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。     

船用A36钢激光-GMAW复合焊焊接工艺

通过试验采用激光-GMAW复合焊,将激光焊和GMAW焊结合起来,可焊接较厚的钢板,由于熔深的增加,能量输入也相应增加,硬度值相应地低于单独采用激光焊的硬度值。试验结果表明,试验钢板以对接接头形式焊接,在改变坡口形式、坡口间隙的情况下,采用激光焊接根部,并用GMAW焊接接头的上部,这种工艺可生产出合格的焊缝,焊缝的宏观金相和硬度均满足要求。     

板列拼焊压力架的设计浅析

板列拼焊压力架是平面分段流水线中的关键设备.本文所介绍的压力架可拼焊8张8×2 m的钢板,最大拼焊厚度14 mm.它的行走部分和滚动平台上采用了特殊结构.文章介绍了压力架主要部分的设计和计算.     

焊缝除渣去飞溅新工具—除渣器

在船舶建造过程中,大量的钢板通过电焊拼接起来组成了庞大的船体,还有无数的构件通过电焊连接起来,组成了船体的各个支撑部分。据统计,一艘16000吨货船焊缝长86700米,一艘27000吨货船焊缝长达191448.9米。每道焊缝焊接后都要除焊渣和飞溅,特别是板厚较大的多道焊焊缝,需要反复清除多次,如除不干净,就会影响焊缝质量。这种大量的除渣     

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.     

EH47高强度厚钢板角焊缝裂纹修补工艺研究

随着造船业飞速发展,大量高厚度、高强度、高韧性的钢板被应用于大型集装箱船的上甲板区域。EH47是工业革新的最新成果,它的屈服强度高,被使用于万箱级集装箱船的上甲板区域。某船厂10000 TEU船舱口围钢板与舾装件角焊缝发生开裂,通过有限元计算出裂纹发生的可能性,并分析了开裂发生的原因,针对结构特点和材料特点,采用CO2气体保护焊焊补,通过选用合理的焊丝、预热温度、焊后保温等措施来防止裂纹的产生。     

基于生产降本提效的船舶焊缝设计优化

为降低生产成本及提高施工效率,结合现有生产工艺的特点,通过研究入级船级社规范对焊缝设计的要求,考虑焊缝设计的经济性及可操作性,建立有效的焊缝设计优化工作机制,在详细设计阶段和生产设计阶段实现焊缝设计优化。优化的焊缝设计可充分利用现有资源,减少额外的生产投入,降低生产综合成本。将降低施焊难度及推广自动焊的设计理念融入焊缝设计中,在提高焊接效率的同时,产品焊缝的焊接质量特别是外观成形质量可得到保证,减少焊缝的补焊及打磨工作,提高产品的整体生产效率。     

大型核电厚壁结构X射线衍射法残余应力测试

采用X射线衍射法（ XRD）对大型核电厚壁结构堆芯板端面、堆芯板与吊篮筒体环焊缝焊前焊后残余应力进行无损测量。研究堆芯板端面、环焊缝焊前焊后残余应力的分布情况及变化规律。结果表明：堆芯板焊前残余应力主要是机加工应力,且焊接过程对其残余应力影响不大;1＃和2＃堆芯板环焊缝轴向残余应力分布趋势明显,呈现焊缝为压应力,母材为拉应力;测试的环向应力在各区域分布不一致;焊接对远离焊缝区域的应力没有影响,远离焊缝区域呈现较大的加工应力。     

不清根手工双面焊材料及工艺研究

分析了中厚板传统手工双面焊存在的主要问题是：由于打底焊焊缝质量无法保证，以面用碳弧气刨清根；工人劳动强度大；生产效率低；焊缝质量不稳定，为提高打底焊焊缝质量，背面得到良好的凹形形，不成清根直接进行填充焊，研制了适合Ｘ型坡口的梯形体陶瓷衬势。探讨了焊缝背面成形的主要影响因素及控制方法。     

船体分段钢结构焊接过程仿真

通过有限元与神经网络相结合的方法，模拟了船体上层建筑、舷侧分段钢结构典型部位的焊接过程，并对其温度场、位移场进行了仿真，分析了组焊工序、焊接工艺参数对上述分段钢结构焊接变形的影响。研究结果表明，采用有限元与人工神经网络相结合方法，可以快速分析、预测船舶钢结构的焊接变形，且仿真结果与实焊数值能较好吻合。并分析出影响船体分段钢结构焊接变形的主要因素是钢板拼焊后产生的残余应力，增加消除焊接应力工序，可以明显降低船体分段钢结构焊后产生的变形量。     

打磨处理改善焊缝疲劳性能的试验研究

由于高强度钢的使用，船舶结构许用应力水平的提高，船舶结构的疲劳强度越来越受到关注。船舶结构的疲劳寿命取决于其焊接结构的疲劳寿命。因此，了解焊缝几何参数对焊件疲劳强度的影响以及采用经济实用的方法改善船舶结构的疲劳性能是十分重要的。本文首先对焊缝几何参数对焊件疲劳寿命的影响进行了分析，在此基础上用ABS钢和945钢两种钢板做试件，分别进行了简单拉伸实验及打磨和未打磨条件下对接接头的疲劳试验。试验结果表明焊件的疲劳寿命可以通过打磨焊缝得到改善；尤其对于高强度钢焊件。试验还说明手工打磨焊缝和机械磨削焊缝对焊件疲劳强度的改善效果差别很大，疲劳寿命的分散性也很大。因此，应当对改善焊件疲劳寿命的工艺进行更详细的研究。     

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.     

钢管桩自动焊接修补装置的研制

在桩用螺旋焊接钢管的生产中,几乎每一根钢管都有一条钢带对接焊缝,螺旋焊缝也有将近5%的焊缝存在焊接缺陷,要对这么多的焊缝进行修补采用完全手工焊的方法,不仅操作工人的劳动强度大,生产效率低,而且质量不容易保证,特别是外观质量更是不能和自动焊相比。自动焊接修补装置的研制成功,很好的解决了以上问题,不仅提高了工效,而且节约了生产成本。     

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...     

基于线性CCD的埋弧焊焊缝自动跟踪系统设计

针对埋弧焊机在船舶预制焊接中出现的焊炬与焊缝中心偏离问题,利用智能化检测与控制技术设计埋弧焊焊缝自动跟踪系统,系统由线性CCD、控制模块、伺服驱动系统、联动机构等构成,采用ADC技术自动跟踪焊缝,实现埋弧焊机准确焊接。车间试验证明,该系统可实现埋弧焊焊缝自动跟踪功能,提高生产自动化程度,提升焊接质量。     

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。     

重弹力焊装置

一、概述重弹力焊装置系综合重力焊和弹力焊的特点进行设计和制造的。它能代替手工焊接,实现俯位填角焊缝焊接半机械化和提高生产效率。在施焊时,借助焊条插头和滑轮夹及焊条的重力和弹簧的拉力(主要靠重力),使焊条沿焊接方向顺着焊缝线运条。它结构简单,体积小,重量轻,移动方便,制造成本低,操作简便。其特性见表1。它主要用于焊接直线形的俯位填角焊缝,但也可用于曲率较小的弧形填角焊     

板缝除锈机

船体分段制造过程中,经校平和刨边加工过的待拼接钢板,常有锈蚀现象。为了保证拼焊质量,必须清除掉钢板边缘上的铁锈。这种清锈工作,过去是用手工操作的,不但工人的劳动强度大,而且生产效率也低。为了改变这种状况,我们在平面分段流水线的研制过程中考虑了这一问题,并于一九七六年三月,和沪东造船厂共同研制了一台板缝除锈机(图1)。经过试验和现场使用,证明该机性能良好,操作简单,达到了设计要求,比手工除锈提高效率4倍     

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.     

舷边角焊缝超声波探伤

我厂建造的万吨级散装货轮,其强力甲板和舷顶列板处的连接,原来采用铆接,自第五艘开始就改为焊接。由于该焊缝是主要受力部位,故在船舯0.5L区域内要进行无损检验,为此我们采用了超声波探伤的方法。经过对试样的检验及在第五、六、七这三艘万吨轮上的实际使用,证明是可行的。该结构的甲板及舷顶列板均为24毫米厚的钢板,组成T形角焊缝,焊缝下部开深8毫米、50度的坡口,用φ4毫米焊条手工焊接。焊缝上部采用开深约8毫米、50度的V形坡口,用粗丝二氧化碳气体保护焊,一次焊好。