极地船舶装备气电立焊的焊缝接头性能分析

极地船舶长年行驶于低温的极地环境，且时常遭受浮冰撞击，其焊缝接头要求具备较高的综合性能。文中对极地船舶装备气电立焊（EGW）的焊缝组织和性能、残余应力和变形进行系统研究分析，优化EGW的焊接工艺，提高焊接接头的可靠性，降低焊接变形和残余应力，助力极地船舶高效焊接工艺推广应用。研究结果表明：坡口间隙增大线能量升高，焊缝低温韧性稳定性降低，热影响区低温韧性显著下降，焊缝的残余应力和变形显著增大。采用氧化物冶金、氧化冶金等技术研制的大线能量钢板，可有效提高热影响区的低温韧性，提高焊接接头的可靠性。     

热处理低合金钢焊件的焊后不回火

通过十字接头抗裂试验、插销试验、焊缝金属内扩散氢含量分析、焊接残余应力和热影响区性能试验，及其理论分析后指出，经淬火和低温回火处理的低合金钢，处理高硬度状态下焊接，控制钢内Ｓ、Ｐ杂质含量是十分重要的，当焊缝“非等强”组配时，合理选用奥氏体焊接填充材料，焊后可不回火热处理。     

船用高强度钢结构低温环境下焊接冷裂纹的防止

针对船用高强度钢的焊接冶金特点和低温环境对出现焊接冷裂纹的影响进行了分析，从而提出了在低温环境下焊接时预防出现冷裂纹的工艺措施。     

高桩码头变壁厚钢管桩环向焊缝应力集中系数研究

本文运用数值模拟的方法,建立非等壁厚钢管桩数值模型,通过改变过渡段长度,在弯矩作用下,得到过渡段长度对焊接位置处应力集中系数的关系,并对相应的理论公式做出修正。研究发现,在非等壁厚钢管焊缝位置处设置过渡段有利于降低焊缝位置处的应力集中系数,当钢管的直径在1 m~2.5 m之间时,应力集中系数下降幅度约为5%,当钢管直径取2.5 m~4 m之间时,应力集中系数下降幅度约为8%。说明钢管的直径越大,设置过渡段的效果越明显,该研究为进一步探析钢管桩焊接过程中的应力分布形式提供了参考,也为分析钢管桩焊缝的疲劳寿命打下基础。     

多次返修对应变强化用奥氏体不锈钢焊接接头性能影响分析

为验证应变强化技术的S30408奥氏体不锈钢多次返修后的焊接稳定性,文章采用氩弧焊对焊接试板进行多次返修,通过预拉伸后的拉伸试验、弯曲试验、-196℃低温冲击试验和微观金相等试验。结果表明,S30408焊接接头经过多次返修后,其接头力学性能仍能符合制造标准,但多次返修后焊缝区以及热影响区的低温冲击性能有所下降,尤其是第4次返修后焊缝区的冲击值下降较为明显,因此用于低温产品时不建议进行多次返修。     

铝合金搅拌摩擦焊工艺及性能的研究

搅拌摩擦焊工艺(简称FSW)是20世纪90年代出现的一种固态塑化连接方法，具有很多优点。本文主要讲述了搅拌摩擦焊的基本原理、优缺点以及目前华东船舶工业学院所进行的搅拌摩擦焊研究，研究了工艺参数对焊缝成型和焊缝性能的影响。试验表明当工艺参数选择最佳值时，焊缝成型较好，表面较光洁、美观；如果焊接工艺参数选择不当，将出现飞边和沟槽。对于LF5铝合金而言，当ω/υ为一定值，在一定的工艺范围内，焊缝的机械性能随着ω的增加而增加，当工艺参数取得最佳值时，接头的抗拉强度可达到母材的90％以上。     

双丝间距对Q690E高强钢双丝MAG焊低温韧性的影响

针对海上钻井平台桩腿用厚板低合金高强钢Q690E,采用高效机器人双丝MAG焊接系统,通过温度场数值模拟以及焊缝区微观组织观察分析,对不同双丝间距条件下的Q690E高强钢机器人双丝MAG焊焊缝区低温韧性进行研究。结果表明:当双丝间距为15mm时,焊缝区组织以先共析铁素体和针状铁素体为主,低温韧性最好。     

液力变矩器上盖板应力分布有限元分析及疲劳性能试验

采用轴对称有限元计算模型分析了液力变矩器上盖板及连接焊缝应力分布状态，研究结果表明，在2．4MPa工作压力下，液力变矩器上盖板的最高应力发生在上盖板弯角处的内表面上，当该表面达到屈服时，产生局部塑性变形，然后在疲劳应力作用下形成疲劳开裂。疲劳试验结果表明，裂纹都发生在上盖板弯头内表面，其开裂点和扩展方向与有限元分析得到的最大主应力位置及方向完全吻合。     

匹配类型对接头静载下抗断裂性能的影响

本文以造船行业常用的ＺＣＢ钢为研究对象，选用高匹配焊接接头，采用带缺口试样在静拉伸载荷作用下进行试验。试验表明，在本试验条件下，焊缝与载荷垂直时，接头的抗裂性主要取决于焊缝的强度，焊缝强度越高，接头的抗裂性越好。当焊缝与载荷平行时，接头抗裂性主要取决于焊缝塑性，焊缝强度直高的生越差。本文所采用的评定接头抗断裂性能的参量（断列比功Ｗ／Ｆｏ，整体平均应变ε，最小截面收缩率ψｍｉｎ）简单易行，结论可靠，     

基于连续小波变换的加筋板结构焊接裂纹检测(英文)

研究了如何使用连续小波变换工具来对加筋板结构的焊接裂纹进行检测.首先分析了裂纹对于板在焊缝位置的振动模态造成的影响,用有限元法求得含有不同长度焊接裂纹的加筋板结构的振动模态.然后对焊缝处板的振动模态信号进行连续小波变换,根据小波系数的极值判断裂纹位置和裂纹长度.研究结果表明,当裂纹很短时,其位置也可以很容易地被确定;而且当裂纹扩展到一定程度时,其长度也可以被检测出来.     

6E390系列柴油机汽缸体裂纹的焊接

柴油机汽缸体为灰口铸铁,当出现裂纹进行焊接时,由于片状石墨的存在,焊接后骤冷便会造成应力集中,产生冷裂纹,为了避免裂纹的出现,保证焊接质量,我们通过广泛的研究和实践,发现采用局部加热,电弧焊焊接并用乙炔焰保温的工艺,能够解决这一难题。     

船用焊缝金属屈强比对船舶质量影响及选取原则

船用焊缝金属屈强比对船舶的质量和安全有至关重要的影响。屈强比即为屈服强度和抗拉强度的比值,焊接屈服强度描述了焊接焊缝发生屈服现象时的屈服极限。本文针对船用焊接材料的屈强比进行详细的分析和比较,并建议可以在船舶领域国标中加入对屈强比的要求,以保证船用焊接材料的可靠性并能够保证船舶重要结构件的质量。     

Ti64钛合金窄间隙激光填丝焊接头组织性能

采用钛基金属粉芯焊丝，通过激光填丝焊接方法对Ti64钛合金板进行窄间隙焊接，分析了激光填丝焊接接头各区域的微观组织类型及形貌特征；测试了焊接接头的力学性能，如显微硬度、室温拉伸性能。结果表明：焊缝区(WM)主要由粗大的原始β柱状晶粒和内部网篮状针状α’马氏体组成，热影响区(HAZ)主要由等轴状α相和长条状α相，以及少量次生α_p相组成；在焊缝组织中，小角度晶界主要集中分布在片层组织边界，焊缝中的大角度晶界比例较大，大于15°的大角度晶界占比约85.55%;Ti64钛合金焊接接头的焊缝区都由密排六方(HCP)晶体结构构成，没有发现其他晶体结构；焊接接头的抗拉强度达939MPa，断后伸长率为13%，断裂位置在母材(BM)区域，拉伸断口存在明显的剪切唇，韧窝较深且均匀；焊缝区的平均显微硬度值明显高于母材及热影响区。     

工业纯钛激光自熔焊接工艺及气孔形成机理研究

采用IPG光纤激光器对2 mm厚TA2进行不同工艺参数激光自熔焊对接试验.借助金相显微镜、超景深三维显微分析系统、扫描电子显微镜(SEM)对焊缝横截面宏观形貌进行观察,并且对气孔分布及形貌特征进行分析,探讨焊缝对气孔的敏感性规律以及气孔形成机理.试验结果表明:TA2焊缝中气孔主要分布在焊缝中下部熔合线附近,其形状呈规则的圆形或椭圆形、尺寸小、内壁较光滑,符合氢气孔的特征;当焊接速度不变时,随着激光功率的增大,焊缝的平均气孔率呈先上升后下降的趋势;当激光功率不变时,随着焊接速度的增大,焊缝的平均气孔率呈先显著上升后下降的趋势;当氢的扩散程度和熔池液相存在时间都有利于气孔的形成,焊缝的平均气孔率达到最大值.     

15-5PH不锈钢等离子弧焊工艺优化及接头力学性能

采用单变量试验对15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢进行等离子弧焊接,通过焊缝观察及力学性能测试,研究焊接电流、氩气流量、焊接速度等工艺参数对焊缝成形及接头力学性能的影响,并通过正交试验法来优化工艺参数.结果表明:焊接电流及氩气流量与15-5PH钢的焊缝成形及接头力学性能有密切关系,适当增加焊接电流及氩气流量,有利于增强电弧穿透力、防止未焊透、避免气孔缺陷,进而改善接头综合力学性能;提高焊接速度,会导致焊接线能量下降,减小焊缝熔宽,增加正面余高.优化后的焊接工艺参数为:焊接电流220 A,氩气流量3.0 L/min,焊接速度400 mm/min,其焊缝成形良好,接头抗拉强度、冲击韧性和延伸率分别达到1100 MPa、20.5 J和8.0%.     

钛管手工氩弧焊接工艺

针对船用钛管,开展手工氩弧焊接技术研究。通过焊接保护气罩的制作和手工焊接试验,分析了钛管的焊接性能。通过对焊缝进行无损检测和力学性能检测,焊缝内没有明显缺陷,抗拉强度达到母材的0.9倍,检测结果符合要求。     

铝合金搅拌摩擦焊工艺及性能的研究

搅拌摩擦焊工艺(简称FSW)是20世纪90年代出现的一种固态塑化连接方法,具有很多优点.本文主要讲述了搅拌摩擦焊的基本原理、优缺点以及目前华东船舶工业学院所进行的搅拌摩擦焊研究,研究了工艺参数对焊缝成型和焊缝性能的影响.试验表明当工艺参数选择最佳值时,焊缝成型较好,表面较光洁、美观;如果焊接工艺参数选择不当,将出现飞边和沟槽.对于LF5铝合金而言,当ω/v为一定值,在一定的工艺范围内,焊缝的机械性能随着ω的增加而增加,当工艺参数取得最佳值时,接头的抗拉强度可达到母材的90%以上.     

热处理低合金钢大型焊件的焊后不回火

本文通过十字接头裂纹试验、插销试验、焊缝金属内扩散氢含量分析、焊接残余应力测定和HAZ力学性能试验，阐述了焊前经淬火和低温回火处理的低合金钢，焊后不用低温回火处理，而获得优良焊接质量的工艺。     

热输入对3600 t浮式起重船臂架的焊接性能影响

3 600 t浮式起重船臂架结构广泛采用Q690D和DH36进行焊接，文章在现有研究成果的基础上，结合工程应用对于该异种钢焊接工艺进行优化和研究。在热输入1.2 kJ/mm～2.4 kJ/mm范围内选取5个不同的热输入值进行焊接试验，并对焊接接头进行力学性能检测。对比分析接头试验结果可知：焊接热输入在1.2k J/mm～2.1k J/mm内可较好地兼顾焊接效率和接头质量，其中在焊接热输入为1.2 k J/mm时获得的焊接接头性能最佳；但当焊接热输入接近2.4 kJ/mm时，焊接接头性能出现大幅下降，与焊接热输入试验的临近点2.1 kJ/mm相比，焊缝区域冲击功由103 J下降至93 J，熔合区冲击功由90 J下降至62J。考虑实际应用中的焊接效率，推荐焊接热输入范围为1.2k J/mm～2.1k J/mm，其中在1.8 k J/mm左右，其焊接效率和焊接性能两者能够获得较好的匹配。     

立焊自动焊机在集装箱生产中的应用

集装箱前后角柱与侧墙板以及前角柱与前墙板连接处共有6条比箱体高度略短的直线搭接焊缝，焊缝高度约2．4m（标准箱）或2．7m（高箱），其焊接质量直接影响集装箱的总体质量和外观。