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%.     

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．     

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。     

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.     

湿法焊接的焊枪高度控制

海洋及湖泊港口工程的大量出现对水下焊接自动化技术提出了新的迫切要求.利用旋转电弧传感器,开展了水下湿法药芯焊丝电弧焊(FCAW)的V型坡口焊缝跟踪研究.通过试验阐明了气体保护电弧焊中,焊枪高度和焊接电流之间的对应变化关系.介绍了湿法焊接试验中针对焊接电流所采用的处理方法,给出了一种有效的焊枪高度复合控制算法,它结合了bang_bang控制和带阈值的变参数PI控制.试验结果证明此法具有良好的可靠性和稳定性,达到了预期的目的.     

焊接机器人焊接相贯线曲线仿真

在分析了研究中的含简单闭链5R焊接机器人的结构特点的基础上，针对作两圆柱相贯线运动的作业要求，提出了一种有效轨迹规划方法；用几何法完成了空间位姿的描述；利用变角速度实现稳定的运动效果；在比较多种插值函数的基础上，对关节变量作了多项式插值；用几何矢量法完成逆运动学求解，并用凯恩方法对机器人的动力学进行了计算，设计了仿真程序，对仿真结果进行分析并改进机构；为机器人的设计、运动控制、离线编程提供了依据．     

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。     

硅整流焊机改钨极氩弧焊机的设计研究

论文研究如何将硅整流焊机改装为钨极氩弧焊机,并采用程序控制系统实现了对钨极氩弧焊机的自动控制.经改装后的钨极氩弧焊机能保证氩弧焊的基本要求,能实现提前和滞后送气、自动引孤和焊接电流衰减,成本造价低又能保证焊接质量高、热影响小、变形小和成型美观等.     

斜对接焊缝连接的强度计算与设计

本文对现行《钢结构设计规范》中的第7.1.1条注的来源进行了说明,并讨论了三级质量的斜对接焊缝的强度计算问题,指出现行规范关于不需进行强度验算的斜时接焊缝的倾角值是偏于安全的。     

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。     

Mn2NiCrMo焊接材料MAG焊接工艺研究

使用Mn2NiCrMo焊接材料,MAG自动化焊接20MnV材料和半自动化焊接铸钢ZG20MnCrNiMo材料,按照ISO 15614标准和ISO 11970标准的要求,进行了一系列的焊接工艺试验,试验结果满足标准要求;确定了采用Mn2NiCrMo焊接材料焊接20MnV材料和焊接铸钢ZG20MnCrNiMo的MAG焊接工艺.     

焊接电流对AZ31镁合金接头的影响

为了研究AZ31镁合金的焊接性,对AZ31镁合金板进行交流钨极氩弧（TIG）焊.试验采用x 射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学金相显微镜对试样的焊缝显微组织进行分析,并对不同焊接电流下的试样进行抗拉强度和硬度测试.研究发现：随焊接电流的增加,焊缝成形变差,晶粒逐渐粗化,同时易产生气孔和裂纹等缺陷,使接头性能降低;焊缝区由基体α Mg和附集于晶界的β Al12 Mg17两相组成.结果表明：焊接电流对AZ31镁合金接头的熔池形状及焊接质量有显著的影响.     

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)