某型号风机叶轮服役可靠性焊接工艺优化

为提升某型号离心箱式铝合金风机叶轮的焊接结构在服役过程中的可靠性,根据该型号风机叶轮的工作载荷计算了构件中焊道所需临界尺寸。通过有限元模拟仿真,分析了不同焊接规范所产生的焊接残余应力差异及对承载能力的影响。对比不同的焊接规范,定性分析了焊道热裂纹与焊根未焊透对构件承载能力的不利影响,选出了对结构承载能力损失相对较小的焊接工艺规范;双向焊接的焊接残余应力与工作载荷的叠加效应比单向焊接更弱,因而更利于构件的承载能力;焊根未焊透缺陷处于内侧焊道比处于外侧焊道对承载能力更为有利;焊道热裂纹缺陷在外侧焊道比在内侧焊道对承载能力的弱化作用更小。综合考虑焊接残余应力与焊接缺陷对构件承载能力的影响,给出了服役更为可靠的焊接工艺规范。     

焊接修复汽轮发电机转子铝合金叶片接头强度校核

为了评估焊接修复汽轮发电机转子铝合金叶片接头强度的可靠性,基于空气动力学理论,分析和计算了由离心力与空气升力在旋转运动叶片TIG焊接接头上产生的拉伸应力,并进行强度校核.强度校核表明,用SalSi-1铝合金焊丝形成的焊接接头安全许用应力大于接头受到的拉伸应力,焊接接头安全可靠.本分析方法为旋转体焊接接头强度校核提供了一定理论基础.     

钛风机叶轮焊接变形控制及矫正

对钛风机叶轮焊接变形规律进行了探讨，采用较为合理的焊接工艺措施，有效地控制了叶轮焊接变形，并对残余焊接变形进行了矫正，保证了叶轮的使用要求。     

大型风机叶轮裂纹分析及焊接修复

分析了韶钢第三炼钢厂转妒大型煤气鼓风机叶轮裂纹产生的原因,同时还介绍了Q460钢风机叶轮裂纹的焊接修复工艺,取得了良好的效果.     

铝合金船舶的焊接

近几年,在客船和渔船等领域的铝合金船的建造量异常增加。同时,船本身也迅速向大型化和高速化发展。本文着重叙述铝合金船舶焊接管理的最新动向。     

铝合金激光焊接过程有限元模拟与分析

激光焊接铝合金过程非常复杂,针对铝合金激光焊接过程的实际情况建立了有限元模型,试图通过有限元模拟的方法揭示激光焊接过程的特点.建模过程中激光热源模型考虑了表面热源和体热源,分别反映等离子体的影响和激光束的作用.利用有限元模型分析了激光焊接过程中小孔的形成和长大过程,同时将模拟结果与试验结果进行比较,模拟出的焊缝宏观截面形状与试验结果表现出较好的一致性,证明所建立的有限元模型是合理的.有限元模型可以用来预测实际焊接过程中不同焊接工艺参数下焊缝的成形情况,可以为激光焊接工艺参数的选择提供理论指导和参考,更好地发挥铝合金激光焊接的优势.     

飞机铝合金型材结构FSW焊接

提出了搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding,FSW）技术的3个基本要素,对铝合金型材FSW焊接件在航空结构中的几个典型应用进行了分析.并简要介绍了中国搅拌摩擦焊中心在铝合金型材搅拌摩擦焊接方面的研究成果.中国搅拌摩擦焊中心的研究表明,采用搅拌摩擦焊技术焊接铝合金能够得到比较满意的接头强度.     

铝合金叶轮线性缺陷的分析

本文分析了航空发动机用铝合金叶轮在加工后荧光检测发现的线性缺陷.结果表明,这种加工后出现的线性缺陷并非裂纹,而是卷入铸件的氧化膜受外力作用后在叶片表面的显现.同时,分析认为这种氧化膜的形成与金属炉料、铸造辅料的洁净度不够以及熔炼、浇注不合理有关.在此基础上,本文提出了采用高纯度、高洁净度的金属炉料和铸造辅料,合理熔炼,充分精炼,设计合理的浇注系统和浇注参数等措施可以预防该类缺陷.     

腐蚀损伤铝合金表面超声焊接截面组织结构分析

在腐蚀受损的2A12CZ基体上采用超声焊接铝合金箔材的工艺进行了修复处理,并利用光学显微镜观察和分析了焊接时间对箔材与基体之间焊接界面组织的影响。结果表明:当焊接时间为0.6s时,箔材与基体之间呈断续的结合状态,能分辨出结合界面,且界面呈锯齿状或涡流状分布;当焊接时间为1.2s时,箔材与基体之间完全结合成一体,界面消失,呈冶金结合状态。最后对铝合金箔材与铝合金基体之间超声焊接机理进行了探讨。     

铝合金叶轮铸造工艺优化设计

铝合金叶轮铸件厚薄不均、结构复杂,在铸件内部易于产生微观缩松。结合实际生产条件,对铝合金叶轮铸件原工艺进行了充型凝固过程模拟,通过对流动形态、凝固顺序及缩松、缩孔缺陷的分析,并与实际铸件进行对比,得到了原工艺缺陷产生的原因。在此基础上,利用华铸CAE软件对铝合金叶轮铸件进行了工艺优化分析,获得了较优的工艺方案,并进行了实际浇注验证。结果表明,优化工艺后,有效减少直至消除了铸件的缩孔、缩松缺陷。     

复杂铝合金焊接结构的残余应力数值模拟分析

以SYSWELD有限元软件为平台,开发了基于瞬间热源的高效计算方法来模拟复杂铝合金结构的焊接残余应力. 首先以6061铝合金平板堆焊接头为研究对象,分别采用移动热源和瞬间热源计算接头的焊接残余应力,对比两者的计算结果验证瞬间热源法的有效性. 随后,将所开发的高效计算方法用于模拟6系铝合金复杂结构的焊接瞬态应力和残余应力,并将计算结果用于分析实际产品制造中开裂问题的原因,并提出了两种减缓和防止铝合金结构开裂的方案,即减小焊接热输入和增大开裂位置型材的板厚. 结果表明,铝合金结构在焊接生产制造过程中发生开裂是由该位置产生了高瞬态拉伸应力所致. 降低关键焊缝焊接热输入和增加型材板厚,均对结构开裂位置的瞬态焊接应力有一定程度的改善,且增加型材厚度的改善效果更好.     

跷跷板式大型装船机结构强度分析

利用有限元分析软件ANSYS对新型跷跷板式装船机金属结构的强度进行了分析计算。新型装船机简化了结构,减轻了整机重量,降低了经济成本。     

铝合金叶轮半固态锻造成形技术研究

研究了7A09铝合金叶轮的半固态精密锻造成形,提出了直接加热-等温处理制备大直径半固态组织坯料的工艺方法,探讨了大直径坯料组织制备中应该注意的问题.采用数值模拟对叶轮的半固态成形过程及主要工艺参数的影响进行了分析,并以分析结果为依据实现了叶轮的半固态锻造成形.对半固态成形锻件的热处理工艺进行了研究,获得了良好的综合力学性能指标,即:抗拉强度≥500 MPa,伸长率≥9％,硬度(HB)≥160.     

基于有限元分析某型号水箱焊接结构的优化

为确保小型湿式扫路车的水箱结构在服役过程中的安全性,提高水箱侧壁抗水压能力,针对水箱侧壁焊接结构的承载性能,采用有限元分析进行了设计优化,分析了现有水箱结构在承载方面的不足之处。针对现有水箱侧壁焊接结构应力集中的问题,提出了钢板局部加强、圆形钢管替代角钢、水箱外侧增加支撑3种方案,而有限元仿真分析结果表明,对于应力集中的缓解,水箱外壁局部加强钢板不如内壁局部加强,圆形钢管比角钢效果更好,而外侧支撑方案则是解决应力集中的最优方案。     

铝合金叶轮铸造工艺研究

铝合金叶轮铸件生产中为避免气孔、缩松等缺陷,常采用较长的充型及保压时间。为提高产品生产效率,本研究以ZL101材质叶轮的铸造工艺为研究对象,探究特定710℃浇注,低碳钢模具,模具预热200℃时,较快充型速度的近低压铸造下,不同压力-时间曲线下充型的可行性。使用ProCAST及Solidworks软件建模仿真,结合缩孔、缩松分布和Niyama判据获得如下结论：较快充型速度下,完成近低压铸造可行;充型时间1.5 s时,保压压力增加有助于凝固,但过高压力易导致顺序凝固失败,进而使铸件中出现缺陷;当充型时间3 s时,保压压力对铸件凝固过程的影响不大。     

铝合金常见焊接缺陷分析

阐述了铝合金焊接特点、缺陷种类及焊接生产中应遵守的注意事项,重点分析了焊接表面气孔和裂纹等缺陷的形成原因,提出了控制焊接缺陷的措施。     

铝合金焊接新技术

铝合金焊接时存在许多问题——表面易氧化、易产生气孔和裂纹等.随着现代电子技术的发展,许多新型焊接电源和一些新型工业手段得到应用,大大促进了铝合金焊接技术的发展.在此详细描述了目前针对铝合金焊接的先进工艺:TIG焊、MIG焊、电子束焊、激光焊、激光电弧焊、搅拌焊等,并对比这几种技术的特点,预测其发展方向.     

铝合金激光焊接

概述了铝合金的焊接特性以及焊接过程中的难点,由于铝高反射、导热快的特点,激光焊接也不可避免地存在一般熔焊常遇到的焊缝气孔、焊接热裂纹等问题。鉴于铝合金自身特点,也使激光焊接工艺更加复杂,亟待改进和完善。提出了相关改进措施,通过表面处理、改善焊接接头、调整焊接波型参数等来改善铝合金焊接性能。