高层民用建筑钢结构焊缝超声波检测

本文以昆明世纪广场钢结构工程为例,综述了高层民用建筑钢结构在制造和安装的过程中,对钢柱、钢梁、钢支撑、钢板剪力墙的对接焊缝和角对接组合焊缝进行超声波探伤检测的工艺方法,其焊缝超声波探伤灵敏度调试方法以及缺陷的判定方法等,可供同类工程参考借鉴。     

奥氏体不锈钢板TIG焊接的有限元模拟

复合钢桥面板由不锈钢板和碳钢板复合而成,具有不锈钢板的耐腐蚀性能和碳钢板的优良力学性能、抗冲击性能等,在公路钢桥和公路拱桥方面均得到了应用并具有广阔的前景。复合钢板在制造过程中需要进行多次平板对接焊缝,采用有限元技术在焊接后进行温度计应力模拟仿真,优化TIG焊接工艺,可有效提升焊接工艺设计效率并降低试验费用。采用ABAQUS对不锈钢板对接焊缝的TIG焊接过程进行了有限元模拟,焊缝融合前后的温度场和应力场计算结果,表明了采用双椭球热源模型的奥氏体不锈钢板TIG平板对接焊缝模拟方法的有效性。     

Q550D高强钢焊接节点疲劳强度试验研究

试验研究了国产Q550D高强度结构钢、焊缝的基本力学性能以及横向对接焊缝和非承载横向角焊缝连接件的疲劳性能。介绍了试件的加工方法、焊接工艺、疲劳试验及其数据处理方法,将疲劳试验结果与国内外钢结构设计规范以及他人的研究结果进行了分析对比。研究表明：Q550D高强钢母材及其焊缝具有优良的延伸率和低温冲击韧性,余高磨平的钢板对接焊缝和横向角焊缝连接件的疲劳强度都分别显著地高于国内外钢结构设计规范关于普通强度钢材相应焊接节点的疲劳强度,200万次疲劳强度分别提高了72%~125%和27%~68%。钢板对接焊缝的余高磨平可改善因焊缝的几何形状和缺陷引起的应力集中程度,比原状焊缝具有好的疲劳性能。无论余高磨平或未磨平的钢板对接焊缝,还是横向角焊缝连接件,它们都具有随高强钢屈服强度的增加而疲劳强度提高的趋势。分别提出了Q550高强钢钢余高磨平的钢板对接焊缝和横向角焊缝连接件的S-N曲线,可供抗疲劳设计参考。     

浅谈对接焊缝超声检测中的回波识别

本文根据现场实际检测工作,对对接焊缝超声检测中常见的缺陷回波及伪缺陷回波的特征进行分析识别。     

动车转向架侧梁对接焊缝缺陷相控阵超声定位

作为转向架重要承力结构,曲面侧梁的焊接质量对动车组运营起到至关重要作用。然而,侧梁曲面焊缝为圆管对接焊缝,检测过程中声束传播路径因圆管曲率的存在发生改变,进而影响关键缺陷的定位,给动车组安全运行埋下隐患。为解决上述问题,该文提出一种基于相控阵超声检测视图的圆管对接焊缝内部缺陷定位修正方法。建立圆管周向检测的缺陷定位修正模型,推导出缺陷深度、缺陷到探头前沿的弧长数学表达式。在此基础上,利用相控阵扇扫视图读取折射角、声程,结合工件厚度和外壁半径算得缺陷的深度和弧长。结果表明,应用该文提出的修正方法后,35°～51°扫查角度范围内,一次回波和二次回波测得缺陷深度误差均小于1.72 mm。一次回波和二次回波得到缺陷实际弧长与缺陷测试弧长的差异均在3～5 mm范围内。     

A572 Gr.50厚板对接焊缝断裂性能研究

A572 Gr.50厚板常用于锅炉钢结构大板梁的加工制作,其对接焊缝易存在焊接裂纹缺陷。为评定含缺陷的锅炉钢结构大板梁的安全性,通过焊接接头模拟制作实际大板梁下翼缘的A572 Gr.50厚板对接焊缝,分别对其母材、焊缝金属及热影响区材料进行了系列单轴静力拉伸试验、冲击韧性试验和直三点弯曲断裂韧度试验,并结合有限元分析对A572 Gr.50厚板对接焊缝存在裂纹缺陷时的断裂性能进行了研究。研究结果表明:厚板对接焊缝母材、焊缝和热影响区材料基本力学性能均能满足规范要求,均具有良好的塑性变形能力;随温度的降低,母材、热影响区及焊缝处的夏比冲击功减少,但均具有良好的冲击韧性;比较而言,母材的抗低温冷脆性能最好,焊缝最差;母材、焊缝和热影响区3个区域中焊缝的断裂韧度最差;厚板对接焊缝接头的焊缝区是大板梁焊接缺陷安全性评估的重点控制区域;基于断裂力学,可以运用有限元软件方便的对带裂缝的工作状态下工作的钢结构构件的断裂性能进行分析,保证其安全性。     

钢箱梁桥焊缝的无损检测技术

综述钢箱梁桥在制造和安装过程中,腹板、顶板、底板的对接焊缝射线检测和超声波检测技术,腹板与顶板、底板的连接角焊缝的超声波检测技术。介绍了钢箱梁桥焊缝超声波探伤灵敏度调试方法,以及缺陷的判定。     

FV520B钢激光焊接工艺参数优化及组织性能

借助正交试验方法优化FV520B钢板激光自熔焊焊接参数,以便为后续开槽焊叶轮的激光打底焊提供参数选择依据.利用极差分析法进行焊接参数初选,以熔深为响应量,在较大的参数范围内选出符合熔深条件的较小参数范围.经参数复选,确定的优化焊接参数为:激光功率4.2 kW,焊接速度35 mm/s,光斑直径1.2 mm.选用优化参数进行对接自熔焊,观察发现焊缝熔化区(FZ)组织主要为白色的马氏体和黑色的δ铁素体,并含有少量的碳化物,其中δ铁素体呈现出蠕虫状和板条状两种形态.激光线密度对焊缝熔深的影响较大,熔深随线密度的增大而增加,呈幂函数关系;焊缝的维氏硬度随线密度的增大而略有降低.优化参数后经对接焊得到的焊缝熔化区的硬度略低于母材(BM),热影响区(HAZ)软化比较明显.拉伸实验结果表明,由于缺陷的存在,焊缝的屈服强度、抗拉强度低于母材;而无缺陷或者极少缺陷的情况下,焊缝的强度优于母材.     

浅谈含I型裂纹对焊接接头形状因子的影响

为提高含缺陷对接接头的承载能力和准确的评定其安全性,对焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹的对接接头,采用数值模拟方法,基于断裂力学原理,研究了焊缝余高高度和盖面焊道宽度对焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头形状因子的影响。结果表明,焊缝余高高度对焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头形状因子影响最为显著,盖面焊道宽度的影响次之。焊缝合I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头设计时,采用传统的不考虑余高形状影响时的形状因子表达式计算是不合理的。选择合适的焊缝余高高度和盖面焊道宽度可以提高焊缝含I型中心裂纹和I型单边裂纹对接接头的承栽能力。     

660MW超临界锅炉集箱筒体焊缝裂纹分析及修复

本文介绍了河北国华定洲电厂二期工程锅炉受热面集箱在安装前进行金属检验过程中,发现大面积集箱三通焊缝、筒体对接焊缝及封头焊缝裂纹的缺陷。并对集箱焊缝裂纹产生的原因进行了综合分析,制定了相应的解决方法。     

反应堆压力容器接管安全端焊缝疑似缺陷成因分析

接管安全端是反应堆压力边界的重要组成部分.某项目反应堆压力容器接管安全端焊缝射线检验时底片出现疑似影像,经过其他无损检验方法验证、焊接见证件焊缝解剖件金相检验,以及对焊接见证件进行补充理化性能试验,排除了该疑似影像为超标缺陷的可能性.其成因是由于堆焊隔离层与安全端焊缝两者焊接方向和冷却条件不一致,隔离层金属与对接焊缝金...     

箱型柱-H型钢梁节点断裂机理及梁翼缘扩大头和长槽孔节点研究

对箱型柱-H型钢梁常规节点进行了低周往复循环加载试验和基于椭球面断裂模型及耦联的椭球面屈服模型的数值模拟和断裂分析。结果显示:箱型柱对梁的强约束,使梁翼缘对接焊缝应力集中严重,裂纹起始于几何突变剧烈的对接焊缝侧边。箱型柱-H型钢梁常规节点呈脆性断裂,节点塑性转角达不到临时指南FEMA要求的0.03rad。以考虑焊接缺陷和焊接残余应力的结构钢椭球面断裂模型为判据,提出了梁翼缘扩大头和长槽孔箱型柱-H型钢梁节点构造,进行了低周往复循环加载试验和数值分析。结果表明:扩大头构造显著减缓了对接焊缝侧边的应力集中程度,长槽孔促使箱型柱-H型钢梁节点在梁削弱截面形成塑性铰。当对接焊缝扩大头和梁翼缘长槽孔构造参数适当时,箱型柱-H型钢梁节点的塑性转角可达到FEMA要求的0.03rad,承载力和常规节点相当。     

CLAM钢穿孔等离子超声电弧焊接激励频率的优化

为了优化超声电弧焊接激励频率,针对穿孔等离子超声电弧焊接熔池进行了计算机模态分析.根据穿孔等离子弧焊接特点,利用特定的数值分析模型,通过ANSYS软件计算超声电弧焊接熔池模态,分析与模态频率相对应的熔池响应情况.最后,分别施加不同大小的超声电弧频率,以3组4.5 mm厚的中国低活化马氏体(CLAM)钢板为实验材料进行平板对接焊试验.结果表明:在谐振条件下,焊缝区面积增大,组织的细化效果较好,界面棒状碳化物生长得到抑制,同时焊缝区硬化现象得到显著改善;利用这种方法基本达到了超声电弧频率优化的目的.     

高强度钢框架梁柱节点焊接构造的断裂性能试验研究

为研究高强度钢材焊缝连接在实际节点构造中的断裂性能,选取代表实际梁柱节点局部焊接构造的十字型焊接接头试件,采用对接熔透焊和角焊缝两种焊缝类型,完成了20个高强度钢材典型焊接构造在单调拉伸和往复加载下的断裂性能试验,研究了高强钢焊接构造断裂机理,探讨了焊缝类型、荷载类型及钢材强度对典型构造细节断裂性能的影响。研究结果表明,焊缝类型对高强钢焊接构造断裂性能有较大影响,拉-卸载作用导致高强钢焊接节点热影响区材料损伤开裂,往复加载幅值越大,高强钢焊接节点的缺陷敏感性越大,越容易发生断裂失效。试验得到对接熔透焊和角焊缝试件在单调拉伸和往复加载下的断裂临界伸长量和临界荷载,为发展高强度钢材节点焊缝区域的断裂分析模型提供依据。     

10CrNi3MoV/BFe30-1-1复合板大尺寸弯头对接接头焊接工艺研究

对 10CrNi3MoV/BFe30 1 1复合板弯头对接接头进行X射线探伤 ,发现在焊缝上存在两条明显的线性显示 ,但是依据焊接接头缺陷判定方法和经验不能准确判定该线性显示为何种缺陷 ,针对这种线性显示进行研究 ,确定该缺陷显示为过渡层焊缝与复层间形成的连续空穴在X光片上得显示 ,经对坡口形式和焊接顺序进行调整 ,可以有效避免此类缺陷的产生     

磁粉检测法在球型储罐对接焊缝检测中的应用探讨

本文主要讨论球形储罐焊接检测中的磁粉检测方法，对磁粉检测的基本原理进行了研究，并讨论了球形储罐对接焊缝缺陷的分布特点以及磁化规范，最后对球罐磁粉检测工艺进行了分析。     

汽车轮辋用钢搅拌摩擦焊接头组织及力学性能

目的 为搅拌摩擦焊在轮辋钢的应用提供理论数据。方法 选用厚度为4.5 mm的江铃汽车V362轮辋钢板B380CL,采用不同的焊接参数,获得搅拌摩擦焊接头,对焊缝宏观成形及微观组织进行分析,研究焊接参数对组织的影响;通过进行拉伸试验和硬度测试,分析焊接参数对焊接接头性能的影响;对接头焊缝进行X-Ray无损探伤。结果 当搅拌头旋转速度为950 r/min,焊接速度分别为37.5, 47.5, 60 mm/min时,均能形成焊接接头。焊接速度为47.5 mm/min时,焊缝宏观成形较好,微观组织无缺陷,微观组织为铁素体和珠光体,抗拉强度最高,超过母材;焊接接头各区域微观组织硬度较母材高,伸长率较焊接速度为37.5 mm/min时的接头高。结论 搅拌摩擦焊实现轮辋钢的对接,该研究中旋转速度950 r/min,焊接速度47.5 mm/min为最佳工艺参数,接头抗拉强度超过母材。     

不等厚对接管道焊缝射线检测技术探究

选用合适的透照工艺,能够显著提升射线检测的精准度,满足工程应用及相关领域技术标准的要求。对不等厚对接管道的焊缝进行射线检测,技术人员应该采用科学的管道焊接数字射线检测方法,在管道内采用X射线机进行焊缝的透射检测,技术人员应该控制透照厚度,并且根据射线编号和射线直径计算管道像质指数,及时发现对接管道内壁中存在的缺陷问题。本文从不等厚对接管道焊缝射线检测技术应用特点展开分析,提出几点有利于提升检测有效性的建议。     

铝合金对接焊缝几何云纹干涉测量法和数字相关方法应变测试研究

从计算机图像处理技术中的数字相关方法出发,结合几何云纹干涉的测试方法与实际工程背景,通过对铝合金对接焊缝拉伸几何云纹干涉试件进行力学性能试验,测定铝合金材料对接焊缝的力学性能,得到了理想的结果,为大应变的高精度、非接触、全场测量提供了一种良好的方法。     

焊前装配精度对 5083 铝合金 FSW 工艺的影响

搅拌摩擦焊属于精密的加工技术,对焊前装配精度要求比较高,装配精度的高低会直接影响焊缝性能的优劣。基于这一背景,研究了装配过程中对接间隙和板厚差对铝合金搅拌摩擦焊焊缝表面成形、内部成形以及力学性能的影响。研究表明:FSW工艺对对接间隙存在1.1 mm的容限,在0~1.1 mm的对接间隙内,焊接接头与无缺陷接头的力学性能比较接近,当对接间隙高于这个值时,接头性能就会由于缺陷的出现而显著降低;FSW工艺对板材板厚差也存在一定的容限,当板厚差低于容限,所得接头的力学性能差距不大,当板厚差高于容限,焊接质量就会显著下降。