纹性质属氢致开裂和应力导向氢致开裂;设备内壁防腐涂层质量低劣是导致开裂的主要原因,焊接工艺不当对开裂有明显的促进作用。     

209T制动梁端轴焊接预热温度检测系统设计

焊接前先对母材进行预热,可以减小焊后残余应力,防止冷裂纹。基于上述原因采用51单片机作为控制器,实现了对209T制动梁端轴焊接预热温度的检测和显示,实践证明该系统可靠性高,操作简便,提高了制动梁端轴的焊接性能。