E101换热器焊接制造中的几个问题

通过合理选择焊接材料、采取预热、中间消除应力处理和最终焊后热处理等工艺措施,可以有效地防止2．25Cr－1Mo钢的焊接冷裂纹、再热裂纹以及团火脆化．采用“预先堆焊00Cr25Ni13过渡层＋最终堆焊00Cr20Ni10Nb表面层”工艺,可以解决2.25Cr－1Mo钢表面堆焊层的焊接裂纹和剥离问题．     

堆焊铸管模热疲劳性能试验研究

针对国内铸管模使用寿命低的问题,通过试验筛选出一种耐热疲劳性能好的堆焊金属,修复国产铸管模,使其达到国外铸管模的使用寿命.采用自约束热疲劳试验方法和高频电磁感应加热设备,研究超低碳Cr-Mo系和低碳Cr-Mo系堆焊金属热疲劳性能.结果表明:含碳量对热疲劳裂纹的形态有一定的影响;焊后未热处理状态下的低碳Cr-Mo系堆焊金属热疲劳性能优于超低碳Cr-Mo系堆焊金属;低碳Cr-Mo系堆焊金属焊后热处理的热疲劳性能显著提高.     

CO_2焊焊接大厚度钢板法兰工艺

采用CO2气体保护焊的焊接方法,焊接大厚度钢板拼接法兰易产生焊根裂纹、变形,通过分析,找出焊后角变形是大厚度钢板产生根部裂纹的主要原因,提出了防止措施和修复办法。     

小直径内孔(φ200mm)深孔(180mm)厚壁(70mm)销钉式挤出机衬套粉末等离子喷焊工艺的研究

该项科研成果是我校金属材料工程系等离子焊接技术研究室教师张树生、董晓强、姜贵生等研究的。它主要适用于深内孔耐磨件的制造与修复,可应用于橡胶机械、煤炭、油田、交通运输、工程农机及通用机械等。 本技术采用等离子弧粉末喷焊原理和金属变形。断裂机理解决了在大刚度工件上堆焊高硬度耐磨合金时常出现的裂纹问题;并研制出了能在高温下长时间稳定工作,飞粉少,直径小于40mm,高度小于60mm的内孔粉末等离子喷焊枪,在国内首先解决了内径150mm、长1200mm;内径200mm,长1800mm,壁厚70mm的橡胶挤出机机筒整体内表面硬面堆焊     

拉筋形式对汽轮机隔板外环焊后变形的影响

为解决汽轮机隔板外环堆焊后焊接变形大导致装配精度低以及物理试验成本高的问题,依据焊接温度场相似准则应用数值模拟技术建立有限元模型研究了焊拉筋对焊接变形的控制.设计了梁型和米字型两种拉筋形式,并对比了梁形拉筋和米字型拉筋控制焊接变形能力.通过模拟结果得到隔板外环焊后在轴向、周向和径向的变形规律以及拉筋后隔板外环焊后变形情况.通过模拟结果得到如下结论,米字型拉筋控制焊接变形的能力要优于梁型拉筋,隔板外环外圆三个方向的变形量都要大于内圆的变形量.     

86CrMoV7支承辊堆焊焊条堆焊工艺及性能的研究

研究了一种用于86CrMoV7钢支承辊修复的耐磨堆焊焊条。工艺试验表明,采用打底焊过渡层的方法可有效防止堆焊时出现裂纹,金相显微分析表明,研制的支承辊堆焊焊条的堆焊合金组织是马氏体基体和少量碳化物,性能测试结果表明,堆焊层的平均硬度在HRC52左右,满足86CrMoV7钢支承辊材料的硬度要求,耐磨性远大于86CrMoV7支承辊材料,是其耐磨性的36倍,可用于支承辊的修复堆焊。     

CrMoNbB系免预热耐磨料磨损堆焊焊条的研究

从硬度、金相组织、耐磨性、抗裂性等试验着手,分析堆焊层的显微组织结构,明确其合金化机理及形成条件,进而实现强化机构的量化设计,研制出综合性能优异的CrMoNbB系耐磨堆焊焊条.试验结果表明,堆焊层具有较高塑韧性,焊前不预热,焊后不缓冷,连续堆焊不产生裂纹;堆焊层硬度达到HRC55以上,具有较高的耐磨性,相对耐磨性优于D667焊条.     

动态低应力小变形无热裂焊接方法的研究

从防止焊接热裂纹的力学角度出发，研究了随焊激冷与随焊锤击两种低应力小变形无热裂的焊接方法，分析了二者防止焊接热裂纹的作用机理，并就高强铝合金薄板控制焊接残余应力，减小焊接变形，改善焊接接头性能的效果进行了比较，研究结果表明：两种方法均能有效地防止焊接热裂、控制纵向焊接变形；但随焊激冷法对于横向焊接变形，不但不能减小，反而增大。     

H3Cr5WMoV埋弧堆焊合金层的组织与性能

利用自动埋孤焊在Q235钢基材表面得到H3Cr5WMoV合金堆焊层，并对合金堆焊层进行了回火处理。比较研究了堆焊层在焊态和回火态的组织、硬度、耐磨性及抗热疲劳性能。结果表明，堆焊层组织为板条马氏体加残余奥氏体。回火态堆焊层的硬度和耐磨性同于焊态堆焊层，回火态堆焊层的抗热疲劳性能也好于焊态堆焊层。     

宽带极高速堆焊烧结焊剂的研制

介绍了利用正交试验法确定焊剂最佳配方的实验方法，提出了解决堆焊层含铌量不足和脱渣性较差的措施，所研制的４种焊剂ＨＤ－３，ＨＤ－４，ＨＤ－５和ＨＤ－６分别适合于７５ｍｍ，１２０ｍｍ宽带极高速堆焊的过渡层和表面层堆焊，具有堆焊工艺性好、吸潮性小和堆积比重小等特点。参照热壁和氢反应器生产标准进行了物理、化学和机械性能等试验，结果表明：这些焊剂在高速宽带极堆焊过程中完全满足工艺性能要求，堆 焊层机械性能和     

Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析

对加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织和性能进行了分析。添加Cr3C2的自保护药芯焊丝堆焊工艺性能良好,堆焊表面少飞溅,无裂纹气孔。通过对比实验研究发现,加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织细小,高温冲击韧性明显优于WC颗粒增强型药芯焊丝,合金组织中既有颗粒增强型药芯焊丝堆焊产生的颗粒增强相,又有高铬铸铁型药芯焊丝堆焊产生的高硬度初生碳化物,双重强化机制使堆焊层显微硬度达到含Nb高铬铸铁堆焊层的水平,平均硬度60 HRC以上。     

层片状堆焊材料的研制

为了研制一种柔性比较好的层片状堆焊材料,用来修复易磨损的零件表面和小型的管材类零件等,选择有机硅密封胶、聚乙烯醇、环氧树脂、水玻璃为粘结剂,与硬质材料Ni60H进行混合,做成层片状堆焊材料;另外再加入WC(碳化钨)作为硬质相,利用TIG焊在Q235钢基体上进行堆焊.结果表明:以有机硅密封胶、有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料具有良好的柔韧性,可以任意弯折.以有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料加入WC和CaF2后的焊接组织均匀、无缺陷,且堆焊层具有良好的耐磨性能,其洛氏硬度值为HRC43.83.     

抗冲击耐磨损堆焊材料的耐磨行为

为研究高性能的抗冲击耐磨损堆焊材料，在大量实验的基础上，成功研制出了综合性能优良的抗冲击耐磨损堆焊材料——焊条TKCE50.经过对制备的试样分别进行多次冲击磨损试验，并与D256焊条进行对比试验，分析试样的硬度和磨损失重变化，结果表明， 此种堆焊材料具有焊接工艺性好、堆焊层组织加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异的特点.通过对该堆焊材料堆焊层的加工硬化和磨损性能及其机理的试验研究,探讨了该种堆焊材料的加工硬化及耐磨机理.     

焊接纵向应力应变动态分布规律的数值模拟

对低碳钢薄板表面堆焊进行了数值模拟计算,对焊接熔池周围金属的焊接应力应变发展过程进行了 分析。在对存在热作用时的压缩应变、拉伸应变进行重新定义的基础上,模拟结果表明,节点的最大压缩应变和最 大拉伸应变的和与实际残余总应变相等,最大压缩应变和最大拉伸应变均大于该节点所受的最大热应变。认为实 际塑性应变不能表征存在热作用时的金属所承受的压缩应变和拉伸应变的状况,熔池熔宽最大截面并不能确定压 缩应变的最终分布形态。数值结果显示,纵向残余拉应力超过常温母材屈服强度区域的宽度和最大实际压缩塑性 应变超过0.2%区域的宽度相当,该区域残余实际压缩塑性应变约为0.2%。     

2种阀门等离子弧粉末自动堆焊方式的比较

介绍了2种阀门等离子弧粉末自动堆焊方式:螺旋堆焊和同心圆堆焊.通过对2种堆焊方式的焊接转胎自动调速控制系统及焊枪摆动控制系统的对比,总结出了2种堆焊方式的优缺点.     

我国阀门密封面堆焊合金现状及发展

介绍了我国阀门密封面堆焊合金在各个时期的发展过程,对近年来各种堆焊合金作以分类说明,分析了不同种类堆焊合金的特点、应用场合以及目前我国在堆焊合金生产中存在的问题,并对我国未来堆焊材料的发展情况做了展望。     

基于ANSYS的异种材料堆焊温度场动态模拟

针对大多数堆焊温度场的数值模拟都是应用于同种材料的现状,对异种材料的堆焊温度场进行了研究.建立适当的有限元模型,对异种材料堆焊过程中温度场的瞬态变化进行了动态模拟.利用三维有限元网格划分技术,对工件进行网格划分,并采用网格自适应技术对焊缝金属的网格进行自动加密与生成,为缩短焊接过程数值模拟创造了条件.在此基础上,利用ANSYS软件的APDL语言编写程序,实现施加移动焊接热源,得到了异种材料温度场的分布规律.计算结果与焊接温度测试结果很接近,表明该计算方法能够准确地计算焊接温度场,是一种实用的工程计算方法.     

工艺参数对堆焊熔敷成形极限倾角的影响规律

为了研究堆焊熔敷成形的极限倾角及送丝速度和堆焊速度对其的影响规律,采用MIG堆焊熔敷工艺进行单道多层成形试验,从焊缝形状变化及熔滴过渡方式的角度研究分析了成形极限倾角与工艺参数之间的关系.结果表明：极限倾角的大小主要由堆焊电流的大小决定并与成形焊缝形状有关,工艺参数对极限倾角的影响主要是通过改变堆焊电流、进而改变熔滴悬空部分所受力的平衡来实现的;在沿焊道方向上成形极限倾角为45°,且不受送丝速度和堆焊速度变化的影响.在垂直于焊道方向上,极限倾角随送丝速度的增大总体上呈减小趋势,随堆焊速度的增大呈先增大后减小趋势,当堆焊速度在18~21 mm/s时有最大值50°     

EDMn-A-16高锰钢堆焊焊条的研制及测试

针对高锰钢堆焊及补焊,设计、试制了ＥＤＭｎ － Ａ－ １６ 高锰钢堆焊焊条,并且对焊条的工艺性能及使用性能进行了测试研究。该焊条采用ＣａＯ—ＣａＦ２ —ＳｉＯ２ 碱性低氢型渣系,具有熔渣氧化性低,熔敷金属的硫、磷含量低,含氢量也很低等优点。测试结果表明：焊条的工艺性能良好,工艺适应性强,熔敷金属抗热裂性好,加工硬化后硬度是原来的三倍多,加工硬化效果显著,耐磨性好