极地船舶装备气电立焊的焊缝接头性能分析

极地船舶长年行驶于低温的极地环境，且时常遭受浮冰撞击，其焊缝接头要求具备较高的综合性能。文中对极地船舶装备气电立焊（EGW）的焊缝组织和性能、残余应力和变形进行系统研究分析，优化EGW的焊接工艺，提高焊接接头的可靠性，降低焊接变形和残余应力，助力极地船舶高效焊接工艺推广应用。研究结果表明：坡口间隙增大线能量升高，焊缝低温韧性稳定性降低，热影响区低温韧性显著下降，焊缝的残余应力和变形显著增大。采用氧化物冶金、氧化冶金等技术研制的大线能量钢板，可有效提高热影响区的低温韧性，提高焊接接头的可靠性。     

喷丸对小型船舶钢板焊接接头的腐蚀和疲劳影响

为了研究喷丸处理对小型船舶用薄板电弧焊缝的腐蚀和疲劳性能的影响,选用强度等级分别为440 MPa和1500 MPa的船舶热轧钢板进行试验研究,经焊接试验之后,分别加工焊后状态的试样和焊后喷丸处理状态的试样,并进行腐蚀和疲劳试验.结果 表明:焊后不经喷丸处理的试样焊缝处的最大腐蚀深度约为1.1 mm,而经喷丸处理的试样焊缝处的最大腐蚀深度约为0.2 mm;经喷丸处理后440 MPa等级钢焊接接头的疲劳极限约为450MPa,相比未经喷丸处理的疲劳强度360 MPa提高约25％;经喷丸处理后1500 MPa等级钢焊接接头的疲劳极限约为500MPa,相比未经喷丸处理的焊接接头提高约40％.喷丸处理可有效消除焊缝夹渣,进而显著提升焊缝的抗腐蚀性能;喷丸处理能显著提升船舶钢板电弧焊缝的疲劳强度.采用喷丸处理有助于促进船舶轻量化和提高焊缝质量.     

基于激光技术的船用钢板焊接性能分析

激光焊接技术不仅焊接效率高,而且对焊接母材的材料力学损伤小,焊缝强度高,由于大型船舶的壳体均采用高强度钢板进行拼焊,传统的埋弧焊或气保焊难以满足生产需求,因此,将激光焊接技术应用于船舶高强度钢焊接领域成为一种趋势。本文首先介绍激光焊接技术的原理,对影响焊接质量的焊接工艺参数进行分析,最后利用力学拉伸试验进行激光焊接的钢板性能试验。     

2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析

采用不同焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,分析不同焊接工艺对焊接接头力学性能、微观组织及耐腐蚀性能的影响。结果显示:在晶粒无明显长大时,焊缝及热影响区冲击韧性随奥氏体质量分数的增加而升高;采用熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)时,保护气体中加入N2可有效提高焊接接头各区域奥氏体质量分数,从而提高焊接接头力学性能及耐腐蚀性能;2205双相不锈钢母材及焊缝腐蚀速率均明显随腐蚀液质量分数的升高而增加。优化双相不锈钢焊接工艺参数,保证其焊接接头具有良好的综合性能,对于该类材料构件及产品的制造、推广及使用意义重大。     

船舶管路用三通接头机器人MAG焊接工艺设计

为了提高船舶管路用三通接头的焊接质量和生产效率,对机器人在船舶管路用三通接头中的MAG焊接工艺设计进行了系统研究。最终得到如下结果:焊缝成型质量较好,焊缝表面比较平整,焊缝连续性好,焊接飞溅也较小。此外,加入外部轴联动后,不仅熔深和熔宽一致性好,且余高减小,应力集中减弱,焊缝成型也较好。电弧电压要合适,弧压偏高时容易造成焊缝局部咬边现象。研究结果充分说明如下结论:利用机器人对船舶管路用三通接头进行MAG焊接,整体焊接质量高,焊缝成型好;焊接速度相较手工电弧焊提高2~3倍;焊接时如果加入外部轴联动,焊接效果更好。     

加厚板焊接工艺及焊接过程的质量控制

伴随着当前整个航运业的低迷,各大造船企业纷纷转型升级寻求开发新型产品,大型集装箱船舶成为较受青睐的产品,高强度钢加厚板在大型集装箱船舶建造中应用非常广泛,钢板厚度也随着船载重量以及集装箱装货量的上升而越来越厚,这就要求加厚钢板的焊接需要采用有别于传统钢板焊接的工艺,并在焊接过程中严格控制焊接质量。文章主要就加厚FAO钢板的焊接工艺选择以及质量控制方法进行了分析。     

船舶焊接结构的残余应力与变形仿真研究

随着大型船舶的结构与功能向着集成化、复杂化方向发展,对船舶制造工业的零部件质量和装配质量提出了更高的要求,其中,焊接技术作为现代船舶工业的重要技术手段,对提高船舶生产效率,改善船舶生产周期,提高船舶使用寿命具有重要意义。由于大型船舶的壳体结构体积庞大,在进行焊接时容易出现焊接变形和残余应力等问题,导致船体出现裂痕等严重事故。本文在有限元分析软件Ansys的基础上,对船舶焊接结构件的变形与残余应力进行了仿真分析,对改良船舶结构件焊接工艺,提高船舶结构件制造质量具有重要的理论指导和实际应用价值。     

图像处理技术在船舶管系建造监管中的应用

船舶制造正在朝向大型化和智能化方向发展,船舶管系建造是船舶制造过程中的重要一环。船舶管系的安装以及焊接过程中会受到材料质量、工人技能、焊接工艺等多方面的影响,因而需要对管系建造进行监督。传统船舶管系建造监管依靠人力,效率很低,本文在对图像处理技术进行充分研究的基础上,对图像去噪、图像增强以及边缘提取等图像预处理技术进行研究,研究图像处理技术在船舶管系识别中的应用。通过对船舶管系颜色和轮廓的识别,可以确定船舶管系的建造和设计图纸之间的差别。提出基于支持向量机和图像处理技术的焊缝分类判定流程,通过少量样本的训练可以完成对船舶管系焊缝焊接质量的基本判定,大幅度提升船舶管系建造监管效率。     

面向扫砂工艺的钢板表面喷砂处理特性试验

基于自循环式喷吸砂设备,搭建自循环式喷砂工艺试验平台,对实现轻度喷砂的工艺参数进行研究,探索不同喷砂压力、喷砂速度条件下的钢板表面特性。结果表明,钢板表面粗糙度随着喷砂压力的增大而逐渐增大,随着喷砂速度的增大而逐渐减小。研究方法及结果可为船舶分段二次表面处理的实施提供借鉴。     

基于计算机视觉的船舶焊缝缺陷识别系统研究

船舶是复杂的大型结构体,船壳、甲板等结构都需要通过焊接来保证整体的密封性和强度,而焊缝的质量直接影响船舶的安全性和可靠性。因此,通过合理的船舶焊缝检测技术,识别出焊缝存在的缺陷,提高船舶大型结构焊接的质量非常重要。近年来,基于计算机视觉的图像识别和处理技术发展迅速,在工业领域的应用也逐渐增加。本文利用计算机视觉和图像处理算法,开发一种船舶焊缝缺陷自动识别系统,可以有效改善船舶焊缝缺陷的识别准确度和效率,有重要的应用价值。     

船舶脱硫塔中双相不锈钢焊接工艺

针对将双相不锈钢应用于船舶脱硫塔但目前无相关焊接工艺经验的问题,以ABS船级社规范为标准,按《锅炉及压力容器规范ASME IX卷》的要求设计焊接工艺并进行工艺评定试验,结果表明,采用所设计的焊接工艺,得到的焊缝各项性能符合船级社规范要求。     

焊接热循环对铝-铝-钢复合过渡接头性能的影响

采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响.试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊、钢MAG焊分别实现过渡接头与铝合金板材和钢板之间的焊接.复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度测试结果表明:随着焊接电流的增大,过渡接头的性能明显下降,三种工艺方法对复合板性能由主到次的影响顺序为:铝合金TIG焊>钢MAG焊>铝合金MIG焊.通过复合界面焊接温度场的测定,分析了复合界面峰值温度与复合板性能之间的关系,结果显示:为满足船舶结构设计的要求,焊接热循环在铝-铝-钢过渡接头复合界面上产生的峰值温度不宜超过300℃.     

船用柴油机机架机器人焊接工作站设计和开发

针对船舶行业的高速发展给船用柴油机带来巨大需求压力的问题,根据柴油机机架结构特点设计了机器人焊接工作站。选用Fanuc机器人与OTC深熔焊机组成机器人焊接系统,开发了升降式变位机与配套工装夹具,优化了焊接接头设计及工艺参数。研究结果表明：采用机器人焊接工作站可以实现机架的高效自动化焊接;焊缝成型良好,焊接质量和尺寸精度满足相关技术规范要求;焊接效率和手工焊相比提高了4倍。     

厚壁管的高效焊接技术

管道焊接是船舶建造的一项重要焊接工作。近年来,随着我国船舶工业的快速发展,市场竞争的不断加剧,管道施工作业的竞争越来越激烈,开展管道施工高效焊接的技术研究,降低成本,提高焊接质量具有十分重要的意义。该文主要讲述了对厚壁管制造和焊接的优化措施和先进理念。将管子制造和焊接相结合,采用先进的制造工艺和合理的焊接技术,降低了生产成本和劳动强度,提高了焊接生产效率,稳定了焊接质量。     

基于垂直面横向对接埋弧自动焊技术研究

通过对垂直面横向对接埋弧自动焊技术进行研究,解决了焊接工艺、焊剂的敷设、焊缝跟踪,以及焊接小车行走等技术问题。从装备和工艺技术上形成船体自动横焊新技术,实现船体垂直面横向对接焊缝的自动横焊技术突破。该技术将提高焊接生产质量和效率,缩短造船周期,改善焊接工人的劳动强度和生产环境,并为今后新型、大型船舶的建造提供焊接工艺、装备支持。     

大型邮轮薄板激光复合焊接数值模拟与参数分析

近年来,邮轮建造中越来越多地使用4 mm～8 mm薄板结构以减小生产和运营成本。薄板的大量使用使得焊接变形问题更加严重,因此激光复合焊接等热输入小的焊接方式在邮轮等薄板船舶上的需求不断提高。然而,由于国内邮轮制造业和船舶激光复合焊接工艺起步晚,对激光复合焊接中的关键参数与焊缝成型等的关系研究不足。文章建立邮轮薄板激光复合焊接的热弹塑性模型,并结合试验结果对焊接速度、激光功率、光丝间距、送丝速度、基电流和峰电压等关键焊接参数对焊缝成型的影响进行探究。结果表明：激光参数和电弧参数通过影响2种热源之间的协同效应来影响焊缝形貌;送丝速度和峰电压对余高等焊缝特征尺寸的影响较大,当送丝速度过大时,会加剧气孔等缺陷的产生。     

低磁钢焊接技术要求

随着现代船舶行业的快速发展,低磁钢越来越多地在特种船舶建造中予以使用,其焊接工艺的可靠性,直接影响到船舶的建造质量.针对低磁钢导热性差,线膨胀系数大,焊接中极易产生热裂纹和氢气孔及焊接变形等问题,文章主要针对某种低磁钢焊接的技术要求进行了探讨.     

船舶建造中手工焊缝的检验

客渡船、交通船等小型船舶在船舶建造过程中,由于其尺寸相对较小且船体线型变化较大,在焊接时多为手工施焊。沿江分布数量众多的中小型船厂,船舶手工焊仍是主要甚至惟一的焊接手段。本文对焊接工艺评定、焊缝缺陷及其修正等方面进行了讨论,并对手工焊接工艺、焊缝质量的检验提出了建议。     

20000 TEU集装箱船EH47高强度钢焊接设计

针对超大型集箱船建造中EH47高强度钢的焊接问题,结合材料性能分析和相关图纸确定焊接方法、坡口形式及焊接工艺,探讨并采用相关的无损检测技术,达到保证焊缝质量、确保船舶安全的目的。     

角焊缝密性试验在生产实践中的利与弊

随着航运市场对大吨位船舶需求的增大以及国际公约对新建船舶PSPC的严格要求,为了提高船舶建造效率与舱室密性质量,越来越多的国际一流造船企业纷纷在分段建造过程中采用角焊缝充气的工艺实施密性检验。介绍了角焊缝密性试验原理,分析了角焊缝密性试验的优点,指出了角焊缝密性试验弊端,同时提出了改进方法。