结构钢用气体保护药芯焊丝的发展趋势

以日本神钢、林肯电气集团、液化空气焊接集团、伊萨集团的产品为例,介绍了结构钢用气体保护药芯焊丝中的金红石型（T一1型）、碱性（T一5型）和金属粉型的发展趋势。金红石型药芯焊丝具有优良的焊接工艺性能和适当的力学性能,仍然是结构钢药芯焊丝中应用最普遍的品种;碱性药芯焊丝焊接工艺性能较差,品种在减少,这种药芯焊丝具有优良的冲击性能和抗裂性;金属粉型药芯焊丝由于其较高的熔敷速度和少量的渣正在得到更广泛的应用,其市场份额的提升很可能会压缩金红石型药芯焊丝的市场占有率。     

MEASUREMENT OF WELDING DYNAMIC DISPLACEMENT FIELDS BY ELECTRONIC SPECKLE PATTERN INTERFERENCE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｅｌｄｉｎｇｉｓｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｐａｒｔｉａｌｌｙｈｅａｔｉｎｇ,ｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｓｏｌｉｄｉｆｙｉｎｇ,ｗｈｉｃｈｐｒｏｄｕｃｅａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｉｎｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｉｎｓｏｍｅｃａｓｅｓ,ｔｈｅｙｃａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｌｏａｄｃａｐａｃｉｔｙｏｆｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｉｔｉｓｏｎｌｙｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｌａｗｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆ…     

海洋平台焊接技术及发展趋势

焊接技术是海洋平台建造的关键工艺。随着深海油气资源的勘探开发,海洋平台用钢向着高强度、大厚度、良好的低温韧性等方向发展,国内海洋平台焊接技术存在自动化水平低、焊接效率低、焊接质量波动大等问题,严重制约着国内海洋工程装备制造的发展。大厚度高强钢的高效焊接技术、高强钢焊接热影响区的脆化和软化、焊接结构的应力与变形控制是现阶段海洋平台焊接亟待解决的问题。窄间隙焊接、激光电弧复合焊、K-TIG、热丝TIG是新型的高效高质量焊接工艺,适用于海洋平台用钢的焊接,可进一步深入研究并在海洋平台建造领域推广应用。     

板料焊接屈曲变形测量

板料屈曲变形在焊接工艺中不可避免且难以控制矫正,采用先进的测量手段获得焊接屈曲变形规律进而揭示变形机理是目前研究焊接变形的难点问题.文中拟采用一种基于数字图像相关法的非接触测量方法获取板料焊接屈曲变形的全场全过程变形状态.首先,提出了一种针对弱相关和大变形的对应点匹配算法;其次,建立试验平台并利用DIC测量系统对平板堆焊变形进行测量;最后,在平板堆焊试验的基础上,通过分析变形数据,揭示屈曲变形规律.结果表明,低碳钢在板料焊接与冷却过程中均发生屈曲变形,分别呈碟形与马鞍形;板料焊接产生的应变主要分布在焊缝周围;焊缝纵向收缩是引起板料塑性屈曲变形的主要原因.板料焊接屈曲变形规律试验不仅能验证焊接变形预测有限元理论,而且对焊接矫正方法提供依据和思路,同时对板料焊接工艺的发展具有积极的促进和指导作用.     

可膨胀异型管焊接技术研究

膨胀波纹管是一种异型管,应用时会在水力压差作用下产生较大形变,因此焊缝应具有良好的力学性能。为了提高焊缝的性能,采用TIG焊打底,电弧焊或TIG焊盖面,单面焊接双面成形的焊接工艺,并制定了详细焊接工艺。为了满足现场平焊和仰焊的作业需求,研发了水平对管装置和垂直对管装置。为了避免焊缝缺陷对膨胀性能的影响,形成了X射线数字化成像缺陷检测技术,具有缺陷种类识别、位置提取和尺寸测量等功能,测量精度达到0.01 mm。为了进一步验证焊缝的性能,对焊缝进行了拉伸和背弯的质量评定试验,试验结果均为合格。为了验证焊缝是否满足井下应用要求,通过有限元方法,模拟焊缝在井下的膨胀状态,模拟分析得出膨胀过程中焊缝处的受力小于焊缝强度。膨胀波纹管的焊缝在室内试验和现场应用中表现出优异的性能,现场应用4口井,成功率100%。     

Development of laser welding technology for fully austenitic stainless steel

The radial stainless steel plates (RPs) used for Toroidal field (TF) coils in the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) are 13 m long, 9 m wide and 10 cm thick, which are quite large. Even though they are very large structures, high manufacturing tolerances and high mechanical strength at 4 K are required. It is also required that each RP should be fabricated every three weeks. Therefore, the authors intend to develop efficient manufacturing methods for an ITER TF coil RP. Laser welding is then selected as a welding method for RP. Especially, the development of high technology laser welding is necessary to prevent hot cracking in the material used for the RP; namely, fully austenitic stainless steel with high nitrogen content. The authors carried out trial laser welding experiments aiming at its application to RP. As a result, it was effective to make the angle of back inclination of the weld head at a uniform welding speed. It also seemed that the sensitivity of hot cracking could be reduced by optimizing the chemical compositions of material used for RP. The base material and the welded joints satisfied mechanical properties in 4 K. The application of the laser welding technology to the fully austenitic stainless steel was therefore demonstrated.     

数值模拟在焊接中的应用分析

焊接是一个复杂的物理化学过程,传统的试验方法研究焊接现象不仅成本高、效率低,而且其应用存在一定的局限性,但单纯采用理论方法又很难准确地解决生产中存在的实际问题.借助计算机技术对焊接现象进行数值模拟,可以研究各种复杂的焊接问题,对焊接结构生产具有重要的指导意义.讨论焊接数值模拟技术的基本原理和主要模拟方法,综述数值模拟技术在焊接温度场分析、焊接应力应变分析、焊接冶金和焊接接头组织性能分析方面的应用及研究现状,指出了焊接数值模拟技术的主要发展方向.     

A105钢双丝埋弧焊厚板对接试验及测量系统

介绍了焊接电流、电压、温度、变形及残余应力测量系统,建立了A105钢厚板单电源双丝埋弧焊对接试验的方案.在试验过程中,使用测量系统分别测量焊接电流、电压、温度、变形及残余应力,验证测量系统的稳定性及可靠性.结果表明,单电源双丝自动埋弧焊熔敷率高、热输入低,可满足大直径全焊接阀体球阀的制造要求.测量系统稳定,焊接试验过程获得温度、变形、电流、电压实时动态测量结果以及焊后残余应力测量的结果,为阀门的焊接、制造及设计合理的结构提供试验依据.     

高效双丝MIG/MAG脉冲焊系统及工艺

高效焊接方法是实际生产的迫切要求,据此本文提出了推挽式双丝脉冲焊工艺,介绍了以单片机为核心的双丝脉冲焊控制器的原理及功能,建立了双丝气保护脉冲焊系统。采用熔化极氩弧焊进行双丝脉冲焊工艺实验,研究了双丝脉冲焊两路参数对焊接过程的影响,对电弧进行了高速摄影。试验结果表明：所设计的推挽式脉冲双丝焊系统是成功的;高速摄像也证实实现了一脉一滴的熔滴过渡。     

汽车制造用螺柱焊机的选择与应用(二)

介绍了目前国内外常见的螺柱焊接方法的分类与特点。提出了汽车螺柱焊机所要求的4个基本条件,分析了3大类螺柱焊接技术的原理地接过程。回答了以下几个问题：什么样的螺柱焊机能应用于汽车制造？什么样的螺柱焊机不能用于汽车制造？为什么不能？如何根据汽车生产规模合理地选择汽车螺柱焊机？中国汽车制造要与国际接轨,汽车螺柱焊接不采用专用设备,就无法适应汽车制造高质量、大规模、高节拍的自动化生产的要求;考虑到目前国内螺柱焊机市场的浮躁,试图给汽车制造业的技术干部,特别是涉及到汽车螺柱焊接业务的焊接工程师、物流工程师及发展规化部门的经理们一些系统的资料和正确的导向。     

排水罩风场特征及其对焊接电弧影响的数值模拟

水下焊接技术在水下工程建设和修复方面具有大量的应用需求. 在水下焊接方法中,局部干法焊接采用排水罩将焊接区域的水排开进行焊接,接头质量较好,易于实现水下自动化焊接. 然而,局部干法焊接时需要在排水罩内通入高压空气将水排开. 为了研究高压气体在排水罩内形成的风场结构及其对焊接过程和电弧特性的影响,文中采用数值模拟的方法,对排水罩内的湍流气体进行了模拟. 并研究了排水罩内侧向风场对电弧等离子体的温度场、速度场、压力场的影响规律. 发现侧向风场对弧柱中心区以外部分的影响较大,弧柱的吹偏角度与侧向风速基本上呈线性关系. 最后进行了焊接试验,采用高速相机拍摄电弧在不同侧向风速下的形态,发现其实际变化与模拟结果基本一致.     

薄板焊接热变形的视觉检测方法研究

在焊接过程中,焊件易受热变形,降低了构件安装精度以及结构的承载能力,导致焊件不符合设计和使用要求。精确测量焊接过程中焊件的热变形具有重要的意义。针对焊接过程中焊件热变形测量的问题,结合数字图像相关方法,提出一种基于时序匹配的散斑图像视觉检测方法,提高了图像的采集质量;通过有限元仿真,验证了该方法测量焊接变形的精度较高。该方法实现了薄板焊接热变形的高精度视觉检测     

基于CCD的动车组车体焊接火焰温度场监控系统研究

高速动车组铝合金车体在进行焊接时,会在一定空间内产生温度场,而此温度场的分布又成了焊接应力场和应变场的影响因素,直接决定焊接点的焊接质量。但传统的接触式测温法无法对铝合金车体焊接温度场内各点进行实时监测。针对动车组车体生产现场的实际情况,可采用非接触式测量方法进行温度场的实时监测。结果表明,基于CCD摄像机的焊接温度场温度监测方法,运用数字图像处理技术得到焊接温度场分布,并与传统接触式测量法进行比较,结果偏差很小。此测量系统同时具有简易便携的特点,能较大程度提高生产质量和效率。     

汽车制造用螺柱焊机的选择与应用(一)

介绍了目前国内外常见的螺柱焊接方法的分类与特点。提出了汽车螺柱焊机所要求的4个基本条件,分析了3次类螺柱焊接技术的原理与焊接过程。回答了以下几个问题：什么样的螺柱焊机能应用于汽车制造？什么样的螺柱焊机不能用于汽车制造？为什么不能？如何根据汽车生产规模合理地选择汽车螺柱焊机？中国汽车制造考虑到目前国内螺柱焊机市场的浮躁,本文试图给汽车制造业的技术干部,特别是涉及到汽车螺柱焊接业务的焊接工程师、物流工程师及发展规化部门的经理们一些系统的资料和正确的导向。     

三维T型焊缝的双光束激光焊接及其焊缝跟踪控制

由于三维T型焊缝的焊接中存在双光束焊接结构特殊、三维焊接轨迹难以拟合、焊接变形量大的难点,针对三维T型焊缝的双光束焊接需求,在六轴联动机床上设计了双光束焊接平台的方案,根据焊件的三维模型,运用三维焊接路径控制技术,生成实际的三维双光束焊接路径;在双光束焊接过程中采用双路实时闭环焊缝跟踪技术,对焊接过程中的焊接变形引起的焊接偏差进行的跟踪. 结果表明,双光束焊接平台的实施及其双路焊缝跟踪技术很好的满足了双光束激光焊接要求.     

LNG储罐9%Ni钢TIP-TIG立焊接头组织及性能

文中将新型TIP-TIG全自动焊技术用于液化天然气(LNG)储罐内罐的焊接,通过电子显微镜、能谱分析、X射线衍射等测试手段,对比研究了TT焊、SMAW焊接头显微组织、力学性能和低温冲击韧性。结果表明,TT焊接头具有强度高低温韧性好的优点,这主要归因于TT焊热输入小、焊接过程稳定、焊接工艺参数波动小,使得焊接接头成形良好、熔合比小,焊缝组织主要为晶粒细小的奥氏体,元素脱溶析出较少,析出相也是Mo含量较高的富Mo相,这种晶间析出相阻碍位错滑移,具有一定析出强化的作用,较少的析出相避免了因为夹杂物引起应力集中而形成孔洞形核,提高了接头韧性。随着该焊接方法自动化程度的提高,未来可替代SMAW成为LNG储罐立焊缝焊接新技术。创新点： 对比研究了TT焊、SMAW焊接接头的力学性能,TIP-TIG焊具有热输入量小、焊接过程稳定、接头成形好、熔合比小,焊缝晶粒细小的特点,使得TT焊接头具有强度高、低温韧性好的优点,可替代SMAW成为LNG储罐立焊缝焊接新技术。     

数码相机在焊接结构收缩变形测量中的应用

介绍了一种应用数码相机快速采集团象和计算机的数字图象处理技术实现焊后收缩变形测量的新方法。给出了非接触测量的模型，应用该模型，可以实现焊接收缩变形的自动化测量。在对某大型水电站焊接收缩变形测量中，该方法得到了很好的应用。该方法的应用可以提高工作效益。     

长输管道自动焊施工资源配置及经济性分析

长输管道自动焊具有焊接质量好、效率高和劳动强度低等多种优势,较好地解决了高等级钢焊接质量和管道运行安全问题.但对于管道施工单位而言,使用管道自动焊技术和工艺,人员、设备等资源投入巨大,施工成本显著增加,而多数管道施工单位自动焊实际施工效率远低于其理论施工效率,致使施工单位出现投入大、产出少的状况,影响管道自动焊技术的推...     

几种常见合金的激光扫描焊接特性及研究现状

激光扫描焊接是一种高效的新型激光焊接技术,具有独特的激光束定位方式、扫描范围广、灵活性高、工作距离长等优点,相比于传统激光焊接,其多点焊接的特性能在很大程度上提升焊接效率.概述了激光扫描焊接技术的工作原理和分类,重点阐述铝合金、镁合金、钛合金、铜及铜合金、铝-钢异质合金几种常用合金的激光扫描焊接特性及研究现状.扫描激光...     

结构件焊接温度场和应力应变数值模拟研究进展

随着计算机技术的发展,焊接过程的三维数值模拟技术的研究逐渐成为焊接领域的前沿,受到越来越多的研究者关注。但是焊接结构件的温度场和应力应变场方面的数值模拟,计算量庞大,耗时严重,对计算机配置要求较高,通常要求在保证计算精度的前提下,尽可能地提高计算效率。综合该领域的大量研究成果,重点介绍不同的焊接热源和建模方式对焊接模拟计算结果的影响,在保证计算结果准确性的前提下,运用简化模型的方法可减少计算时间,提高计算效率。