海洋钢结构单面焊双面成型焊接工艺探讨

<正>海洋钢结构中存在着大量的焊接工作。根据焊接形式的不同,可以分为填角焊和坡口焊。其中,坡口焊的坡口形式又可以分为V型坡口、K型坡口和X型坡口等。对于坡口焊,在坡口正面焊接完成后,往往需要在坡口背部进行碳刨处理后再次施焊以保证焊接质量。为了提高焊接效率,可以采用焊缝背部增加焊接衬垫的办法。使用衬垫的目的是使第一层焊缝金属熔敷在衬垫上,避免第一层熔化金属漏穿,从而保证焊接质量、提高焊接效率。衬垫的材质可以采用金属、焊剂、纤维、陶瓷等。接下来对陶瓷衬垫CO₂单面焊双面成型焊接工艺进行介绍。     

全位置自动碳弧气刨机

在我厂,繁重的批铲工作,基本上已由碳弧气刨所代替,但是,手工碳弧气刨仍然存在效率低,仰刨时劳动强度大、劳动条件差的缺点。工人同志为实现碳弧气刨自动化,在有关技术人员协助下,设计并制造了这台全位置自动联弧气刨机(见图)。气刨机经有关方面鉴定。认为所加工刨槽平直光滑均匀,有利于提高焊接质量,气刨效率高、速度快,能对船底、船舷纵焊缝、舷部角焊缝及大接头进行气刨,可使70～80%的气刨工作实现自动化。     

热处理对800 MPa级钛合金对接焊平板残余应力影响的数值模拟

钛合金具有高强耐蚀、易焊等优质性能,广泛用于潜艇、深潜器等潜水器的受力构件及耐压耐蚀壳体。在焊接过程中,会不可避免的产生焊接残余应力,较大的焊接残余应力会影响焊接结构的安全性能,而焊后热处理能够有效减少焊接残余应力。本文首先采用数值模拟的方法对TC4对接焊平板热处理前后的残余应力进行计算,通过与试验结果进行对比研究,验证有限元数值模拟的合理性;然后采用该数值模拟方法研究Ti80对接焊平板多层多道焊的整个焊接过程以及焊后热处理方法。结果表明,焊后Ti80对接焊平板表面具有较大横向和纵向残余拉应力,通过热处理工艺后,残余拉应力得到明显降低。因此,通过焊后热处理方法可以在很大程度上降低对焊接结构力学性能可能产生的不利影响的残余拉应力。     

热处理对800 MPa级钛合金对接焊平板残余应力影响的数值模拟

钛合金具有高强耐蚀、易焊等优质性能,广泛用于潜艇、深潜器等潜水器的受力构件及耐压耐蚀壳体。在焊接过程中,会不可避免的产生焊接残余应力,较大的焊接残余应力会影响焊接结构的安全性能,而焊后热处理能够有效减少焊接残余应力。本文首先采用数值模拟的方法对TC4对接焊平板热处理前后的残余应力进行计算,通过与试验结果进行对比研究,验证有限元数值模拟的合理性;然后采用该数值模拟方法研究Ti80对接焊平板多层多道焊的整个焊接过程以及焊后热处理方法。结果表明,焊后Ti80对接焊平板表面具有较大横向和纵向残余拉应力,通过热处理工艺后,残余拉应力得到明显降低。因此,通过焊后热处理方法可以在很大程度上降低对焊接结构力学性能可能产生的不利影响的残余拉应力。     

半自动碳弧气刨小车

在船体建造中,焊缝的扣槽和焊接内部缺陷的清除是一项重要的工作,扣槽和缺陷清除的质量直接影响到焊缝和船体建造质量。现在船厂都已广泛采用碳弧气刨代替手工的批铑扣槽、批平及清除焊接内部缺陷等工作。碳弧刨具有工具简单,操作容易掌     

关于18—8奥氏体不锈钢碳刨后表面增碳问题的研究

俄歇电子能谱分析结果表明,18-8奥氏体不锈钢经碳刨后,钢板表面并不存在增碳现象.相反,表面存在贫碳、贫铬层.     

应用折光镜进行特殊位置焊接和切割

在设备制造、安装和修理工作中,常常要遇到在特殊位置进行焊接和气割的操作。对受工件本身结构或其他物件妨碍而难以操作的特殊焊接和气割,应用折光镜观象,并借助于适当的工具,可以较好地施工。为此,焊割工具也作了适当的改革。     

船体舷侧大面积换板应注意的几个问题

对于20年以上船龄的散货船,在船体舷侧板大面积割换前,应将货舱内影响纵横强度的项目结束,并调整压载后,方能开工。割换范围、分片划分、工艺步骤、焊接顺序应科学合理,利于预防和控制船体整体变形、局部外板变形、焊缝裂纹等,从而确保修船质量。     

现代重工率先数字化焊接造船

<正>韩国现代重工近日研发出一种"数字化焊接系统",率先在全球用于造船焊接领域。该系统的推出,结束了现代重工自1972年以来采用了近40年的模拟焊接方式。据现代重工介绍,采用这种数字化焊接系统后,即使是初级焊工也能像专     

船体总长的精度控制管理

分析影响船体总长精度的各项因素,针对主要因素,通过控制分段总组阶段装配、焊接顺序,达到过程精度控制,减少总段完工精度偏差;通过优化模拟搭载流程,将下坞分段在平台修割纠正偏差,并减少过程偏差;在搭载阶段通过补偿量控制,减少原始坡口修割,并综合考虑施工环境因素,关注总段移位等关键工序,实现船体总长精度控制。     

JN-1型陶质焊接衬垫通过技术鉴定

江南造船厂和象山砂轮厂联合开发、研制的“JN-1型陶质焊接衬垫”,已由上海船舶工业公司和宁波市科委联合主持鉴定。这种衬垫已经过江南造船厂建造的1.82万吨级多用途货船和6.5万吨级散货船实船试用,效果良好。该衬垫可用于25mm以下A、B、D级船体一般结构钢板拼板的平焊、立焊和横焊,配用碱性焊条进行手工单面焊双面成形,取消碳刨和仰焊,减轻劳动强度,改善劳动条件,在艉轴管区域及狭小舱室等不易施工部位使用效果很好,是手工单面焊接较为理想的衬垫。     

Y形坡口埋弧自动焊反面定位法应用

为了提高埋弧自动焊的焊接效率和质量,以某FPSO机舱分段平台板拼板的Y型坡口埋弧自动焊为例,采用反面定位焊接,对比传统的正面定位法和改进后的反面定位法,从定位焊要求、埋弧焊特性、碳刨特点和反变形控制等方面分析作业过程、工作量和利弊,结果表明,利用胎架进行拼板的Y形坡口埋弧自动焊采用反面定位法有一定的施工优势,埋弧自动焊...     

深度迁移学习下的船舶焊接表面缺陷智能检测系统

为提升船舶焊接表面缺陷检测的智能化水平、更好地适应智能制造需求,设计船舶焊接表面缺陷智能检测系统。通过采集船舶焊接表面图像,对图像进行预处理,结合深度迁移学习方法,根据缺陷特征对船舶焊接表面缺陷进行分析,建立检测模型,对图像进行缺陷目标检测,从而得到一种船舶焊接表面缺陷智能检测的高效手段,为船舶制造智能化水平和先进性的提升提供驱动力。     

考虑焊接残余应力释放的结构疲劳寿命分析方法研究

焊接残余应力对于焊接结构的疲劳寿命产生很显著的影响,同时循环载荷作用下焊接残余应力会出现释放现象,因此有必要对焊接件疲劳寿命预测方法进行研究.基于改进的McEvily疲劳裂纹扩展速率模型,同时结合课题组研究得到的AH36钢对接焊平板残余应力释放计算公式,提出考虑焊接残余应力释放的结构物疲劳寿命计算方法.随后,以潜艇锥柱耐压壳的疲劳为例,详细阐述了本文提出的疲劳寿命分析方法的计算流程.考虑耐压壳焊接顺序影响,分析了含半椭圆表面裂纹的锥柱耐压壳疲劳寿命.对比文献的试验结果,表明焊接结构疲劳寿命计算公式有较好的预测效果,可以用于评估带表面裂纹焊接件在拉伸循环载荷作用下的疲劳寿命.     

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。     

超声冲击处理对5083铝合金焊接接头残余应力的影响

为了分析5083铝合金焊接接头残余应力分布和减少铝合金焊接接头残余拉应力,采用超声冲击处理技术对焊接接头进行处理,使用X射线衍射仪测试焊接接头冲击前后表面的残余应力.结果表明:纵向残余应力在焊缝起点和终点附近趋于零应力状态,中间稳定区为较大的拉应力;在近焊缝中心两侧为较大的拉应力,远离焊缝的两端为较小的压应力.经过超声冲击处理后的焊接接头,冲击区域的残余应力由较大的拉应力转变为压应力,随着冲击强度的增加,冲击区域表面的压应力也逐渐增大,当冲击强度大于2.0 s/cm~2后,冲击产生的压应力值最终在220 MPa处波动;只冲击焊趾也可以降低焊趾和焊缝的残余应力,但与全覆盖冲击相比,焊缝的残余应力下降程度较小;随着抛光深度的增加,超声冲击引入的压应力逐渐减小,在抛光深度达到2 mm后,冲击后的焊缝残余应力和未冲击处理的残余应力保持一致.     

降低FPSO含裂纹焊接结构应力集中系数的焊接修理形状的研究

对焊缝处出现的裂纹进行焊接修理,以阻止其进一步的扩展,这一方法能够有效地延长FPSO焊接结构的疲劳寿命.考虑到应力集中而造成的疲劳寿命的降低,要谨慎选取焊接修理所采用的形状和尺寸,避免产生过高的应力集中.在本文中,研究了不同几何形状和尺寸的二维焊接修理切口的应力集中系数,如抛物线型和椭圆型等,并与相类似尺寸的U型切口进行了比较.当切口的表面半宽长于其深度时,椭圆型的裂纹修理切口具有更低的应力集中系数.将椭圆型的焊接修理形状用于补板与纵骨的连接处,以计算进行焊接修理消除裂纹后结构的最大主应力.结果表明,在消除产生的裂纹以后,含焊接修理切口的结构可以恢复到初始的应力状态.     

控制焊接变形提高船体建造质量

为提高船舶的建造质量,必须进行一系列工艺准备工作。在这些准备工作中,零部件补偿量与分段反变形措施两项,往往容易被忽视。补偿量主要考虑切割割缝损失与焊接接缝收缩;反变形主要考虑焊接接缝角变形所造成的分段扭曲变形。补偿量与反变形措施考虑周全,将给顺利安装和总体线型质量带来极大的好处。本文介绍中华造船厂在建造4400吨级多     

随机载荷作用下焊接结构表面裂纹扩展研究

随机载荷作用下焊接结构表面裂纹的扩展问题是工程结构中常见的问题.文中设计了随机载荷作用下焊接结构的疲劳断裂试验,试样由平板以一定的角度焊接而成,配合相应的夹具采用轴向加载,在MTS疲劳试验机上进行试验,采用应变片对裂纹的萌生进行监测,用降载勾线法描绘裂纹的扩展形貌,最后利用试验数据对文献中提到的等效厚度法和等效应力强度因子法进行了验证,结果表明:这两种方法的计算结果都与试验结果比较接近,可以用于计算表面裂纹的疲劳扩展.     

铝合金表面状态对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

研究了铝合金表面状态对搅拌摩擦焊焊接接头组织和性能的影响。试验结果表明:试板表面油污的存在使得焊接接头强度下降为母材的60%左右,同时显著降低接头的塑性;试板表面的氧化膜和油污还会造成焊核区及焊缝前进侧的残余间混结合线缺陷。对焊接接头拉伸断口进行扫描电镜观察发现:拉伸试样的断口中存在油污和A l2O3的聚集物,这些聚集物会成为拉伸时的裂纹源。断口和力学性能综合分析表明:铝合金表面的油污和氧化膜都会降低搅拌摩擦焊接头的强度和塑性。