船用大尺度薄板焊接工艺仿真及变形机理研究

针对船用大尺度薄板焊接冷却后存在残余应力导致焊后变形的问题,采用有限元模拟的方式,利用双椭圆热源模型对不同尺寸的薄板进行研究.研究了焊接工艺对薄板变形的影响规律,探讨不同焊接速度下的变形机理.结果表明:不同薄板尺寸的边缘位置变形较大,中间位置有更多的时间释放残余应力,变形程度主要受温度梯度影响,焊接速度越小变形越明显.     

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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

S420MLO材料的焊接工艺

为满足某大型海洋平台模块钢结构焊接的需要,采用SMAW和SAW焊接工艺对S420MLO材料进行焊接试验和力学性能试验。在试验过程中,通过裂纹尖端张开位移(Crack Tip Opening Displacement, CTOD)试验进行焊接工艺评定。试验结果表明,在焊材选用合理、焊接工艺得到严格控制的情况下,通过焊前预热和焊后消氢处理,能获得良好的焊接接头性能,满足相关标准及项目文件的要求,避免对大型钢结构进行焊后热处理。     

板材焊缝间隙差异对温度场及应力场的影响

针对国内外船体板材对接焊焊接工序中,对于焊缝间隙的差异引起的温度场、残余应力以及板材横向收缩量的研究规律问题,利用焊接专用软件Sysweld,对船体板材在不同焊缝间隙下对接焊焊接过程进行数值模拟仿真,分析得到随着焊缝间隙的增大,焊接过程中的最高温度,焊接冷却后板材的残余应力以及横向收缩量都是增大的,为实现焊接过程中变形量的精度控制等提供了前提条件。     

陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺的研究

从强制成形单面焊基本及其特点出发，叙述了强制成形单面焊的实现条件及陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊工艺要点，介绍了陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺实验及接头的力学性能，根据CO2电弧特征及单面焊工艺过程特点，结合工艺试验，分析和讨论了主要的焊接规范参数和焊接工艺因素对陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺过程及背面焊缝成形的影响。     

集装箱生产中焊接缺陷的形成原因分析及预防

1 焊接 焊接是将两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程。在集装箱生产中广泛采用的是熔化极混合气体保护焊(MAG焊)这种焊接属于焊接方法分类中的熔化焊范畴。即利用电弧局部加热连接处的金属,使之熔化,再以熔化的CO2气保焊丝作为填充金属;依靠熔化金属的冷却凝固而将集装箱各部件连接起来的焊接方法。     

磁体盒焊接工艺试验研究

本文通过对磁体盒焊接工艺分析确定了两种适合的焊接方法,并通过工艺试验得出满足要求的最佳焊接方法及其工艺参数。对异种材料焊接过程中应注意的方面做出了详细的分析和总结。     

快速组合火车渡轮模型实验研究

快速组合渡轮是由两条驳船联接而成，在联接处可以纵向相对转动。根据两驳船在联接处力的传递特征，分别采用薄壁梁弯曲方程和约束扭转方程作为相似模拟的控制方程，进行了相似模型设计和实际船舶与模型的外力转换。在模型试验中，从组合渡轮的实际受力状态出发，模拟了不同的外力组合，得到了联接附体及其附近的部分船体上的应力分布规律。     

铺管船钢管滚轮输送及对中站系统设计简介

针对浅水铺管船的作业工况及流程特点,简要介绍了其核心设备之一——焊接钢管滚轮输送及对中站系统设计。不仅使读者对铺管船有了系统了解,也给设计者提供了借鉴。     

高密度聚乙烯(HDPE)大口径中空壁缠绕管铺设的施工工艺

高密度聚乙烯(HDPE)大口径中空壁缠绕管是目前世界上较先进的管材,至今我国尚未制定出关于这种管材铺设施工的相应规范。文中总结了在施工中HDPE管的对接处理,固空带粘贴、热熔焊接工艺的实践经验。对今后同类工程及未来相应规范的编制有一定的参考价值。     

压力容器用不锈钢

本文针对压力容器用不锈钢进行叙述。本文叙述了合金元素对不锈钢的影响,并对实际工作中使用的五种牌号的奥氏体不锈钢在组成、耐蚀性、焊接性及用途等几个方面进行了详细归纳,以备机械设计工作者能够很好地利用它们。     

基于MSC.Patran的舱室识别程序开发

针对船舶结构强度规范校核时对舱室空间的边界单元自动识别的需要,对有限元模型空间识别方法进行讨论,以Patran为开发平台,使用PCL语言,基于"切分拼接"的思想开发出舱室空间识别程序,所开发的舱室识别程序能够准确地识别出舱室的边界网格单元。     

高桩承台加预应力锚索结构在长洲三线四线船闸中的应用

以长洲水利枢纽三线四线船闸为例,介绍了一种适用于受场地条件限制的新型导航墙结构——高桩承台+预应力锚索的复合结构。该结构通过高桩承台和预应力锚索的联合作用,有效地改善了桩基的内力条件,控制了结构的变形。在场地条件受到限制、使用荷载大、常用结构不适宜时,该结构具有较好的参考应用价值。     

某高桩码头断桩现象分析

介绍某高桩码头靠岸侧斜桩在桩帽处断桩现象,分析认为在斜桩轴向力的水平分力作用下,斜桩与桩帽的连接强度不足是断桩主要原因,软土地基、施工质量和堆场超载也是断桩原因,建议桩的结构计算时要进行斜桩与桩帽或横梁连接计算。     

格构锚杆组合加固技术在高边坡治理中的应用

以贵州省思南县宏达山水家园工程拟建场地内的高边坡为例,针对该边坡的工程地质、水文地质、岩体结构特征及变形破坏迹象,通过边坡中层面和节理面的空间组合关系确定了边坡潜在滑动面,并以此建立了边坡推力计算模型。在治理设计过程中采用了格构锚杆组合加固技术,并系统的阐述了其设计思路、设计计算过程,为解决高边坡的分析和治理难题提出了一种新的思路。     

钢板磁导率变化对船舶感应磁场的影响

船舶用钢由于受焊接和切割等热处理及加工工艺的不同,磁导率会发生较大变化,导致舰船磁场也发生改变。在电磁理论的基础上,通过舰船磁场数字仿真计算,研究钢板磁导率变化对船舶感应磁场特性权重的影响,分析舰船磁场的变化范围,并通过磁性物理船模试验进行验证。结果表明,当钢板磁导率变化范围为20%时,船舶感应磁场各分量特征曲线总体趋势保持不变,但其磁场幅值发生较大变化,其中纵向磁化磁场变化19.3%,横向磁化磁场变化17.1%,垂向磁化磁场变化16.2%。