螺旋焊与对接焊的有限元模拟

采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对螺旋焊和对接焊焊接过程进行数值模拟,得出两种焊缝焊接残余应力、退火应力、退火温度场的分布规律及大小,为该类焊接工艺的改进及焊接结构的变形控制提供有益的帮助.     

铝合金中厚板单面焊双面成形模拟与试验研究

传统焊接方法在铝合金中厚板焊接时存在焊缝成形差、难以实现单面焊双面成形等问题,严重影响焊接质量和焊接效率。通过开展5083铝合金中厚度平板焊接有限元仿真,分析预热温度、焊接电流和焊接速度等工艺参数变量对焊接温度、热影响区和焊接应力的影响规律,确定了合理的焊接工艺参数范围。采用自动化CMT+P(冷金属过渡焊+脉冲焊)复合双脉冲焊接工艺对中厚度平板进行对接焊试验,实现了单面焊双面成形,并通过对焊接接头内部缺陷、维氏硬度等进行测试分析,焊缝内部无明显缺陷,硬度达到了母材的82%以上,从而证实了工艺方案的有效性和实用性。     

球罐焊后整体热处理微机控制系统的设计

造成球罐破裂、失效的主要原因之一是其本身存在的焊接残余应力。实践证明,球罐焊后整体热处理是一种有效消除焊接残余应力的方法。本文设计和研制了由二级控制系统和微机界面软件构成的球罐焊后整体热处理微机控制系统,采用动态矩阵控制算法对球罐焊后整体热处理过程进行控制。     

薄板对接焊的热弹塑性有限元法分析

本文介绍了用有限元法对薄板对接焊进行热弹塑性应力分析的方法，算例说明方法的有效性以及此类焊接过程残余应力和残余变形的分布规律。     

异类金属切削焊的探索

对异类金属切削焊进行了初步探索，实验结果表明，增加切削焊接面的压力及切削焊接速度均能提高焊接面的抗拉强度；基对切削焊过程进行阻止氧化措施保护，则可大大提高焊接强度，研究表明，采用切削焊妆异类金属是可行的。     

5083铝合金搅拌摩擦焊焊核区非均匀性组织分析

利用小型搅拌摩擦焊机焊接5083铝合金板材,借助电子背散射衍射技术和取向成像分析软件对焊缝焊核区的焊核前进侧、焊核中心区和焊核后退侧的晶粒形貌和取向差角度进行了对比性研究.结果表明：经过搅拌摩擦焊接后,焊核区发生动态再结晶,晶粒由原始带状转变为等轴状,其大角度晶界含量相比于母材有明显增加,但不同部位的晶粒尺寸和大角度晶界比例均不同,焊核前进侧、焊核中心区和焊核后退侧的平均晶粒尺寸分别为17.0、15.8和13.5 μm,大角度晶界比例分别为76.4%、68.8%和73.2%.     

客车蒙皮组焊件焊接工艺的改进

针对西安某汽车厂客车蒙皮组焊件焊接采用CO2气体保护焊生产率低、焊接变形大、表面处理难度大、质量难以保证的问题，本文作者对其进行了工艺改进，通过采用全自动缝焊焊接工艺及选择合理的工艺规范参数，在保证结构和强度的前提下，使蒙皮组焊件焊接表面质量大幅提高，劳动强度大幅下降，生产率提高数倍。     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

基于ALE的螺柱型冲击焊数值模拟研究

在原有焊接试验基础上，展开任意拉格朗日?欧拉(ALE)法下的螺柱型冲击焊数值模拟研究. 数值模拟研究结果与实际焊接试验结果高度相似，模拟结果可以真实反映实际焊接试验情况. 结合模拟数据，分析试样剖面不同位置的剪应力、压应力及对应的应变分布情况，佐证了应力波是形成波状界面的重要机理.     

单面焊双面成形质量控制及措施

优质的单面焊双面成形焊缝,表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等焊接缺陷,焊缝内部不允许有焊接缺陷.但在实际生产过程中,单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊接材料、焊接工艺参数及操作技术等原因,使得形成的焊缝达不到质量要求,从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的质量问题.笔者通过实践验证和分析,提出相应的防止措施,从而对单面焊双面成形的焊接作业具有指导作用.     

焊缝熔透自适应闭环控制系统

介绍了一种控制焊缝熔透的方法．该方法利用视觉传感来对焊缝背面焊接温度场热图像进行实时检测及处理，从而达到控制焊缝熔透的目的．此方法具有检测速度快。动态响应品质好等特点。     

搅拌摩擦焊接过程的非稳态流场及影响因素

分析了搅拌摩擦焊洋葱圆环的非稳态流场形成过程和工艺参数对洋葱圆环的影响。在焊接过程中流入孔腔的金属流（特别是与焊针旋转方向相反的金属流）破坏了焊针未运动时产生的原始流动场，形成了复杂的涡状流动，并且在纵向呈现不均匀性，叠加后最终形成洋葱状形貌，实验表明搅拌工具的尺寸和焊接速度是影响洋葱圆环形貌的主要因素。     

铝合金焊接用材料与焊接电源

介绍了铝合金焊接用材料的送丝性和耐气孔性,它们影响焊接的质量,还介绍了交流焊接电源的主电路型式及其输出交流TIG、MIG焊接电流波型的模式及铝合金焊接工艺特点、焊接效率与焊接质量的提高等问题。     

Local equivalent welding element to predict the welding deformations of plate-type structures

Considering the Heat Affected Zone (HAZ) of welding joint, the residual strain behaviors of material under constraint and temperature circulation, as well as the activating mechanism of welding process, this paper addresses a new type welding element for numerical simulation of welding deformation, which is called the LEWE (the local equivalent welding element). This element can describe the basic characteristics of welded seam: the local position points of inherent strain, the equivalent size, the bending radius (or bending angle) from inherent strain, etc. It could be used to predict the welding deformation of plate-type structure. The comparisons between the computed deflection of welded plate and its experiment measurement are present. The results showed that the LEWE possesses a potential to simulate the deformation of welding process high-efficiently and precisely. Supported by the R & D Foundation of Ministry of Railway of China (Grant No. T200408) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 59825117)     

纵向磁场对CO_2焊接电弧及焊缝成形的影响

为了促进CO_2焊接的发展,降低焊接飞溅率与改善焊缝成形显得至关重要.在具有不同磁场强度与磁场频率的外加纵向磁场作用下,通过高速摄像技术观测了焊接电弧形态,同时测量了焊缝熔宽和熔深的变化.结果表明,当励磁电流为1 A、励磁频率为50 Hz时,焊接电弧由最初的锥形变为钟罩形,并按一定方向旋转,焊接电弧的刚性和稳定性得到了增强,因而焊接效果较好.随着磁场参数的增加,焊缝的熔宽与熔深先增加后减小.因此,通过采用一定范围内的磁场参数,可以达到有效改善焊缝成形并降低焊接飞溅的效果.     

等离子弧焊应用于热电池壳身焊接工艺研究

本介绍了等离子弧焊接在热电池壳身焊接应用情况，通过实验得出了使用脉冲电流焊接的合理工艺参数。从而得出了脉冲等离子弧焊用于热电池壳身的焊接是可行的结论。     

X5CrNi1810不锈钢焊接应力应变场的数值模拟

采用有限元软件SYSWELD对X5CrNi1810不锈钢平板TIG焊的应力应变场进行三维动态模拟,同时应用SYSWELD软件的校核工具对双椭球热源进行校核,得出了等效应力分布图和焊缝中心线上纵向残余应力分布曲线及不同时刻焊接变形云图．与文献资料比较表明,所建立的三维模型可以动态地模拟焊接过程,对实际生产有一定的指导意义以及最终改善X5CrNi1810不锈钢的焊接性提供参考依据．     

基于高炉焊接制造的BB503钢板焊接工艺研究

根据高炉炉壳生产实际,分别使用气电立焊和埋弧自动横焊两种焊接工艺对50 mm厚的BB503型炉壳用钢板进行焊接,对焊缝进行外观检查、无损探伤,对焊接接头进行拉伸、侧弯、冲击、硬度等性能测试,并对焊接热影响区的显微组织进行了观察和分析。结果表明,BB503炉壳用钢的气电立焊和埋弧自动横焊焊接接头抗拉强度和冲击吸收功均大于母材,具有优良的综合力学性能;焊缝区及热影响区的显微维氏硬度分布和热影响区的组织均匀性均显著优于传统的CO2气体保护焊和手工电弧焊接头。气电立焊和埋弧自动横焊工艺可以替代CO2气体保护焊和手工电弧焊工艺用于高炉炉壳焊接制造。     

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.     

管道焊接中手工钨极氩弧焊(TIG)单面焊双面成形技术

压力管道手工电弧焊接中焊道背面易出现缺陷,且管道中的焊渣无法及时清理干净,用手工TIG焊的方法成功的解决了这一问题。