核电用Q345B厚板多层多道焊动态角变形研究

为了获得核电用厚板多层多道焊的角变形动态过程,通过试验测试和有限元分析相结合的方法研究了40 mm厚Q345B钢板角变形过程.基于ANSYS有限元分析软件,开发了考虑移动热源、材料非线性和几何非线性的热弹塑性有限元计算方法.同时,采用位移传感器间接测试了焊接角变形过程.研究结果表明:Q345B厚板多层多道焊角变形动态过程可分为变形阶段和稳定阶段.单个焊道引起的角变形增加量呈先增大后减小的趋势.此外,综合考虑热输入与板厚叠加作用的热输入理论(Q/h~2)可以解释厚板多层多道焊角变形动态过程.     

控制TIG电流热输入修补铸件的技术探讨

为了减少由于铸造缺陷而导致的产品报废量,从焊接冷却速度对焊缝影响出发,对其焊补工艺进行研究,实现焊补的经济性、方便性以及可适应性.本试验以Tarkall-C为研究对象,采用同质材料TIG焊对其进行焊补,焊补过程中通过逐步降低电流的措施,使其缓慢冷却.焊补后,焊缝色泽与焊接母材一致,焊后熔合线附近无白口组织,机加工性能优良.焊缝区域形成星状石墨,热影响区中无高碳马氏体组织,热影响区无冷裂纹.但焊补过程中冷却温度区间、速度的可控性以及焊缝冷却的均匀性有待进一步研究,以期得到更为均匀的石墨相.     

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。     

对接焊接头固有应变的影响因素

基于热弹塑性有限元法采用多线性各向同性强化原则对船级钢对接接头的焊接过程进行了数值模拟,研究了热输人参数以及焊道数对其固有应变的影响.研究结果表明,随着热输人参数增大,横向和纵向固有应变也增大,且与热输入参数成正比关系,而角变形则存在一个最大值;随着焊道数增多,固有应变随之增大,这与理论公式计算得到的结果相一致.当多道焊的中焊道最大线能量与单道焊基本相同时,焊道的影响系数是决定固有应变的主要参数.     

LF21铝合金厚板搅拌摩擦焊接接头微观组织研究

针对14 mm厚的LF21铝合金,采用搅拌摩擦焊进行焊接,焊后对接头的宏观形貌、微观组织和接头不同区域的显微硬度进行分析.实验结果表明:在焊接速度v为200mm*min-1,转速ω为1200rad*min-1时,焊缝成型较美观,焊缝内部无空洞、裂纹等缺陷.显微组织观察发现焊核区的组织为再结晶等轴晶粒,晶粒明显细化;热机械影响区组织由原始母材细纤维组织转变为具有一定弧度的弯曲粗纤维组织;热影响区范围较窄,晶粒与母材相似,但出现了晶粒粗化现象.显微硬度实验发现,焊缝中层和上层的显微硬度较高,而下层较低.     

D36-Z35钢两种焊接方法接头CTOD断裂韧度试验与分析

依据英国BS7448断裂韧性试验标准,对番禺30-1深海导管架项目广泛应用的超大尺寸焊接接头的低温CTOD断裂韧度进行了探讨.对采用手工电弧焊(SMAW)和药芯焊丝气体保护焊(FCAW)工艺施焊的大尺寸板厚的海洋石油平台焊接接头试样进行了CTOD试验.分别测试了0℃两种工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性,对试验结果进行了分析讨论.试验表明,除药芯焊丝气体保护焊热影响区接头两个试样数据无效外,其余试件均满足挪威船级社DNV规定的最小特征CTOD为0.15mm的要求.这说明95mm的D36-Z35钢板手工电弧焊和药芯焊丝气体保护焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用.试验结果为免除这种板厚焊接接头的焊后热处理提供了依据,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,缩短生产周期,具有巨大的经济意义.     

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.     

典型焊接接头固有应变的影响因素研究

基于热弹塑性有限元法采用多线性各向同性强化原则对船级钢T型接头的焊接过程进行了数值模拟,重点研究分析热输入量、焊接速度及焊脚长对固有变形的影响.从T型接头的固有应变数值分析与实验结果对比可以得到:当热输入量一致,数值计算的温度场和角变形与试验结果基本一致;角变形随着焊接速度和焊脚长增大,先增大后减小;横向收缩与纵向收缩率则有着不同的比例关系。     

2A21铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与分层性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接19 mm的2A21铝合金,焊后观察并分析了接头不同区域的微观组织,通过接头的拉伸试验和显微硬度测试评定接头的力学性能.结果表明:轴肩影响区和焊核区组织均为细小致密的等轴晶,在靠近焊核区底部的后退侧出现了晶粒大小不一的部分重结晶区;拉伸试验表明上层接头的抗拉强度最高,为348 MPa,达到母材强度的76.5%,断裂位置在后退侧轴肩影响区和热机械影响区分界处;下层接头的抗拉强度最低,断裂位置在部分重结晶区;接头横截面显微硬度分布整体成"W"状,焊核硬度值最高,热影响区硬度值最低,焊缝上部硬度高于焊缝下部.     

确定焊接反变形的数值模拟及规律分析

焊接接头附近局部的加热及冷却使被焊结构产生残余应力及角变形.目前在船厂精度控制中,通常采用构件焊接后对某些部位进行火工校正的方法来控制残余角变形.文章提供了另外一种有效控制结构残余角变形的方法:对结构焊前施加弹性的反向变形.利用热弹塑性有限元法来模拟结构的焊接过程,并对不同板厚、不同热源的结构分别进行数值模拟,最终确定焊接结构的弹性反变形规律:焊接前施加弹性反变形的结构在焊接后角变形趋于零.     

船舶电缆屏蔽接地用导电胶性能简介

《导电胶在船舶电缆屏蔽接地上的应用》一文在《造船技术》杂志1979年第5期上登载后,有好多同志来访,详细询问使用方法,尤其希望了解导电胶的技术性能。现将该导电胶的性能简介如下,以满足使用者的需要。1.配方1试验曾以下列配方的导电胶进行了粘结试验,并与锡焊法进行了比较。     

船用5083铝合金随焊滚压工艺的有限元计算

船用5083铝合金在焊接过程中较易出现热裂纹，主要原因是在脆性温度区间存在较大的收缩内应力。为此，对随焊滚压工艺进行研究，采用有限元分析软件MSC.Marc进行焊接工艺模拟，综合考虑焊接热源模型、材料性能和滚压等边界条件，建立船用5083铝合金工件的随焊滚压有限元模型，对比船用5083铝合金薄板在普通焊接工艺及随焊滚压工艺下的焊后残余应力。计算结果表明，在随焊滚压工艺下选择合适的轮枪距及压下量可有效降低焊后残余应力。     

焊接反变形规律的实验验证

焊接接头附近局部加热及冷却使焊接结构产生残余应力及角变形。利用热弹塑性有限元法模拟钢结构的焊接过程,经计算发现,焊前施加弹性反变形的结构,焊后角变形趋于零。该数值模拟结果说明,对结构焊前施加弹性反向角变形,是控制被焊结构残余角变形的有效方法。通过焊接实验再次证明,弹性反向角变形对控制钢结构残余角变形的重要意义。     

铝合金加筋板焊接温度场和残余应力数值模拟

为了掌握铝合金加筋板角接焊过程的温度响应和结构响应,基于顺序耦合法开展了 5083铝合金加筋板角接焊的数值模拟,其中采用了双椭球热源模拟M1G焊的热输入,并通过生死单元法模拟焊料填充,较精确地模拟了铝合金MIG焊的焊接过程.数值结果较好地反映了铝合金角接焊时结构的温度变化特征,残余应力计算结果表明:焊缝处的最大焊接残余应力与材料屈服限相当;不同约束方式下的焊接残余应力分量的峰值差异很小,沿焊缝中心和板中线的残余应力分布也基本一致.     

基于固有变形的船用钢薄板对接焊失稳变形的数值分析

在船用钢薄板的焊接过程中,不但会产生常见的焊接变形,也有可能产生焊接失稳变形。本文以焊缝的固有变形为依据,阐明船用钢薄板对接焊失稳变形产生的内在机理；同时,以固有变形为输入参数,通过弹性有限元分析的数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值；最终,通过四种不同的工艺方法(激光焊、瞬态热拉伸、随焊激冷和间断焊等),来减小固有变形的数值,并控制薄板对接焊接头可能产生的失稳变形。     

单面焊双面成型自动焊用简易衬垫

我厂单面焊双面成型自动焊采用了一种简易衬垫,代替原来的铜衬垫。这种简易衬垫是由玻璃纤维带、热固定化砂垫、石棉泥板、弹性纸衬等材料组成。该衬垫已分别在7,500吨客轮及25,000吨货轮的18毫米以下厚度钢板的单丝单面焊双面成型自动焊上,作了试验性使用,并已获得成功。这种简易衬垫与硬衬垫(铜衬垫)比较,具有下列优点: 1.衬垫质轻;     

颗粒增强铝基复合材料SiCP/6066Al搅拌摩擦焊

针对熔化焊、钎焊在铝基复合材料连接中存在的问题,提出了一种新型连接方法搅拌摩擦焊.研究了颗粒增强SiCP/6066Al铝基复合材料的搅拌摩擦焊连接工艺,对焊缝成形特点、接头组织特征进行了分析探讨.研究结果表明,经过搅拌摩擦焊之后,焊缝成形良好,焊缝区晶粒细小均匀,呈弥散分布,因而,搅拌摩擦焊的接头综合性能良好.     

造船焊接新方法--搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊是利用1种特殊形式的搅拌头边旋转边前进,通过搅拌头与工件的摩擦产生热量,摩擦热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使待焊件压焊为1个整体。它可以焊接所有牌号的铝合金以及焊接用熔焊方法难以焊接的材料,并突破了普通摩擦焊对轴类零件的限制。     

改善船用锚链闪光焊接头组织和性能的研究

通过工艺试验、力学性能检验以及光镜、电镜等显微分析手段,对M30Mn2锚链钢闪光焊接头调质处理后的组织形态和冲击韧性进行了研究,确定了焊后原始组织、锚链调质炉及工艺参数对锚链接头冲击韧性的影响,提出了改善接头热影响区冲击韧性的调质工艺方案,以解决锚链闪光焊后调质处理一次合格率偏低的问题.     

电弧焊终端裂纹防止法及焊接熄弧板

随着焊接作业的高效化,推行了各种类型的自动焊。其中,较常用的是大线能量、高速度的埋弧焊。这种焊接方法效率高,但由于焊接区域热量大,加之高速移动,沿焊接线常产生热应力和热变形。输入的热量越大,这种应力和变形就越显著。特别是当焊接至终端时电弧点在焊接母材终端的约束力被解除的瞬间,集积的热膨胀应力导致回转变形,形成终端裂纹。单面自动焊的裂纹发生率更高。于是,防止这种终端裂纹的方法便应运而生。下面是日本专利公报介绍的方法。