20钢中厚板对焊过程温度场的数值模拟

运用ANSYS有限元分析软件,建立了20钢中厚板对接接头焊接温度场的有限元模型,变换工艺参数且采用分步加载的方法分别对其焊接过程的温度场进行了模拟,得到了各种参数条件下20钢中厚板焊接过程中焊缝区的瞬态温度场以及各点的焊接热循环曲线。模拟结果显示,与实际符合较好,对焊接行为研究有很好的理论指导意义。     

EH36钢厚板焊接接头CTOD断裂韧度的研究

根据BS7448和DNV-OS-C401断裂韧度试验标准,对手工电弧焊、单丝埋弧焊和双丝埋弧焊三种工艺条件下EH36钢(55mm板厚)焊焊接接头的低温(0℃和-15℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测试,探讨在一定使用温度和焊接工艺条件下,海洋平台中部分焊接部位免除焊后热处理的可行性,其验收标准采用DNV标准为CTOD值大于0.1 5mm即为合格.试验结果表明未经焊后热处理的EH36钢(55mm板厚)三种焊接工艺条件下焊焊缝和热影响区(HAZ)低温下绝大部分试样的断裂韧性值是合格的.可见,EH36钢手工电弧焊、单丝埋弧焊和双丝埋弧焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用,这对于海洋平台大型焊接结构来说,可以大大降低制造成本,具有巨大的经济意义.     

2205双相不锈钢SAW焊接热裂纹消除

在2205双相不锈钢设备埋弧焊(Submerged Arc Welding, SAW)焊接过程中,焊缝中心位置产生纵向开裂,经分析裂纹为因焊缝宽深比过大而形成的热裂纹。使用新焊接工艺焊接试板和工件,并经相关检测发现,通过改善焊接工艺参数改变焊缝表面轮廓,有助于消除焊缝中心纵向热裂纹。     

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。     

EH36船用钢焊接角变形有限元分析

采用有限元分析方法,根据实际焊接工艺过程,对船舶常用低温高强钢EH36中厚板的二道焊缝焊接温度场及焊接角变形进行了分析.中厚板焊接常为二道的埋弧焊接,在有限元分析中采用生死单元技术进行处理.有限元分析结果显示焊接温度场关于热源中心对称,同一厚度截面方向的节点处的焊接变形相同,而在横向由于焊缝在厚度方向收缩的不均匀性,处于焊缝间隙大的截面的节点焊接变形要大于处于小间隙截面的节点.实验结果证明了有限元分析的准确性.     

极地船用FH40低温高强钢焊接工艺

以不同厚度规格的极地船用FH40低温高强钢为研究对象，分别采用焊条电弧焊（Shielded Metal Arc Welding，SMAW）、CO2气体保护药芯焊丝电弧焊（CO2 Gas Shielded Flux-Cored Arc Welding，FCAW-CO2）、埋弧焊（Submerged Arc Welding，SAW）等3种方法进行工艺试验。结果表明：焊接接头符合相应规范要求，力学性能指标符合设计要求。试验确定的焊接工艺参数可为新型极地船建造提供指导。     

双丝双弧自动埋弧焊机的研究设计

序言单面焊双面一次成形埋弧焊工艺在我国已应用多年。但长期以来,只有单丝单面焊用于生产,只能焊接厚度为12毫米以下的板列。而对14毫米以上者,由于单丝单面焊线能量太大,不能保证焊缝性能,因而只能用双面焊工艺焊接。为了使单面焊工艺推广到焊接14毫米以上的中、厚板列,就必须研究、设计适用于双丝双弧或多丝多弧单面焊的焊机。另一方面,不论是单面焊还是双面焊,用单丝进行焊接,速度太慢。特别是厚板的多道焊,速度就更慢。为了提高焊接速度,也要求研究设计双丝双弧或多丝多弧焊机。     

船用5083铝合金激光-MIG复合焊焊接工艺研究

激光-MIG复合焊接技术在船用铝合金的焊接中具有热输入量集中、焊接效率高和焊后工件变形小等优势,有重要的工程应用价值。针对5 mm的船用5083铝合金,采用激光-MIG复合焊方法进行了焊接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。结果表明激光功率、焊接速度和光丝间距对焊缝成形有重要的影响。     

2205双相不锈钢焊接工艺研究

分析2205双相不锈钢的焊接特点和焊接工艺,分别采用药芯焊丝CO2半自动焊(FCAW)、手工电弧焊(SMAW)和埋弧自动焊(SAW)等3种焊接方法对2205双相不锈钢进行焊接试验。测试焊后力学性能和腐蚀性能,以及定性定量分析焊缝区和热影响区的金相组织。结果表明:采用含镍、氮高的焊接材料,合理选择双相不锈钢的焊接方法,焊接参数及接头形式等,通过控制焊接热输入,可获得合格的焊接接头。     

25mmHY-80钢的激光辅助熔化极气保焊

研究了激光辅助熔化极气保焊焊接HY-80钢时各种工艺参数对焊缝成形的影响及激光与电弧的复合作用，确定了最佳焊接工艺参数。实验结果表明，焊缝金属显微组织主要是马氏体，而不会产生针状铁素体。动态撕裂试验和爆破试验结果表明．焊缝金属韧性低且波动大，改善焊丝化学成分是探索提高焊缝金属韧性的途径之一。     

SAW焊接型剖面预报的模糊逻辑系统开发(英文)

A fuzzy model was presented to predict the weldment shape profile of submerged arc welds(SAW) including the shape of heat affected zone(HAZ).The SAW bead-on-plates were welded by following a full factorial design matrix.The design matrix consisted of three levels of input welding process parameters.The welds were cross-sectioned and etched,and the zones were measured.A mapping technique was used to measure the various segments of the weld zones.These mapped zones were used to build a fuzzy logic model.The membership functions of the fuzzy model were chosen for the accurate prediction of the weld zone.The fuzzy model was further tested for a set of test case data.The weld zone predicted by the fuzzy logic model was compared with the experimentally obtained shape profiles and close agreement between the two was noted.The mapping technique developed for the weld zones and the fuzzy logic model can be used for on-line control of the SAW process.From the SAW fuzzy logic model an estimation of the fusion and HAZ can also be developed.     

激光电弧复合焊焊接工艺在邮轮上的应用研究

激光电弧复合焊克服了传统电弧焊和激光焊的缺点,其良好的焊接特性及可控的焊接成本,使其完全满足邮轮上层建筑建造的技术要求,即：焊后上层建筑外板平整、线型流畅和焊缝成形美观等,且焊接成本应在可控范围。由于目前船级社规范以及国内相关标准尚未制定出可执行的激光电弧复合焊焊接工艺认可的技术要求,制约了激光电弧复合焊在我国邮轮建造领域的应用。为了获得科学合理的激光电弧复合焊焊接工艺认可的工艺技术参数,通过焊接工艺试验,就激光电弧复合焊的特性、焊接设备的选配、试验所用的钢板和焊接材料进行了详细介绍;经对焊接工艺试验数据的分析研究,获得并建立了激光电弧复合焊焊接工艺认可所需的最佳可控的焊接工艺技术参数。这些工艺技术参数不仅能帮助船厂顺利完成激光电弧复合焊焊接工艺计划书等焊接工艺文件的编制、焊接工艺试验的实施及其认可,也能为完善规范提供参考,同时还为激光电弧复合焊在我国建造的邮轮上得以顺利实施提供技术支持。     

船用薄板激光-电弧复合焊表面气孔缺陷试验分析

针对船用薄板激光-电弧复合焊接出现的表面气孔缺陷问题,采用单一变量法设计工艺试验,改变激光功率、送丝速度以及焊接速度,进行表面气孔出现的基本规律试验分析,结果表明,使用激光-电弧复合焊接船用AH36级6 mm薄板,当送丝速度与焊接速度的比值在1.5左右时,表面成型效果好,无气孔产生。     

激光功率对激光-电弧复合焊接头成型的影响

采用激光-电弧复合焊(Laser-Arc Hybrid Welding,LAHW)技术对6.0 mm厚的AH36钢板进行复合焊接,分析不同激光功率对焊接接头成型的影响,并对最优参数的焊缝进行力学性能分析.焊接缺陷主要表现为:在激光功率偏小时,焊缝背部不完全熔透;在激光功率偏大时,焊缝正面出现咬边和凹陷;在激光功率为44...     

铝合金活性TIG焊接接头性能研究

针对6061铝合金,采用自行研制的混合活性剂配方,利用正交设计法进行焊接工艺试验,得到一组性能良好的焊接工艺参数。在此焊接工艺条件下,混合活性剂增加熔深效果显著,可一次焊透10 mm的铝板,实现单面焊双面成形。焊后对焊缝的微观组织进行了观察和分析,并通过力学性能试验分析了活性剂对焊缝力学性能的影响。结果表明：与常规TIG焊相比,活性TIG焊的焊缝组织细密,基本不存在气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷;活性TIG焊接接头的拉伸强度和断裂伸长率均可达到与母材相当的水平,焊缝区的硬度明显提高,焊接接头性能良好。     

Effect of welding sequence on residual stress and distortion in flat-bar stiffened plates

Numerical simulation based on finite element modelling is used to study the influence of welding sequences on the distribution of residual stress and distortion generated when welding a flat-bar stiffener to a steel plate. The simulation consists of sequentially coupled thermal and structural analyses using an element birth and death technique to model the addition of weld metal to the workpiece. The temperature field during welding and the welding-induced residual stress and distortion fields are predicted and results are compared with experimental measurements and analytical predictions. The effect of four welding sequences on the magnitude of residual stress and distortion in both the plate and the stiffener is investigated and their effects on the ultimate strength of the stiffened plate under uniaxial compression are discussed. Appropriate conclusions and recommendations regarding the welding sequence are presented.     

船用EH36高强钢无缝药芯焊丝焊接接头组织和冲击韧性研究

本文以SRSF501无缝药芯焊丝在船用EH36高强钢中的焊接应用为目的,研究了国产无缝药芯焊丝SRSF501在船用EH36高强钢焊接中的组织和冲击韧性。通过试验表明：SRSF501焊接EH36钢接头各区域的冲击性能均满足船级社要求；多层多道焊时,焊缝组织由粗大的柱状组织和细小的等轴晶组织组成,底层焊缝和末道焊缝柱状晶区域较大；盖面层两侧接头热影响区存在粗晶区,其它位置接头的热影响区不存在粗晶区；焊接接头中熔合线外2mm处,晶粒最细,冲击韧性最好。     

高强度船体结构用钢EH36超厚板焊接工艺研究

为研究船用高强钢EH36 100 mm厚拼板平对接焊焊接工艺,应用埋弧自动焊,选择合适的焊接参数,制定焊接工艺,对焊接接头进行力学性能试验,试验结果证明,该工艺能满足深水三用工作船对船体局部强度的要求,成功解决了船用高强钢超厚板的焊接工艺难题。     

搅拌工具轴肩和搅拌头轮廓对铝合金搅拌摩擦焊的影响一对比研究(英文)

In marine application,marine grade steel is generally used for haul and superstructures.However,aluminum has also become a good choice due to its lightweight qualities,while rusting of aluminum is minimal compared to steel.In this paper a study on friction stir welding of aluminum alloys was presented.The present investigation deals with the effects of different friction stir welding tool geometries on mechanical strength and the microstructure properties of aluminum alloy welds.Three distinct tool geometries with different types of shoulder and tool probe profiles were used in the investigation according to the design matrix.The effects of each tool shoulder and probe geometry on the weld was evaluated.It was also observed that the friction stir weld tool geometry has a significant effect on the weldment reinforcement,microhardness,and weld strength.