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2014陕西省焊接学术会议

2014陕西省焊接学术会议

  • 召开年:2014
  • 召开地:西安
  • 出版时间: 2014-10-18

主办单位:陕西省机械工程学会

会议文集:2014陕西省焊接学术会议论文集

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  • 摘要:本文利用连续驱动摩擦焊实现Ti6Al4WSUS321的异质摩擦焊接.焊后通过硬度、拉伸测试实现了对摩擦时间与接头力学性能之间关系的研究.同时还利用扫描电镜和能谱仪对拉伸断口形貌进行了分析.实验结果表明,在本实验条件下,接头的抗拉强度随着摩擦时间的增加而增加.当摩擦时间4s时,最大平均抗拉强度达到了560MPa,这一强度是SUS321不锈钢母材强度的90.3%.不同时间下摩擦变形量的拟合值服从LBo=1.82t-0.6这一简单关系式.同时过长的摩擦时间将会导致Ti6Al4V一侧的飞边过大.最后,获得最优摩擦时间范围为2~4s,在这一范围下将有望获得重复性较好的优质焊接接头.
  • 摘要:线性摩擦焊是一种优质与高效的固相连接技术,国外已成功将该技术应用于航空发动机钛合金整体叶盘的制造与维修.尽快开展线性摩擦焊应用基础研究,是我国航空制造领域所面临的紧迫研究课题.本研究系统地研究了321不锈钢线性摩擦焊接头微观组织的演变规律.结果表明,321不锈钢线性摩擦焊接头可分为焊缝区(WZ)和热力影响区(TMAZ),焊缝区厚度约200μm左右,回复再结晶程度较低,没有形成明显的细晶带.热力影响区宽度由中心到边缘逐渐增加,分布有典型的流线组织.母材硬度最高,热力影响区次之,焊缝区硬度最低.
  • 摘要:采用分层切片拉伸性能试验,结合显微组织测试,研究了T℃4钛合金连续驱动摩擦焊接头的组织与力学性能沿径向的分布规律及其形成机理,探讨了焊接工艺参数对T℃4钛合金摩擦焊接头抗拉强度径向不均匀性的影响规律.研究结果表明,TC4钛合金摩擦焊接头焊合区组织为网篮组织,热力影响区为双态组织.从轴心线到近飞边区域,焊合区宽度逐渐变宽,晶粒尺寸逐渐增大;焊接接头分层切片的抗拉强度随着半径的增大而降低.
  • 摘要:通过对马氏体沉淀硬化不锈钢FV520(B)不同热处理条件下的母材及焊接接头满足使用条件后,在质量分数为10%的H2SO4腐蚀介质中均匀浸泡腐蚀,利用失重法研究了调整处理对FV520(B)钢焊接接头耐蚀性的影响.结果表明:FV520(B)钢焊接接头在质量分数为10%的H2SO4中腐蚀后表面形貌较为均匀,且850℃调整后的腐蚀形貌表面要比750℃均匀平整.但是在熔合区附近则有较深的断层,且有深陷的沟壑状的腐蚀坑.此外,不锈钢FV520(B)母材的腐蚀速率高于焊接接头,且通过调整处理可以提高焊接接头和母材耐腐蚀性能.
  • 摘要:镍及镍基合金具有独特的物理、化学和耐蚀性能,在化学、石油、航和原子能等许多领域得到了广泛的应用.文章以Hastelloy C-276焊接工艺评定为例介绍了镍及镍基合金的焊接特点,具有良好的耐腐蚀性能,液态焊缝金属流动性差,焊缝金属熔深浅,焊接热裂纹等,并分析了其焊接清理与焊接保护,坡口加工,焊接工艺试验及焊缝检验等内容,为镍及镍基合金的焊接积累经验.
  • 摘要:本文对清水川发电厂二期工程21000MW机组主蒸汽、蒸汽连接管道等所采用的A335P92材质进行分析,该机组P92钢厚度明显增加,最大厚度为98.5mm,焊接应力大,热处理难度增大,并结合此钢的焊接工艺特点,对厚壁P92钢的预热、层间温度、焊接工艺要点、焊后热处理规范、热处理方法及提高焊缝的冲击韧性进行了探讨,通过对焊接接头进行的各项性能试验,取得了良好的试验效果,并根据此种钢的焊接特性和试验结果,提出了具体的焊接工艺要求,重点提出了P92钢焊接时应严格控制焊接线能量和层间温度,采用多层多道焊,加强焊接过程和焊后热处理工艺、加热宽度、保温宽度、保温厚度的控制,方能获得满意的焊接接头,该工艺对于这类钢的焊接有实际指导意义.
  • 摘要:本文主要介绍了工业纯钛TA2U型管-管对接焊焊接方法.分别介绍了焊前工件的清理、焊接参数及焊接保护工装.活套式保护工装对焊接区域进行焊接保护,减少焊接区域与外界的接触时间,从而使焊缝得到良好保护,降低工作量,减少了生产成本,提高生产效率.
  • 摘要:通过对6063硬连接与L6软连接铝母线的焊接性与焊接方法分析,夹钨、夹杂是TIG焊接时亟待解决的问题.根据生产需要,选用材质为6063,δ=15mm铝厚板与28~29层L6,~0.5mm铝薄板叠层进行水平固定位置的TIG焊焊接工艺研究,通过控制焊接工作程序,寻找合适的焊接工艺参数和控制焊接操作手法,获得了合格的焊接接头.该接头按照相关规程的要求进行X射线检验和过流试验,结果均符合要求.该工艺目前已用于生产中,为送变电设备的铝母线焊接提供了技术支持.
  • 摘要:表淬镀铬辊的卷焊难点主要是制造时存在辊身卷焊和表淬变形大、焊缝质量要求高、整个辊身表面(包括卷焊焊处)表淬硬度均匀性以及最终辊面粗糙度的均匀性要求高等,通过技术攻关成功解决,实现了辊子整体制造工艺流程的优化创新、辊身毛坯的确定,解决辊身卷焊焊缝的裂纹及未熔合缺陷较多等问题的方法,找到保证辊身卷焊焊缝合金层的深度、硬度的工艺措施,保证精加工后辊身母材表淬硬度的工艺措施等,该项目已获国家发明专利.
  • 摘要:车架纵梁是重型汽车车架总成上的重要零件之一,由内、外梁2层梁焊接组成,在手工塞焊合梁时常常出现咬边、焊瘤、气孔等缺陷,并分析了重型汽车纵梁塞焊合梁焊接缺陷产生的原因,以及预防缺陷产生的措施.塞焊合梁是先将车架内加强梁(内梁)上切割出塞焊孔后与纵梁压形(外梁)按装配图纸装配在一起,用手工电弧焊焊接成纵梁总成的加工过程通过实践,总结出"一看,二听,三准的操作要领,焊后检验证明了该方法的有效性。
  • 摘要:从研究焊接接头冲击韧性出发,采用均匀设计法建立数学模型,研究了高速埋弧焊烧结焊剂各组元之间的综合交互作用及其对焊接接头冲击韧性的影响规律,得到了焊剂各组元对焊接接头冲击韧性的影响规律的定量描述回归方程,从根本上提供了改善高速埋弧焊焊接接头冲击韧性的理论依据.试验结果表明:ZrO2与MgO之间的交互作用,对焊缝金属的冲击韧性产生不利影响,与CaO之间的交互作用,则对焊缝金属的冲击韧性有促进作用;当焊剂中含有过多的CaF2和MgO时,TiO2与其之间的交互作用会对焊接接头的冲击韧性产生不利影响,这是由于MgO加入量过多,焊剂的抗吸潮性下降,在焊接时容易产生气孔的缘故.
  • 摘要:连续管作为一种柔性管材,具有优良的塑性、韧性、耐腐蚀性能,广泛应用于陆上或海上输送油气、钻井、修井等作业.在其使用过程中往往需要进行对接焊,然而对接焊的热循环过程易造成热影响区的强度下降,从而出现明显的软化区,降低连续管的使用性能.本文针对CT90钢级连续管,采用TIG焊工艺研究了三层对接焊过程中热影响区的组织和性能的变化.结果显示CT90TIG焊热影响区中包括租晶区、完全重结晶区、不完全重结晶区、回火区,粗晶区及完全重结晶区的硬度高于母材,其组织主要为贝氏体组织,随着热输入的提高其晶粒变大;不完全重结晶区及回火区的硬度低于母材,其组织主要为块状铁素体、少量贝氏体、少量析出碳化物,随着热输入的提高热影响区中软化区的宽度及幅度提高.
  • 摘要:采用Gleeble3500热模拟试验机,研究了高强度X90焊管焊缝和母材在不同加热温度下组织与性能.结果表明,随着加热温度的升高,焊缝先共析铁素体减少,并出现粒状贝氏体组织,硬度上升.焊缝冲击功则呈现先升后降趋势,当加热到925℃时,冲击功最低,加热到975℃时冲击功最高,但加热温度超过1050℃时,针状铁素体板条粗大,夏比冲击功下降.因此,焊缝最佳的加热温度区间为950-1025℃.母材随着加热温度的增加,块状铁素体逐渐减少,硬度上升,同时原奥氏体晶粒不断长大,夏比冲击功总体变化不大;当加热温度超过1050℃时,粒状贝氏体晶粒粗化,冲击韧性快速下降.因此,母材加热最高温度不能超过1025℃.
  • 摘要:止裂韧性是管线钢管的一项重要性能指标,是管线安全性的重要保证.DWTT方法是现在研究管线钢韧性的一种重要方法.本文采用了两种不同缺口类型的试样进行了DWTT与CVN试验,对不同缺口类型下X100焊管焊缝的DWTT能量特征进行了表征和分析.研究结果表明,相对人字型缺口试样而言,压制缺口试样的总吸收能较高,韧脆转变温度较低,能量密度较高,扩展能与总吸收能之比较低.总吸收能和扩展能对温度较为敏感,起裂能则对温度不敏感.
  • 摘要:通过对马氏体不锈钢铸件状态、焊接后8小时状态、焊接后热处理状态以及机械加工状态四个状态铸件相同部位残余应力的检测与分析,得出了铸造残余应力与焊接后残余应力是造成马氏体不锈钢铸件焊接延迟裂纹产生的主要原因.通过过程质量控制、焊接参数优化,控制残余应力的产生,减少了铸件延迟裂纹造成的报废,使得机匣一次焊接合格率从0提高到80%.
  • 摘要:为了揭示搅拌摩擦焊过程中搅拌针周围金属在恒速前进下扭矩、压力的响应行为,设计了薄壁管状铝合金在恒速旋转和恒速下压加载下的模拟实验.研究发现扭矩和压力呈周期性变化,且周期与旋转周期一致.通过计算得出滑动摩擦功率大于粘着摩擦功率并大于实际平均产热功率.进而阐明了产生周期性的原因在于滑动摩擦功率大于粘着摩擦功率,可以快速积累热量使材料软化,此时压力、扭矩最小;但粘着摩擦状态下材料产热效率低,因此塑性流动层金属被挤出,旋转头接触弹性层金属,此时压力、扭矩最大,产热增加,使摩擦界面快速产热、材料软化甚至达到粘着,如此周而复始产生周期性。
  • 摘要:钛-钢复合板由于其结合了钛的良好的耐蚀性能和钢的优良的力学性能,被广泛用于制作各种石油化工领域的产品.以爆炸复合法(又称爆炸焊接法)生产的钛-钢复合板为研究对象,对钛-钢的界面分别进行了OM分析,SEM扫描,EDS分析,观察了其结合区域的金相组织、界面形貌及主要元素的分布,初步分析了钛层与钢层的结合机理.研究结果表明,复合板界面为周期性的波形;界面发生了大范围的塑性变形,局部区域甚至出现绝热剪切线;钛层发生了部分相变;界面中心出现了碳元素的聚集;Ti和Fe这两种元素未发生充分扩散,它们的含量在界面处都出现了阶梯式的突变;界面处存在空洞,这使界面的结合强度大大降低.
  • 摘要:本文针对钽与钢在采用熔化焊或爆炸焊时焊接性能差等问题,设计出Ti37.5Zr37.5Cu15C010及(Ti37.5Zr37.5Cu15C010)95V5两种非晶钎料,采用真空熔炼技术制各钎料合金,再用急冷快速凝固装置制备出厚50-1001μm,宽3-4mm的钎料箔材,将其用于Ta1/0Cr18Ni9真空高频感应钎焊试验.结果表明:两种钎料润湿性及流动性较好,获得的钽/钢接头组织均匀细密;钎料中加入V可增强钎料与钽侧的结合强度,但接头力学性能仍偏低,有待于进一步研究。
  • 摘要:本文采用焊接热模拟技术、力学性能测试和显微组织分析等手段,研究了X90管线钢焊接热影响区不同区域的组织性能,找到了峰值温度与热影响区韧性之间的关系.当峰值温度为1300℃时,粗晶区的韧性与母材相比下降了42.6%,表现为严重的粗晶区局部脆化,本论文的研究成果对于合理制定X90管线钢的焊接工艺具有重要意义.
  • 摘要:采用TIG+MIG+MAG焊接工艺对厚度为(2+14)mm的TA1/X65管线钢复合板(复层Ti厚2mm,基层X65管线钢厚14mm)试件进行了以V/Cu作为过渡填充金属的板-板对接焊实验.利用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、EDS能谱面扫描和显微硬度实验,研究了焊接接头各区域的组织特征、界面元素分布、主要物相与焊缝横截面显微硬度分布.结果表明,坡口设计形式和过渡填充金属纯度及Cu、V、Fe和Ti之间物理、化学特性差异对焊接质量有严重影响.尖角深"V"型坡口设计不利于复层Ti和过渡层V的TIG焊,在尖角处易引起应力集中而萌生裂纹.Ti填充区的Fe元素由V焊丝带入并与元素Ti冶金作用产生了脆硬的TiFe金属间化合物,严重降低了该区域塑韧性.元素Ti与V充分互溶且扩散进入了Cu过渡区并与元素Cu和Fe冶金作用产生了脆硬的金属间化合物Ti3Cu4/Ti2Cu3和TiFe,元素V与Fe则产生了σ-FeV金属间化合物.Fe、Cu过渡界面组织结构为α-Fe+ε-Cu混合固溶体相,中间Cu过渡区组织结构则是以ε-Cu+Ti3Cu4/Ti2Cu3为基其间无序分布有TiFe和σ-FeV,而Cu、V过渡界面组织结构是以ε-Cu+V基固溶体为基其间有Ti3Cu4/Ti2Cu3和TiFe分布.焊缝宏观截面内,硬度较高区域出现在Fe、Cu过渡区靠近Cu侧和V、Ti过渡区靠近V侧,硬度值高达405HV10和469HV10,在界面处有横向分层裂纹存在,严重消弱了焊缝综合力学性能.
  • 摘要:无针搅拌摩擦点焊是在搅拌摩擦焊的基础上演变而来的一种新型的固态连接方法.本文采用无针搅拌摩擦点焊对1.8mm厚的2198铝锂合金进行焊接试验,分析了接头的显微组织及工艺参数对接头力学性能的影响.结果表明:接头宏观形貌及力学性能主要受搅拌头旋转速度及停留时间的影响.当搅拌头转速为1500rpm,停留时间为12s时,接头抗剪强度达到最大为8.75kN.焊核区组织发生明显再结晶而形成细小等轴晶,热力影响区晶粒受热和力的共同作用而发生变形,热影响区晶粒在热作用下长大变粗.显微硬度沿横截面呈"W"形分布,最小值分布在热影响区附近.
  • 摘要:文章综述了药芯焊丝的品种、生产及应用;重点介绍药芯焊丝质量影响因素,药芯焊丝的分类有多种方法,如按药芯焊丝的制造方法、焊接时的保护气体、药芯焊丝的用途,以及按药芯焊丝药粉的组成等进行分类。目前,药芯焊丝的生产主要有钢带成形法、盘圆成形法和钢管拔制法等,从各行业的使用品种上看,在船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、机械制造行业、能源化工行业、钢结构行业,质量决定于很多方面,包括药粉对药芯焊丝质量的影响,钢带对药芯焊丝质量的影响,润滑剂对药芯焊丝质量的影响,拉丝模对药芯焊丝质量的影响等,未来发展金属芯药芯焊丝,发展低发尘量药芯焊丝,努力发展不锈钢药芯焊丝,大力开发耐磨堆焊药芯焊丝。
  • 摘要:采用不同线能量的三丝埋弧焊在X80平板上堆焊,通过熔深、熔宽、余高等参数评价焊缝的成型,通过冲击实验考察热影响区粗晶区的性能.基于焊缝成型及粗晶区韧性指标优选焊接工艺.实验结果表明三丝埋弧焊总线能量为45±5kJ/cm时,焊接接头具有良好的成型和冲击韧性.
  • 摘要:球墨铸铁铸造生产中难免产生铸造缺陷,根据铸件技术要求可以采用焊补修复,然而,球墨铸铁含碳量高,焊接性能差,焊补过程中易产生白口组织和裂纹.本文通过对QT400-18球墨铸铁焊补工艺进行研究,制定严格的焊补工艺,通过与母材对比结果表明,选用Z408焊补后的硬度稍高,不适合用于加工面的焊补处理,Z308焊条焊补后的硬度与母材接近,可以用于加工面的焊补处理,Z308焊条和Z408焊条焊补后的抗拉强度和屈服强度基本与母材一致,不影响铸件的使用性能。
  • 摘要:头部整流罩和导流叶片钎焊后其焊接表面易出现气孔、孔洞、未焊透缺陷,影响产品质量.本文采用激光熔敷技术对头部整流罩钎焊后的气孔和孔洞进行修复,通过熔敷区宏观和微观形貌、焊接变形量及缺陷检测,结果表明:熔敷表面平整、熔敷区母材变形量小、显微组织致密、无未焊透、气孔、裂纹等缺陷;采用激光熔敷技术对导流叶片气孔和未焊透进行修复,通过熔敷参数试验、熔敷质量和熔敷区微观形貌检测,结果表明:光斑直径和扫描速度是影响熔宽和熔高的主要因素,当脉宽为4ms、频率为20Hz、送粉速率为6g/rain、扫描速度为60mm/min时,具有最小熔宽和熔高,熔敷区微观组织致密,无未焊透、气孔、裂纹等缺陷.
  • 摘要:本文详细分析了A514钢的焊接存在着冷裂倾向和热影响区性能的脆化和软化问题,通过选择低氢型焊接材料,低热输入的焊接方法,辅以合理的预热温度以及焊后不需热处理的工艺设计,并经过焊接工艺评定试验,确定了焊条电弧焊、药芯焊丝气体保护焊、实芯焊丝气体保护焊焊接工艺规范,对于A514钢的焊接,焊条电弧焊、药芯焊丝气体焊和实芯气体保护焊均是适用的,焊条电弧焊必须选用低氢型焊材,厚20mm以下的AS14钢板焊前完全不需预热,热输入应控制在10-16千焦的范围进行焊接,A514焊缝接头的焊后热处理会明显降低焊缝金属的冲击韧性。同时满足AWSD1.1和CCS的焊接要求.
  • 摘要:本文针对钻机台架的焊接提出了科学合理的大型构件拆分方法,并对焊接长箱体零件的焊接收缩量进行预先计算,下料及焊装时预放收缩量,采用反变形施工,控制焊接次序及位置,生产出了合格的焊接构件.
  • 摘要:超低碳贝氏体钢被国际上誉为21世纪最有前景的新一代绿色环保钢,具有广阔的应用前景.本文总结了超低碳贝氏体钢中主要添加的合金元素及其作用;综述了超低碳贝氏体钢的国内外研究现状,指出超低碳贝氏体钢具有高强度、高韧性、焊接性能优良等特点且成本低廉;超低碳贝氏体钢的开发和应用己逐步走向成熟阶段,其独特的优点包括成分设计创新,主要通过先进的工艺提高钢的强度,不再依赖于钢中碳含量和合金元素的总量,因此在强度提高的同时材料的焊接性和韧性不损失或损失很小,焊接性能优良。在常温甚至寒冷地带,无需预热和后热处理,大大降低了施工人员的劳动强度,免除产生变形、开裂、氧化和脱碳等缺陷,且节约能源,板厚易于控制,成本大幅降低。未来要开发新的超低碳贝氏体钢产品品种。除过对现有超低碳贝氏体钢的生产工艺进行完善与优化外,还应不断开发新品种,以扩大超低碳贝氏体钢的应用范围,加强研制控轧控冷超低碳贝氏体钢。采用合金化与控轧控冷技术生产超低碳贝氏体钢效果十分显著,符合长期钢材品种的发展方向和目标,前景光明,因此必须加强研制控轧控冷超低碳贝氏体钢。
  • 摘要:介绍了搅拌摩擦焊的基本原理及技术优势,搅拌摩擦焊技术是新发展起来的固态连接技术,焊接过程中工艺参数的选择是影响焊接质量的关键因素,焊接过程中主要涉及到的工艺参数有搅拌头的形状,焊接过程中搅拌头的倾斜角度、搅拌头的旋转速度、焊接速度、轴肩的下压量等,并对搅拌摩擦焊技术在航空航天领域的应用进行了综述,最后展望了搅拌摩擦焊技术的发展前景,因为受搅拌头材料的选择设计和搅拌头的高温耐磨性等原因的限制,航空发动机制造中应用最多的材料之一,钛合金的搅拌摩擦焊接仍未能达到实现工业化应用的条件,仍需要通过不断引进、消化、吸收和技术创新,推动企业与高校、研究所的沟通交流和紧密合作,才能更好地推动搅拌摩擦焊技术在航空发动机领域中的应用。
  • 摘要:本文介绍了尺寸工程在车身设计及后续生产过程中的应用,展示了用了的尺寸分析软件进行建模、优化的过程,阐述了常用的尺寸公差分析软件及其基本原理——蒙特卡罗方法.对分析过程及输出物的阐述,根据初始目标需求DTS模板、公司目前制造能力(即能达到的加工精度)、车间生产现状、时间计划等,通过三维数模逐件分析每个零件的生产过程,特别是装焊顺序和夹紧点。使用尺寸工程软件在改进后的产品数模上定义装配类型、装配顺序、并将上阶段的RPS基准及装夹位置体现在模型中,为每个零件增加尺寸公差和形位公差和分布,夹具可以用虚拟工装来体现,最终根据DTS要求在模型中增加测量点。利用软件内部的算法得到所关注的部位的尺寸波动状况,并通过柱状图、影响因子报告、表格等形式获得最终结果。对达不到要求的部位,适当减小关键影响因子的公差后重新仿真对比,同时放大部分影响不大的尺寸公差。把优化后的结果整理成标准格式后发放到模具、检具、夹具供应商,让供应商按要求的定位基准来控制零件,保证所有供应商的定位基准能够统一,避免因不同生产阶段基准切换造成零件精度失控。尺寸工程为后期模具和工装夹具的设计和制造提供了统一的标准。尺寸工程在整个产品生命周期内对质量保证的贡献,为白车身开发过程中的质量控制提出了一种可行、有效的思路.
  • 摘要:本文通过试验对比分析了中压电子束焊机与高压电子束焊机焊缝形貌的差异,针对中压电子束焊接设备特点,通过大量试验,确定了常用参数区间焊接电流与聚焦电流的关系图表,为焊接参数初选提供了依据。另外,制定了厚大件焊接的焊接工艺,采用焊前预热,提高焊接真空度,安排合理的焊接顺序,选择合理的焊接参数以及焊后后热的方法来减少气孔或裂纹等缺陷的产生,实现了燃气轮机上厚大件的电子束焊接。
  • 摘要:基于有限元软件ANSYS对大气等离子喷涂方法制备的热障涂层残余应力进行了数值模拟分析,研究了热循环载荷下不同界面粗糙度对垂直于界面的残余应力的影响.研究的结果表明,陶瓷层和粘结层界面粗糙度大小会对热障涂层系统热应力有显著影响,波峰位置为拉应力,波谷位置为压应力,随着振幅与波长的比值增大而增大,另外,界面粗糙度对波峰和波谷上方的应力影响范围有限.
  • 摘要:本文主要通过有限元软件ANSYS分析了焊接顺序对15MnNiCrMoV叶轮焊接残余应力及变形的影响.结果表明:新焊接顺序能有效的降低叶轮焊接残余应力,叶轮轮盖焊后整体残余应力较原焊接顺序降低了47%,轴盘焊后残余应力的差异不明显,但轴盘热处理后的峰值应力较原焊接顺序下降低了11%.焊接顺序对叶轮变形的影响不显著,两种焊接顺序下,叶轮的峰值变形均在4mm以下,变形量较小.
  • 摘要:数值模拟的方法已经普遍应用于模拟金属的凝固过程,基于已经成熟的凝固理论,综合了三大影响因素:流场、温度场和浓度场,建立简化的数学物理模型,从而实现金属凝固过程中微观组织的演变,弥补了传统实验方法的不足.本文总结了近年来模拟流场下枝晶生长的研究现状,介绍了当前比较成熟的两种模拟方法及结果,并提出了仍存在的问题及未来的发展方向.MCA法是一种新的计算微观组织演化的改进元胞自动机方法,将CA模型与Navier-Stokes方程、传热方程和溶质对流扩散方程结合起来,通过模拟能够得到三维空间里强制对流与枝晶尖端生长速度和枝晶尖端半径大小的关系,也能得到自然对流作用下柱状晶一次臂间距最大值和最小值的范围。目前关于流场存在条件下枝晶生长的数值模拟尚处于初级阶段,仍存在很多问题需要解决:未来的发展总的方向就是模拟更贴近实际,最终能指导工业生产。具体有:确定出合适的热物性参数,通过调整模型尺寸、时间步长,改变程序语句,尽量减少循环次数,或者选用合适的离散方程等方法,尽量较小误差,综合考虑对流、传热和传质的交互作用,以及对熔池形状的影响这些因素,完善凝固理论,建立精确的数学物理模型等。
  • 摘要:针对异种组配连续驱动摩擦焊,通过引入热量分配系数得到了焊接稳态阶段粘塑性区平均温度的解析模型,利用此解析模型计算了TC4/TC17异种钛合金组配在恒定焊接速度、变轴向压力和恒定轴向压力、变焊接速度下的焊接稳态阶段粘塑性区平均温度,并将计算结果与红外热成像仪记录的实际温度进行对比.计算和实验结果表明:当焊接速度一定时,平均温度随轴向压力的增加而下降;当轴向压力一定时,平均温度随焊接速度的增加而上升.焊接参数一定时,异种组配TC17侧的稳态阶段粘塑性区平均温度低于TC4侧.平均温度的计算值和实测值在实验所处范围内吻合良好且两者偏差不超过7%,说明解析模型是可靠的.
  • 摘要:采用急冷Ni-8Co-4Cr-0.5W-3.2B中间层合金箔,对DD6镍基单晶高温合金进行了瞬时过渡液相扩散连接,连接温度为1200℃.理论分析了TLP焊等温凝固时间、固相成分均匀化时间及降熔元素硼向母材的扩散深度,其值分别为6.4h、9.6h和170μm.试验结果表明,在1200℃12h进行TLP焊连接,可以获得无共晶相产生的组织均匀的等温凝固焊缝;通过对接头进行后续的标准化热处理,焊缝中γ'相完全立方化,界面两侧γ'相晶粒尺寸相同,分布均匀,排列齐整,镶嵌于连续均匀的母材之中,γ'相的结晶取向与母材相一致,实现了DD6单晶扩散连接界面组织的单晶化.理论预测结果与试验结果相吻合.
  • 摘要:在焊接过程中由于急速不平衡加热及冷却,零件结构将不可避免的产生不可忽视的变形.针对刚结构焊接零件,根据实践经验,主要阐述焊接变形的影响因素,包括材料因素、结构因素、工艺因素等,焊接变形的控制主要分焊接前预变形控制、焊接过程中控制以及焊后变形控制。综合分析上述内容,基本了解焊接变形的原因及焊接变形的控制方法。针对焊接变形的原因和控制措施从焊接工艺等方面进行改进,有效防止减小焊接变形所带来的危害。
  • 摘要:数字化焊接车间将是未来几年焊接工厂建设的发展方向,数字化焊接车间将在保证产品质量稳定性、生产管理高效性、生产故障的可追溯性等方面展现出重要的作用.本文结合艾美特公司多年数字化焊接系统的设计与制造经验,以及为多个大客户提供数字化车间建设服务的经历,阐述数字化焊接车间在现代生产加工中的重要作用,并分享艾美特公司数字化焊接车间的技术基础和结构模型,建设数字化焊接车间,首先要解决对影响焊接质量因素的认识问题。焊接生产不是一个孤立的加工过程,其受到焊接前后工序、焊接设备、焊接操作者、工厂保障条件等各种因素的影响。一套完成的数字化焊接车间由监控服务器、自动化焊接设备、监控客户端、网络摄像机、视频服务器、焊接摄像头、网络交换机、路由器、网络防火墙等组成。数字化车间系统的各种功能服务器和客户端都作为网络节点接入到车间的工业以太网中,数字化车间的管理还涉及生产管理,焊接设备监控及管理,数据采集文件管理,设备图像采集等。
  • 摘要:选用2A12高强铝合金,通过三相次级整流电阻点焊机对试样进行焊接,采用特定的焊接参数预制裂纹,然后在2A12铝合金固溶温度区间(493-503℃)内对点焊接头进行6h的高温愈合处理,然后通过对比接头的微观组织形貌、裂纹形态和显微硬度的变化来研究裂纹的高温愈合行为.结果表明:在高温热量作用下,化学势梯度推动的原子扩散以及高温下产生的再结晶,使接头微观组织整体变得均匀一致,裂纹产生了局部愈合.但经过高温愈合处理后,接头显微硬度值有所下降.
  • 摘要:采用TIG填丝多层焊进行了TC18钛合金15mm厚板的连接,探讨了U型、V型和X型坡口对焊接接头微观组织的影响规律.研究结果表明,TC18钛合金TIG焊接接头的微观组织主要为B基体上分布着片层状、短棒状或针状的α相,坡口形式主要影响TC18钛合金焊接接头中的α相的形态、大小和数量:采用U型坡口时,焊接接头组织中α相以片层状为主,未转变的β相较多,采用V型坡口时,接头中的α相呈部分片层状和针状,而采用X型坡口时,接头中的α相呈针状及部分短棒状,且针状α相相互交错排列,形成网状组织.
  • 摘要:MAG焊为熔化极活性混合气体保护焊,是以连续送进的焊丝作为熔化极,采用活性混合气体作为保护气体的电弧焊接方法.本次主要研究沉淀硬化不锈钢1mm、2mm、3mm、薄板的MAG焊接工艺,从而制定一套切实可行的MAG焊接加工工艺,从而提高工厂生产加工效率.MAG焊工艺主要包括焊前准备和工艺参数的选择。焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备、焊件和焊丝表面的清理以及焊件的组装。MAG焊的工艺参数主要有:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、保护气体的种类和流量大小等。通过对上述MAG焊的工艺与研究,充分说明了MAG焊对沉淀硬化不锈钢((lmm,2mm,3mm)薄板材焊接的适应范围,MAG焊与TIG焊的区别和优缺点,MAG焊特别适用于沉淀硬化不锈钢薄板的焊接,采用短路过渡及喷射过渡既能保证焊接质量,又能大大提高工厂生产加工效率,减小工人劳动强度。保证后续机械加工尺寸公差,达到设计要求目的,为后续某型挂架产品的批生产打下坚实的基础。
  • 摘要:在电解铝生产中,预焙式铝电解槽母线是保证电解大电流传输的重要部位.铝母线之间除少量可拆卸部位采用螺栓连接外,其余全部采用焊接连接.焊接质量的优劣,直接影响电能损耗,决定电解铝的生产成本.因此,要求每个接点的焊接质量无缺陷,压降不大于2mv.施工中,采取较好的焊接方法是保证焊接质量的关键.焊接前应将焊口部位及两侧各50mm的表面先用丙酮或酒精擦拭,以防油污,然后用直径小于1.5mm的细不锈钢丝刷或铜丝刷子刷到露出金属光泽。严禁用砂轮打磨。焊接时,先进行组装点焊,检查合格后再进行焊接。在焊接过程中不断检查焊接质量,调整焊接条件。分层焊时,每层焊完后,再焊上一层,最后再焊两端封头,在发生导电咀、喷咀等熔入现象,必须将该部位焊缝全部铲出,清除干净,方可继续施焊。焊完后应将熔渣用钢丝刷子清除掉,并在焊缝处打上施焊者编号。
  • 摘要:440A材料空心钢球具有耐压强度高、重量轻的特点,广泛应用于航空航天领域.本课题对电子束焊接半球壳加工440A材料空心钢球的工艺方法进行研究,讨论了半球壳及坡口形式、热处理时机、焊接参数等因素对焊接质量的影响,在分析了焊接结果的基础上制定了440A材料空心钢球的最佳加工工艺方案.通过对空心钢球进行试制,掌握了采用半球壳电子束焊接法生产空心钢球的工艺方法。并在分析总结试验结果的基础上,制定出了电子束焊接加工空心钢球的最佳加工工艺方案,主要得出以下结论:采用电子束焊接法加工空心钢球时,为了避免焊缝根部产生未融合缺陷,半球壳宜采用I型坡口,为了降低加工难度,同时保证焊后焊缝硬度达到要求,热处理应在焊接后进行,应在焊缝处预留排气空,或采用特殊工装在抽气完成后闭合两半球,使球壳内部气体及时排出,以避免焊接时由于球壳内部气体喷出而产生的焊接缺陷。
  • 摘要:本文通过对部件的结构形式、钢材的焊接性进行分析,选择合适的焊接方法、焊接材料、合理的焊接工艺及焊后热处理措施进行焊接评定试验;试验结果显示,采用埋弧自动焊后,所焊接的部件一次探伤合格率为100%,无返修,确保了产品质量,所选用的焊接材料和焊接工艺参数合理可行,以自动焊接代替手工焊接,极大地提高了工作效率,焊接速度提高到原来的8倍。
  • 摘要:通过对返修各种熔盐反应器、换热器的经验总结,摸索出一套高效、经济、实用、合理可行的熔盐渗漏漏点确认及返修的工艺方法,通过对熔盐特性分析总结,根据产生泄漏原因的不同性质,制订了与之相适应的补焊工艺,采用此工艺进行补焊后,反应器换热管泄漏补焊质量良好,没有出现补焊点反复现象,相比常温不带盐的补焊方法,高温带盐补焊技术,补焊周期可缩短一周以上,并且可直接降低成本数十万元,因此反应器反应管高温带盐补焊技术,是一项值得广泛推广的焊接工艺方法。
  • 摘要:采用银基钎料钎焊不锈钢时,接头具有相当好的高温强度性能和很好的表面质量.这种钎料一般用于手工火焰钎焊或气体保护钎焊.初期试制中焊件钎焊不上并出现大面积缺陷,经过多次反复试制。调整焊接工艺,选用合理的焊料和焊剂,细心的现场调试,完成了焊接试件,能与进口件相比媲美,其工艺实施如下:适应范围、焊前清理、加热温度以及钎焊后清理等,不锈钢钎焊后的主要工序是清理残余钎剂和残余阻流剂,必要时进行钎焊后的热处理。根据所采用的钎剂和钎焊方法,残余钎剂可以用水冲洗、机械清理或化学清理。如果采用研磨剂来清洗残余钎剂或接头附近加热区域的氧化膜时,应使用砂子或其他非金属细颗粒。马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢制造的零件,钎焊后需要按材料的特殊要求进行热处理。用镍铬硼和镍铬硅钎料钎焊的不锈钢接头,钎焊后常常进行扩散热处理,以降低对钎缝间隙的要求和改善接头的组织与性能。
  • 摘要:H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号,属热作模具钢,相当于国产4Cr5MoSiV1.近年由于该钢中具有耐磨性好、有良好的耐热性,并且在较高温度时具有较好的强度和硬度也广泛地用于热轧工作辊.但由于该钢种在电渣重熔钢锭制作、热处理时受各种原因和因数的影响可能产生缺陷,给轧辊的精度、寿命带来影响.严重时造成报废,给制造单位带来严重的经济损失和生产进度的拖期.经多次协商研究决定采用补焊的方法挽救,先选用同材质的试棒打磨出相同位置相同大小补焊区采用同一种焊接材料两种补焊方按进行试验:对补焊缺陷手工用电动角磨机打磨清理,PT检查合格,清理干净PT检查遗留的残物,利用冷焊修补机(上海朗现机电设备有限公司生产)补焊精度高、热影响区极小、无咬边、结合强度高、不需预热和焊后退火的特点进行冷焊作业,每焊一层清理一次并锤击,焊后手工修模抛光,做PT检查合格。
  • 摘要:采用埋弧焊对X100管线钢板施焊,分析焊接接头组织及力学性能.结果表明:X100管线钢埋弧焊焊接接头焊缝区组织为针状铁素体(AF)、先共析铁素体(PF)、粒状贝氏体和部分镐牙状侧板板条铁素体(FSP);HAZ组织为粒状贝氏体和铁素体;焊接接头平均抗拉强度为796.3MPa,与母材组织达到了等强匹配;冲击功平均为133J,剪切面积百分比平均为72%.焊缝冲击断口为脆性断裂,河流状花样明显.MgO、Al2O3夹杂物呈树枝状析出,引起了多个二次裂纹,降低了韧性.
  • 摘要:采用热模拟技术、显微分析方法和冲击韧性测试等手段,对连续油管用钢在TIG焊接过程中,针对不同焊接热输入对接头热影响区不同区域的冲击韧性的影响这一问题进行分析.实验结果表明,接头热影响区中,粗晶区以交错网状长条状铁素体组织为主,断口形貌以均匀的韧窝为主,韧窝大且深,韧性较好,冲击功值相对较高.细晶区以细小的多边形铁素体为主,组织均匀,断口形貌以韧窝为主,较粗晶区尺寸和深度有所减小,韧性次之.不完全重结晶区晶粒尺寸大小不一,晶界清晰,组织结合力弱,断口形貌主要以小且浅的韧窝为主,冲击韧性最低.回复再结晶区没有发生明显相变,晶粒略有长大,与母材组织相近,冲击韧性较不完全重结晶区有所回复.于此同时,随着焊接热输入的增加,粗晶区、细晶区和回复再结晶区韧窝的尺寸逐渐减小,深度逐渐减薄,冲击韧性逐渐下降.不完全冲击韧性最差,且在改变热输入的情况下对其冲击韧性值影响不大,故采用较小的焊接热输入对连续油管进行焊接,有助于保证其焊接HAZ具有较好的韧性.
  • 摘要:本文采用研发的X100专用焊丝和匹配SJ101G2焊剂,研究了焊接速度对X100管线钢焊缝形貌和焊接接头硬度的影响以及讨论预热、焊后热处理和焊材对焊接接头硬度的影响.结果表明,焊接速度在1.6~1.8之间,焊缝成形很好,整体工艺评分均较高;随着焊接速度提高,X100管线钢焊缝冷却速度增大,焊缝淬硬组织增多,硬度增大,而焊缝冲击韧性升高.综合可虑,X100管线钢埋弧焊焊接速度选用1.7m/min;在X100管线钢焊接过程中,焊前预热和焊后热处理均会使焊接接头硬度减小.因此可以采用合适的焊接速度、预热和焊后热处理以及调整焊材,改善焊缝的硬度.
  • 摘要:电子束扫描函数对改善焊缝形貌及消除焊缝内部的缺陷都具有一定的影响.本文针对在航空发动机制造中广泛运用的TC11钛合金中厚板的电子束焊接,分析三种常用电子束扫描函数对焊缝成形的影响.研究表明增大三种扫描函数的幅值对焊缝的宽度和消除焊缝内部缺陷均有一定的改善效果,但圆函数和椭圆函数的影响更加明显。
  • 摘要:疲劳断裂是工程结构构件破坏的主要失效形式,疲劳失效研究对于确定工程材料的疲劳寿命十分重要.材料在循环载荷作用下会产生塑性变形,经不断累积引起疲劳破坏,而这个过程中所消耗的塑性功绝大部分以热量形式耗散,因此建立疲劳过程中温度变化与疲劳寿命之间的关系具有重要意义.传统疲劳试验方法使用光滑试样,在单轴、恒幅的应力条件下确定疲劳寿命,用此方法得到S-N曲线所需时间长达30天.红外热成像法具有无损、实时及非接触等优点,在科学研究中获得了广泛的应用.疲劳热像法作为红外热成像法的研究方向之一,被用于快速获取金属疲劳性能,具有省时、省事的优点,更是引起了学者们的广泛关注.文中从原理方面进行介绍,运用先进的红外热成像技术对金属材料的疲劳性能进行研究,着重对疲劳过程和现象进行阐述,并基于红外热成像技术确定疲劳寿命的重要参量φ.
  • 摘要:利用Mo涂层模拟界面氧化物,通过观察Mo颗粒在焊缝及飞边中的分布演变情况,研究了钛合金线性摩擦焊界面氧化物的"自清理"过程.结果表明,在钛合金线性摩擦焊过程中,氧化物被热塑性金属包裹,随着工件的相对运动,由界面挤出并形成飞边.致密结合的飞边可以防止内部金属进一步氧化,随着摩擦时间的增大,焊缝中的氧化物含量大幅度减少直至消失,因而在合适的焊接参数下,经过一定的摩擦时间,氧化物可以被彻底清理.
  • 摘要:采用冷喷涂制备了Cu/Ni/Al复合涂层,并通过真空热处理在颗粒界面形成金属间化合物的方法来判定粒子间结合相对强弱.采用光镜、扫描电镜以及聚焦离子束对喷涂粉末、涂层以及真空退火后涂层的显微组织结构特点进行表征.结果表明:冷喷涂层组织致密,气孔率低;三种粒子变形程度不同,其中A1粒子的变形程度最大,形成连续相;真空热处理后,在涂层内部结合较好的粒子界面处形成较厚的金属间化合物,且该金属间化合物层越厚表明此处粒子间结合更好;涂层中粒子间的结合方式以机械结合为主.
  • 摘要:本文针对钛与钢焊接时易产生金属间化合物导致接头性能下降的问题,采用焊缝高熵化的思路,设计并制备了Fe6Ni34Cu30Cr30和Fe6Ni34Cu30V30两种中间层合金进行钛与钢的电阻焊试验.应用光学显微镜观察分析焊接接头的显微组织,通过剪切实验测定接头剪切强度,并研究Fe6Ni34Cu30Cr30和Fe6Ni34Cu30V30中间层合金组分对钛-钢电阻焊的焊接接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,添加合金中间层的钛-钢电阻点焊,熔核组织致密,与母材两侧均熔合良好,由于高熵效应,焊缝相组成简单,由fcc+bcc固溶体组成,熔核与过渡区均未出现脆性金属间化合物.采用Fe6Cr30Ni34Cu30做中间层合金焊接TA2与Q235钢,接头剪切强度达到129MPa;采用Fe6Cr38Ni34V30做中间层合金焊接TA2与Q235钢,接头剪切强度达到183MPa.
  • 摘要:本文针对钎焊温度高于882.5℃发生α-Ti向β-Ti相变,组织粗化,性能降低问题,采用正交试验优化钎料成分,得到二种成分熔点较低的Zr-Ti-Ni-Cu非晶钎料.利用快速冷凝设备制各钎料箔,实施对TA2/Q235的高频感应钎焊.结果表明,采用正交试验优化出的非晶钎料为Zr52Ti22Ni18Cu8和Zr52Ti24Nil6Cu8,钎料完全熔化的温度低于800℃,满足TA2钛不发生相变的钎接温度要求.钎接接头由钎缝区、钎缝与钛基材反应层及钎缝与钢基材结合层三部分组成.钎缝为方向性较强的粗大的Ti(Fe、Zr)固溶体枝晶,与TA2母材间存在反应层,与钢的结合区为Fe、C、Ti形成的亚稳态化合物组织.在钎接温度800℃,加热电流25A,加热时间15s,保温时间15s条件下,获得的钎接接头剪切强度最高达到149MPa.
  • 摘要:本文通过对铝青铜和合金钢异种金属材料纵缝的真空电子束焊接工艺进行研究,对比了不同参数下焊缝成型的外观质量和熔透情况,并在EBOCUBE SK120L-PN60KE型电子束焊机上确定了厚度为9.6mm的铝青铜及合金钢的纵缝电子束焊接的工艺参数和控制要素,通过试验确定了,9.6mm厚铜钢异种金属电子束焊接参数:高压60KV,焊接束流45mA,焊接速度8,聚焦方式为下聚焦472mA,偏缝控制在向铜一侧0.15-0.20mm,聚焦方式为下聚焦时更有利于厚板焊接,通过一定的偏缝值设定可以有效改善铜钢异种金属物理性能差异大带来的焊接困难,提高铜钢异种金属焊接的质量。积累了一定的工艺和操作经验.
  • 摘要:本文依据焊缝金属高熵化技术思路设计焊材成分,采用真空电弧熔炼、急冷快速凝固制备高熵合金焊材,以期获得简单固溶体微结构的高熵合金焊缝,提高钛/钢焊接接头力学性能.研究结果表明,焊缝高熵化的技术可有效抑制焊缝脆性金属间化合物产生,有利于钛/钢熔化焊接头性能的提高.应用真空电弧熔炼,单辊急冷快速凝固技术制备的高熵合金焊材组织细密,成分均匀,适于钛/钢的焊接.应用多主元高熵合金可实现钛与钢的高性能连接,形成的焊缝为bcc和fcc简单固溶体组织,电阻点焊TA2/Q235接头剪切强度最高到达144MPa.
  • 摘要:针对连续管管-管对接焊中,由于焊接热过程对焊缝区域的热作用,所导致焊缝组织晶粒长大,焊接接头性能下降的问题,研制了连续管对接焊用水冷装置,该装置由冷却铜套、水泵、连接管线及供回水装置等组成,实现了连续管焊接接头的加速冷却.结果表明:该装置减小了焊接热影响区的宽度,降低了高温停留时间,减缓了晶粒长大倾向,焊接接头性能改善明显.
  • 摘要:常规锚机滚筒总成为焊接式轮毂结构,存在焊接和加工工艺性差等问题;通过结构优化,提出了铸件式轮毂结构的改进方案,采取对称、整体设计结构,简化了产品结构;通过焊接工艺性验证,采用高效埋弧自动焊,焊接效率、质量明显提高,整体工艺性良好.生产实践表明:铸件式轮毂结构的滚筒总成,其结构和焊接工艺性均优于焊接式轮毂结构,有效提升了产品的质量和性能.采用上述焊接方法,有效缩短了焊接时间,提高焊接效率。滚筒总成一次完成组合、焊接工序。焊接时保证预热温度在25℃,保温时间为5-lOmin;层间温度控制在250℃-350℃之间,可以有效保证焊缝质量。焊后立即进行整体热去应力处理,工艺参数为600℃保温2小时。整体焊接过程避免了常规滚筒总成焊接过程中的两次消氢处理,降低了生产成本。
  • 摘要:采用选择性激光烧结技术,进行激光直接烧结Inconel718工艺试验,同时对激光烧结Inconel718试样的显微组织、洛氏硬度和室温拉伸进行检测,与铸造K4169和锻造GH4169的显微组织、洛氏硬度以及标准室温拉伸进行对比分析.结果表明,激光烧结nconel718试样的组织细小、均匀、致密,优于铸造K4169和锻造GH4169;激光烧结nconel718横向(X-Y截面)试样的洛氏硬度最高,层与层之间洛氏硬度分布较均匀;激光烧结Inconel718试样的抗拉强度和屈服强度高于铸造K4169和锻造GH4169,但其塑性指标有待于提高。
  • 摘要:本文选择了焊条电弧焊、钨极氩弧焊两种焊接方法进行双相不锈钢管-管对接焊接试验,通过两种不同焊接方法的焊接接头性能比较,最终确定良好的焊接工艺来有效控制焊接接头中的相比例,达到满足工艺要求的焊接接头,焊接过程中的热输入和冷却速度对铁素体和奥氏体的相比例有一定影响。减缓冷却速度,熔池在凝固过程中有足够时间使得焊缝中的有害物质析出,使得铁素体向奥氏体转变,达到相比例平衡,在实际焊接中,必须保证层间温度不高于工艺试验设定的层间温度。当焊接量很大时。应合理地安排焊接顺序以保证焊缝层间有足够的冷却时间,这样既能保证层间温度,又能提高劳动生产率。
  • 摘要:本文针对本单位承接的某低温球罐的焊接技术要求,对56mm厚板09MnNiDR钢进行了焊接工艺评定,通过焊接工艺试验确定本次低温球罐的焊接工艺参数,为现场的焊接工作提供数据支持和理论依据,同时也将为09MnNiDR钢焊接技术的提高及匹配焊材的研究提供一些借鉴.试验结果表明:用W707DRQ焊条进行焊条电弧焊,焊缝的各项指标均满足设计要求,-70℃低温冲击韧性已超过规定值,且有较大的富裕量,另外根据理论分析结果表明,09MnNiDR钢焊接时尽量采用快速多层多道焊,以减少热输入并利用后一道对前一道焊的热作用,达到细化晶粒的效果;适当加大坡口角度,以增加焊道数量,控制每个焊层厚度≤4rnrn,上层焊道与下层焊道中心应尽量错开。
  • 摘要:中碳低合金钢ZG35CrMoA、中碳钢35的焊接性能较差,焊接前必须进行预热.本文在分析了影响ZG35CrMoA钢和35钢的预热温度的因素之后,又简要分析了两者的焊接性能,最后采用J507低氢型焊条对其进行了手工电弧焊的焊接试验.试验结果表明,试验所选取的三种预热温度均能够保证产品焊接接头的力学性能要求;并且低的预热温度更能满足实际生产地需要.因此综合各种性能指标,最终确定ZG35CrMoA与35钢在焊接时可选择200~250℃为最佳预热温度,并给出了具体的焊接工艺.
  • 摘要:本文结合装备制造业的发展前景,对机床铸件改焊接构件的工艺方法进行了分析论证,机床大件的焊接结构设计,要适应焊接工艺的特点,并结合分厂的技术、设备条件,考虑材料和生产成本等因素。铸造件改焊接结构的理念、宗旨、等价断面刚度(E A)设计法、焊接工艺设计等,以及应用。业已达到可行、可靠、有效。机床大件焊接结构适用于单件小批量生产的重型机床、专用机床及组合机床的床身、立柱等零件,生产周期短,能适应市场竞争的需要。从铸造件改为焊接结构的机床大件,要根据焊接结构特点来考虑其结构形式,保证刚度、强度和稳定性。杜绝照搬铸造件图纸直接用于焊接结构的生产。
  • 摘要:本文介绍了电阻焊软件SORPAS的基本功能和原理,阐述了软件两种使用方式及其优点,软件可以模拟两层及多层板材(钢板、铝板或其他材料)的电阻点焊、螺母及螺栓的凸焊、滚焊、带间隙的电阻点焊、单面焊、电极偏心(倾斜)、包边焊、丝焊、轮辋对焊、铆接等形式的焊接。软件界面简单,操作流程是单线的,不需要复杂的培训就可上手使用。(如图,友好的图形化交互界面是工程师自己设计出来而供同行使用,因此,它更易于工程人员学习和使用。根据在软件的主菜单中有四个重要的数据库:材料库、电极库、板材库、焊机库,软件的两种主要使用方法包括自动优化和指定优化。通过有效软件仿真分析,可节约大量时间,通过新材料的可焊性分析,可以降低产品自身的成本,提高产品在市场上的竞争优势.
  • 摘要:数字成像技术随着计算机技术的高速发展,已经迅速的被应用到医疗、航空、汽车、石化等行业领域.对于无损检测机构的检测业务而言:由于涉及检测产品规格尺寸多,施工检测环境复杂,暂无科学的标准规范等原因,阻碍数字射线技术在其领域中的应用.本文从检测环境适用性,环境保护、经济效益、检测时效、技术要求,标准规范发展等方面分析数字成像技术在无损检测机构中应用前景,事实证明数字成像CR技术作为一项新的检测技术,实现了信息数字化储存和管理,减低污染、节能降耗、能够实现远程控制,与普通胶片检测操作方法相似,符合无损检测机构检测业务现场环境要求,能够在施工现场实现数字成像技术应用,数字成像CR技术一次性投入,无需暗室,成本低,无化学药水污染,减少辐射剂量对工作人员伤害、对环境的污染,成像质量与普通胶片技术相当,满足技术要求,符合技术规范,是射线成像在无数检测机构中未来发展方向,国内数字成像技术标准体系虽然还未建立,承压设备数字射线检测标准虽然还未出台,但是通过对美标、欧标、ASTM等国际标准的试验研究,我国己经在压力容器制造企业建立自己的标准并得以应用,预示着无数检测机构射线检测即将进入数字时代。
  • 摘要:CMT技术工艺创新地将熔滴过渡与送丝运动结合,实现了低热输入、无飞溅的焊接,从而克服了传统熔化极气体保护焊飞溅大、变形大的问题,使得CMT应用于钢与铝焊接、薄板甚至超薄板焊接、无飞溅焊接等.本文通过对CMT技术工艺性分析,熔化极气体保护焊是一种应用非常广泛的焊接方法。CMT冷金属过渡采用的是全新的短路过渡模式。研究表明,CMT技术工艺不仅降低了热输入量,而且与脉冲MIG焊相比,焊丝熔化率更高。通过调整电流短路持续时间,焊丝熔敷率改变很小的情况下即可以控制熔深。另外,将CMT技术工艺与续焊接过程。脉冲MIG焊相结合,可以大大扩展可以焊接的材料厚度,而且焊缝成形美观。也就是说CMT技术提供了一个焊接热输入量非常低而且焊缝成形美观的平台,可以在此基础上提高焊接能量的输入,使之应用范围扩大。CMT焊接工艺具有广阔的的应用前景。
  • 摘要:改进了模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机和有限差分(CA-FD)模型,新模型引入扰动函数来控制二、三次枝晶的生长;在枝晶生长过程中,将溶质浓度明确地分为液相溶质浓度和固相溶质浓度两部分;并在溶质再分配与扩散过程中采用八邻位差分以减少网格形状导致溶质扩散的各向异性.模拟了Fe-C二元合金过冷熔体中,单个和多个等轴晶沿不同择优方向生长及单方向和多方向柱状树枝晶竞争生长过程中的枝晶形貌、液相溶质浓度和固相溶质浓度分布情况.模拟结果表明:扰动的引入能够促使枝晶产生分支,并控制二、三次枝晶的生长速率;液/固相溶质计算模型能够准确地模拟出枝晶生长过程中液/固相溶质分布;此外改进后的模型实现了枝晶沿任意方向的竞争生长.
  • 摘要:基于元胞自动机方法建立了枝晶生长的数值模型,应用该模型模拟了Fe-C合金焊接熔池凝固期间柱状晶向等轴晶(CET)转变过程中枝晶生长形貌与溶质浓度分布状况,模拟过程主要考虑不同扰动振幅和冷却速率对柱状晶向等轴晶转变的影响.模拟结果清晰地再现了焊接熔池凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变过程;随着时间步长增大,晶粒数逐渐增多,最终趋于稳定值;当冷却速率增加时,生长速度增大,枝晶生长的越充分,显微偏析越严重,而CET转变越容易所需时间越短;当扰动振幅增大时,一次枝晶生长的越细,二次、三次枝晶竞争越激烈.
  • 摘要:直缝焊管焊接过程中产生的焊接应力、变形影响焊管的使用性能和寿命.本文应用大型通用软件ABAQUS,基于双椭球热源模型,利用"生死单元"技术,模拟了直缝焊管多丝埋弧焊的内外焊接过程,描述了准稳态温度场和残余应力场计算数值以及在整个管体上的分布情况.结果表明,在焊接过程中焊缝附近温度梯度很大,在远离焊缝的地方温度梯度渐渐趋于平缓;随着热源的移动,温度中心也随之移动,最高温度可达母材的熔点.焊后残余应力主要分布在焊缝附近,管体在其他部位应力很小,最大残余应力为528MPa.纵向残余应力在焊缝及热影响区表现为拉应力,并且最大值位于焊缝长度中心截面上;纵向残余应力在圆周上表现出拉应力并伴有逐渐变小的趋势.
  • 摘要:在搅拌摩擦焊接过程中目前主要通过试错法来优化旋转速度和前进速度以获得无缺陷的焊接接头.基于最佳温度下材料由搅拌针前缘流动到搅拌针后侧质量守恒的理论本文提出并验证了一个通过优化旋转速度和前进速度以获得无缺陷接头的解析模型.通过最佳焊接温度与材料固相线温度之间的关系,该模型基于从搅拌针前缘到搅拌针后侧的金属材料流动守恒理论,同时引入了不同种类铝合金搅拌摩擦焊过程的最佳温度,铝合金搅拌摩擦焊最佳温度的范围与固相线温度相关,呈现如公式,所示的关系,通过观察旋转速度和前进速度的最佳加工窗口,可以发现最佳温度和应变速率的计算结果与试验结果和文献中的数据基本吻合。
  • 摘要:针对铝合金电阻点焊压力信号的在线测量,设计了一种可以直接安装在焊接回路中的应变式点焊电极压力传感器.选用抗磁应变片,采取电桥线路补偿法以及测试应变片和补偿应变片感应电势相互抵消等措施,实现温度补偿和降低通电电流对压力传感器输出信号的干扰.测试结果表明,设计的压力传感器可以实时反映点焊压力的实际变化;采取的补偿和抗干扰措施,能够保证大电流通电焊接条件下传感器压力信号的较小干扰输出,为铝合金点焊质量在线监测奠定了基础.
  • 摘要:基于逐层对称剥削盲孔法,实现了对厚板钛合金焊接接头三维残余应力的分析,同时为了提高分析的精确性,在残余应力计算时,使用了有限元法对钛合金的应变释放系数进行了标定.通过这些方法分析了钛合金厚板焊接接头的三维残余应力分布规律.
  • 摘要:针对P91材料高压管道首次用于化工工艺主蒸汽管道管线距离长、设计质量标准高、工期短的施工特点,认真分析影响材料焊接质量的因素,在焊接施工中针对不同材料的焊接性常常会因为焊接工艺参数、焊接材料、焊工技能、焊接环境、技术措施等诸多因素设计或采取的不当,会在焊缝表面和内部产生金属不连续的缺陷、通过无损检测能够检测出来,在焊接施工中对热输入敏感的材料,会因为焊接热输入-线能量、焊前预热、焊后热处理等热参数控制不当,造成焊接接头金相组织达不到满足使用的组织,通过焊接工艺评定,预热、后热、热处理制度,预热、层间温度及焊接参数的控制,焊工技能控制等措施,以及焊接材料、环境管理、监督检查等手段对焊接缺陷进行控制。解决了工期与质量的矛盾,保证质量和工期.
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