角焊缝尺寸的简便测量法

角焊缝试验,是判断焊接工艺性能好坏的主要方法之一。准确测量角焊缝断面各部位的尺寸,是角焊缝试验的依据。本文着重介绍角焊缝试验时,准确而简便地测量计算焊脚、实际焊脚和焊缝凸度的方法。试样制备美国标准及我国标准都规定了角焊缝试样横断面形状及需要测量的部位(图1a,b)。     

CO_2气体保护焊接头设计改进

提出了适合于CO_2焊特点的接头形式,该接头形式在保证焊接质量前提下,减小了对接焊的坡口角度及角焊缝的焊脚尺寸,可以提高焊接生产率,降低成本。     

两种常见焊接接头的机器人焊接工艺

采用弧焊机器人进行了8 mm厚板对接平位焊、6 mm厚板T形接头平角焊试验,重点分析了坡口根部间隙、焊枪角度、电弧电压、焊接电流和焊接速度对板对接打底层焊缝成形、背面焊缝宽度和余高的影响,以及焊接速度、电弧电压和焊接电流对T形接头焊缝成形、焊脚尺寸和凸度的影响。通过试验优化了焊接工艺参数,获得了正反面成形美观、熔合良好、焊缝宽窄和高低均匀的对接接头;试验测得对接接头背面焊缝宽度为4.04 mm,背面焊缝余高为0.17 mm,正面焊缝宽度为14.20 mm,正面焊缝余高为1.22 mm。采用优化后的焊接工艺参数对T形接头进行了焊接试验,角焊缝两焊趾区域熔合良好、焊缝平齐、焊缝表面微下凹,试验测得焊脚尺寸为6.8 mm。     

船体分段机器人角焊工艺研究

针对国内船体分段焊接效率和自动化程度低等问题,通过机器人焊接编程,进行了机器人横角焊与立向上角焊工艺试验,分析了机器人焊接主要工艺参数对角焊缝成形的影响。试验结果表明:机器人横角焊时,焊接电流和电弧电压增大,焊缝表面下垂程度增加;对于20 mm厚DH36钢板,在焊接电流280 A和电弧电压27.8 V时,横角焊缝成形良好;机器人立向上角焊时,通过增大电弧梯形摆动幅值有利于增加焊脚长度,但摆动幅值过高易引起咬边缺陷,同时过大的摆动长度使得焊缝表面中心易出现下挂凸起;当电弧摆动幅值5 mm、摆动长度1.5mm、焊接电流200 A、电弧电压24 V左右时,立向上角焊缝成形良好。     

考虑疲劳性能的十字接头角焊缝尺寸设计

传统的角焊缝尺寸设计往往只考虑焊缝的静力强度,文中则从疲劳性能的角度对十字接头角焊缝的尺寸设计问题进行研究. 首先计算了无熔深十字接头可能失效截面的结构应力,通过对不同焊脚尺寸时结构应力变化特点的分析,从理论上证明了焊脚尺寸越大,接头的疲劳性能越高;当焊脚尺寸s和板厚h之比小于0.75时为焊根失效,大于0.75时为焊趾失效;而实际工程中s/h在0.8和1.0之间是比较理想的选择. 然后通过一系列疲劳试验验证了上述结论. 最后还分析了焊接熔深对十字接头疲劳性能和焊脚尺寸设计的影响.     

三电极高速CO_2焊焊接速度和焊接电流对焊缝成形影响

MAG角焊焊接在大型船舶制造中占有重要地位,目前应用最为广泛的是双电极角焊工艺,最大焊接速度为1.2m/min.为了提高焊接速度,进而提高焊接效率,研究了焊接速度可达1.8m/min的三电极高速CO2气保护角焊工艺.实验表明:采用DCEP/DCEN/DCEP极性组合的三电极CO2气保护角焊焊接过程稳定,成形良好,角焊焊缝上脚长、下脚长以及熔深均随着焊接速度的增大而减小,随着三电极焊接电流规范组合的增大而增大.在试验基础上,给出了焊接速度和三电极电流规范组合影响下的角焊缝脚长范围预测.     

蜂窝夹套结构焊接接头的应力强度分析

由于蜂窝夹套焊缝受力情况比较复杂,焊接部位经常出现焊缝开裂引起泄漏,焊接残余应力是重要的影响因素之一。运用大型有限元分析软件ABAQUS的热一力耦合功能,对304不锈钢蜂窝夹套的塞焊和填角焊两种焊接方式进行有限元模拟,得到了这两种焊接接头的残余应力分布情况。结果表明,塞焊焊接方式的蜂窝夹套焊缝处的残余应力大于采用填角焊方式的。采用塞焊方式蜂窝孔处的焊接残余应力较高,焊完第二个蜂窝孔后对第一个蜂窝孔的残余应力影响较大。而采用填角焊方式则这种影响较小。对塞焊和填角焊焊缝进行强度计算,结果表明填角焊焊缝的承载能力较好。研究结果为蜂窝夹套进行分析设计和控制焊缝开裂提供了理论基础。     

CO2半自动气保焊倒流焊法在角焊缝斜立焊位置上的应用

CO2半自动气保焊由于焊接时热量集中,熔滴金属冷却快,所以在立焊位置可以应用倒流焊法.经过长期探索试验,发现该法应用于焊缝与水平面倾角为70°以内的角焊缝焊接时,如果注意根据不同焊脚高度要求采取合适的分层、道工艺,可以达到平焊位时角焊缝的质量水平,并且操作简单,在很大程度上解决了应用焊条电弧焊焊接角焊缝斜立位置时操作难度大、外观成形差的问题,尤其是由于采用倒流焊法时焊枪不用摆动,对于狭窄位置的焊接更能体现出焊条电弧焊所无法达到的优势.     

基于静力等承载强度的T型接头角焊缝焊脚尺寸确定及疲劳特性

传统的角焊缝在焊脚尺寸设计时出于安全考虑，经常出现“过设计”现象，针对AWS D1.1《钢结构焊接规范》，GB50017—2017《钢结构设计规范》及DIN 18800《钢架结构》焊脚尺寸设计相关标准对比分析，各标准中关于不同板厚推荐的焊脚尺寸范围基本一致，但都仅推荐最大和最小焊脚尺寸，其选择范围较宽泛。基于上述分析，提出了一种基于静力等承载强度的焊缝尺寸确定方法。以一种T型接头为例，分别采用标准和静力等承载强度方法进行焊脚尺寸确定和计算。分析表明，对照标准确定的T型接头的焊脚尺寸为12 mm，而基于静力等承载强度计算确定的焊脚尺寸为9.91 mm，相比标准确定的尺寸减小了17.4%。通过ABAQUS和Fe-safe软件分别对接头进行静力计算和疲劳仿真分析，结果表明，与标准推荐的焊脚尺寸相比，通过静力等承载强度得到的焊脚尺寸承受的最大静力、疲劳寿命和失效位置均无明显变化，表明该焊缝尺寸确定方法具有合理性。     

埋弧焊的角焊条件

埋弧焊,特别是双丝埋弧焊,由于具有高的效率,被广泛地应用在钢架、桥梁等领域。在一般情况下,与水平焊相比,向下焊更易获得好的焊接质量(如焊道形状、焊缝的等脚性),故在此仅介绍向下埋孤焊。角焊,由于其焊缝较厚,故其强度可得到满足。而角焊道的大小、角焊缝的尺寸S(见图1)则需很好的控制,即不仅     

低碳钢非对称角焊温度场有限元分析

针对单边开坡口的非对称角根焊中熔透不稳定、成形质量差的问题,对其温度场及熔池成形规律进行分析从而优化焊接参数的选取,改善成形质量.考虑温度、对流、辐射和相变潜热对材料物理性能的影响,利用有限元分析软件建立了低碳钢非对称角焊缝有限元模型,并进行仿真计算.对比讨论了不同结构情况下焊接电流对温度场的影响,重点分析了非对称角焊接参数对背部熔宽的影响.结果表明,非对称角焊缝温度分布不均匀,背部熔宽对电流的变化十分敏感,焊接电流大小对熔池形状影响较大.通过试验得到三组熔透情况不同的焊缝,其热影响区形状尺寸与仿真结果吻合良好,从而验证了理论分析的有效性.     

CO2气体保护焊操作手法总结

通过总结CO2气体保护辉焊接操作手法，介绍了平焊、横角焊、立焊等常用位置的焊接方法，对每种焊接方法采取图文并茂的形式进行介绍，容易理解，力求最大限度的帮助焊工提高焊接质量。     

分段角焊缝密性试验

分段角焊缝密性试验是对不开坡口船体水密构件(如舱壁、肋板等)角焊缝根部充气,外面用肥皂水检验,以检查角焊缝渗漏情况的一种气密试验方法.角焊缝密性区域是舱室边界的各种角焊缝接头.这种试验可在片体、分段上进行.当片体、分段组立装配焊接完工后,经焊缝外观检查合格后,就可进行角焊缝密性试验.     

热交换器箱体焊缝开裂原因分析

热媒油交换器箱体在焊缝连接处发生开裂、造成漏油,引发了火灾和爆炸。失效分析结果表明,引起热媒油交换器箱体焊缝开理解的主要原因是连接热交换器和箱体侧面钢板的角焊缝坡口设计不合理,靠民焊缝根部严重未焊透;另外,焊接质量不高对此也有一定的影响。     

船舶T型角焊缝横向裂纹的超声波检测

为了提高船舶T型角焊缝横向裂纹的检出率,采用横波探头在面板上平行焊缝正、反两个方向扫查和在焊缝表面沿着焊缝正反两个方向扫查的检测方法,结合抗裂试板进行横向裂纹检测后解剖分析。结果表明,每个检测面都有各自的检测特性,应采用横波探头在面板上平行焊缝正、反两个方向扫查,横波腹板全声程扫查,在焊缝表面沿着焊缝正反两个方向扫查的检测方法。     

承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

基于折合应力正面角焊缝T形焊接接头的尺寸设计

角焊缝接头在工程中应用广泛,由于焊缝接头应力分布不均匀,它成为结构的薄弱环节.焊缝折合应力是国际焊接学会推荐用于计算焊缝静载强度的,该应力公式反应折合应力与焊缝内部切应力与正应力的关系.文中以正面角焊缝T形焊接接头为分析对象,假设角焊缝断裂发生在折合应力最大值所在的截面,分析得出Q345正面角焊缝T形焊接接头最大折合应力与承载力和焊缝尺寸的关系.基于承载能力和等强度准则设计焊缝尺寸,并通过有限元软件对T形焊接接头进行数值模拟,其数值模拟结果与理论计算结果基本一致,说明基于折合应力设计正面角焊缝T形焊接接头焊缝尺寸是可行的.     

烟大轮渡火车舱钢轨与船舶甲板的焊接

U71Mn钢轨与船舶甲板(A3板)之间的物理性能与化学成分差距很大,U71Mn的碳当量很高,其可焊性很差,当U71Mn与船舶甲板焊接时由于钢轨和船舶甲板的线膨胀系数差距很大,在焊接应力的作用下,其角焊缝极易出现裂纹.通过对钢轨与船舶甲板角焊缝工艺的研究,解决了U71Mn钢轨与船舶甲板相焊时,角焊缝易出现裂纹的问题.     

Experimental study on the shear strength of side fillet weld of Q235B steel post high temperatures

In order to learn the variation laws of shear strength of side fillet weld post high temperatures, the tension tests were conducted after the double-strapped side fillet welded joints which were cooled down from different high temperatures with different cooling patterns. The tests indicate that specimens appear brittle fracture at the side fillet weld during the tension tests after cooling down. The fracture su（face is located in the welding throat. The maximum temperatures undergone and the cooling pattern are major factors influencing shear strength of side fillet welded joint post high temperatures. The shear strength reduces by 24% at most within 900 ~C. Based on the experimental results, the calculation formulas of shear strength of side fillet weld post high temperatures were proposed. Conclusions supply references for evaluation damage and reinforcement of steel structure post fire.     

箱形容器圆形法兰-板壳结构的焊接变形及控制

箱形容器圆形法兰-板壳结构作为典型的具有封闭焊缝的焊接结构,对其焊接变形特征、机理和控制措施进行研究. 结果表明,焊后法兰圆周各区域产生不同程度的内凹塌陷变形. 环形角焊缝角变形趋势下的壁板近缝环形区域的倾斜变形是塌陷变形的直接原因,而环形角焊缝焊后的周向收缩促使壁板环形区域进一步倾斜下榻导致其上法兰的下榻及失稳内凹变形. 在环焊缝下方的低刚度壁板内侧设置紧密接触的、足够尺寸的环形临时补强板的变形控制措施,可使圆形法兰-板壳结构焊后法兰下榻位移和圆度较原始值下降60%,焊接变形得到有效控制.