果子沟大桥Q370qE钢焊接对接接头的超声冲击试验研究

采用超声冲击技术对果子沟大桥Q370qE桥梁用钢焊接对接接头进行了全覆盖超声冲击处理(Ultrasonic Im-pact Treatment,UIT),并通过XRD、红山-10T型高频疲劳试验机等对UIT前后Q370qE焊接接头的表明形貌、残余应力、疲劳性能的变化进行了测试和分析。结果表明,UIT使左焊趾附近的残余压应力由-25.6 MPa增高达-240.8MPa,使右焊趾附近17.2MPa的残余拉应力转变为-196.3MPa的残余压应力;使焊接接头在应力R比为-1,应力范围为±270MPa的条件下,其疲劳寿命为22954,经超声冲击处理后焊接接头在相同条件下其疲劳寿命为46523。对比未处理试样,UIT处理试样的疲劳寿命至少提高了1倍多。     

珠光体与奥氏体异种钢TIG焊接头结合性能研究

研究了珠光体钢和奥氏体不锈钢复合管钨极氩弧焊(TIG)接头的性能。采用TIG焊和超低碳奥氏体不锈钢焊丝TGS—309L焊接20／0Crl8Ni9复合管的过渡层焊缝，焊后利用金相显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头进行了分析研究。研究结果表明，焊缝成分和金相组织能保证复合管使用过程中的性能要求。     

Pro／E软件在钣金结构件放样图中的应用

以实际使用的海德箱体不锈钢304钣金结构件生产制造过程中利用Pro/E软件进行钣金放样的实例,说明了Pro/E软件钣金放样实践过程,克服传统钣金结构件设计质量不稳定、浪费材料的缺陷,达到了准确、快速、方便、高效钣金放样的目的。     

基于单目视觉的汽车钣金零件焊接系统设计

针对汽车钣金零件在激光焊接过程中存在的误差较大等问题,设计了一种基于单目机器视觉的汽车钣金零件焊接系统,该系统通过视觉传感器测量汽车钣金零件的二维焊缝尺寸,并在焊接后通过计算机数字图像处理实施焊缝质量检测。实验结果表明,机器视觉焊缝质量好、工作稳定可靠,能够有效提高汽车钣金零件焊缝尺寸的激光焊接精度,有利于实现汽车钣金零件激光焊接的过程自动化。     

镁合金汽车防撞梁设计及工艺研究

采用AZ80A镁合金材料进行汽车防撞梁轻量化设计,研究镁合金型材结构、焊接工艺及表面处理工艺在镁合金防撞梁上的应用。结果表明:"目"字或"日"字型对称均匀的腔体结构有利于型材挤压和性能提升;TIG焊接电流(75～80)A时焊缝性能不低于母材的80%且外观良好;静电喷塑工艺对镁合金汽车零部件的防护等级较好,中性盐雾试验大于168h。     

基于有限元的复合钢混凝土桥梁热点应力分析

复合钢混凝土桥梁在其使用周期中受交通荷载影响产生显著动态影响,此时焊接接头是桥梁最薄弱部位之一。采用热点应力法(HSM),对考虑车速和路面粗糙度的焊接变形疲劳接头进行了疲劳寿命评估,用实体单元模拟焊接接头,建立三维动态车—桥互动模型。考虑桥式车辆与路面粗糙度动力相互作用,考虑全局和局部的应力和对疲劳寿命的高散射动态放大效应。局部方法表明,详细的局部应力定义是评估现有道路桥梁疲劳性能的基础。此外讨论了年交通量增长率对疲劳寿命的影响。     

复杂应力场下焊接接头疲劳寿命评估的热点应力法

为了研究复杂应力场对焊接接头疲劳寿命的影响规律,针对不同倾角(θ=0°,15°,30°,45°)全熔透承载角焊缝十字形焊接接头,进行了轴向拉伸疲劳试验和有限元数值模拟。采用线性外推法、二次外推法和1mm法来计算焊趾处的热点应力,通过有限元网格敏感性分析确定合适的网格尺寸,得到了热点正应力和热点剪应力集中系数随倾角的变化规律。分别基于等效应力法、相互作用方程法和双参数临界面法对焊接接头的疲劳寿命进行评估,并与试验结果进行对比。结果表明:当最小网格尺寸分别小于0.1t和0.03t时,外推法和1mm法可以忽略其对热点应力的影响;热点剪应力集中系数普遍大于热点正应力集中系数;随着焊缝倾角的增大,疲劳寿命越来越大,15°,30°和45°倾角的疲劳寿命试验结果分别是0°倾角的1.26,1.52和2.38倍;当焊缝倾角为30°和45°时,相互作用方程法和双参数临界面法预测的疲劳寿命误差较大且偏于危险,而等效应力法预测的疲劳寿命与试验值吻合较好且偏于安全,因此推荐采用线性外推法计算热点应力,用等效应力法来预测复杂应力场下焊接接头的疲劳寿命。     

不锈钢T4003的焊接工艺性研究

针对高强钢车架容易生锈和铝合金车身难以满足侧翻要求的两大现状,本文对新开发的T4003不锈钢的综合性能和焊接性能进行分析,重点研究其与DC01、WYS700、SUS304、BFS600材料的焊接性能。     

耐候钢桥耐腐蚀性能与腐蚀疲劳性能研究进展

针对耐候钢桥所面临的腐蚀损伤及腐蚀疲劳性能耦合劣化问题,介绍了耐候钢桥基于理论模型与试验研究的耐腐蚀性能评价方法;总结了腐蚀疲劳耦合劣化机理、疲劳试验研究及其成果;研究了各国规范中适用于腐蚀环境的S～N曲线;分析了耐候钢的腐蚀疲劳寿命评价模型。结果表明：耐候钢耐腐蚀性能评价采用单一评价指标很难全面地表征腐蚀程度,应采用多指标联合评价,合理的焊材与母材匹配是提高耐候钢焊接结构耐腐蚀性能的关键;耐候钢腐蚀疲劳性能可通过风化后腐蚀疲劳试验进行测试,耐候钢焊接结构的腐蚀疲劳性能劣化较母材更加严重,是工程应用中关注的重点;现行规范对钢结构腐蚀疲劳性能的劣化效应多采用降低结构细节等级的方式,建议根据腐蚀环境、结构类别、试验方法等分门别类地制定腐蚀疲劳S～N曲线;免涂装耐候钢焊接节点的腐蚀疲劳寿命预测有待开发理论模型支撑。     

奥氏体不锈钢A—TIG焊接工艺研究

在奥氏体不锈钢钨极氩弧焊焊接过程中,试验5种不同配方的活化剂对焊缝宏观组织和微观组织的影响,并对焊缝显微硬度进行了测试。结果表明,活性剂中的SiO2含量为25%时,焊缝熔深最深。随着SiO2含量的增加,焊接接头的显微硬度也有随之提高的趋势,在一定程度上改善了焊接接头的机械性能。     

对基于单目视觉的汽车钣金零件焊接系统设计分析

汽车钣金零件焊接工艺,是影响汽车零件生产的主要部分,也是保障零件生产质量的重要条件,具有基础性、关联性等特征。基于此,文章从单目视觉层面入手,通过技术在汽车钣金零件焊接中融合的原理,着重对技术实践设计的相关要点进行探究,以达到充分发挥技术优势,提升汽车钣金零件焊接质量的目的。     

铝合金车身骨架结构T型接头匹配强度分析

针对车辆行驶时铝合金车身上某些焊接部位常常发生开裂的现象,对车身常用的A16063材料T型焊接接头低、等和高强度匹配进行仿真分析,研究了T型焊接接头受静载荷时的应力应变和焊缝强度对焊接接头应力应变分布的影响.指出,高强度匹配能改善焊接接头性能,并获得了高强度最佳匹配系数,找出了高强度匹配T形接头焊接结构的薄弱位置.     

海洋环境下耐候钢十字非传力焊接接头腐蚀疲劳性能试验研究

腐蚀疲劳严重危害在役钢桥服役安全。为研究海洋环境下耐候钢桁梁桥焊接节点的腐蚀疲劳性能,对23个Q420qFNH耐候钢十字非传力角焊缝焊接接头进行实验室干/湿交替中性盐雾加速腐蚀及腐蚀后疲劳试验,采用失重法得到试件的失重率和腐蚀速率,对接头腐蚀形貌及疲劳断裂失效的宏观断口形态进行分析,拟合得到经历不同腐蚀时长后试件的名义应力和热点应力S～N曲线。结果表明：耐候钢十字非传力角焊缝焊接接头疲劳裂纹均萌生于焊趾处并沿板厚扩展失效,疲劳寿命由焊缝控制,接头焊趾附近腐蚀坑的形成与生长加剧了焊接接头的疲劳裂纹萌生;焊接接头的疲劳性能劣化程度随腐蚀损伤效应的增加而增加,但疲劳强度折减量与腐蚀时间并未呈线性关系,锈层逐渐具有保护性;未腐蚀前名义应力和热点应力疲劳强度等级分别建议采用《公路钢结构桥梁设计规范》中的FAT80和Eurocode 3规范的FAT110进行评估,腐蚀后的疲劳强度折减量建议参照美国耐候钢桥指南规定C类细节选取。     

车门用异种镀锌钢板激光焊接工艺及性能研究

针对车门用0.7 mm厚的St17E和FC180/340HD异种镀锌钢板，开展激光焊接试验研究。研究关键工艺参数（激光功率、焊接速度）对焊缝表面形貌和横截面的影响，分析焊接接头微观组织分布特征，评估接头力学性能。研究结果表明，激光功率和焊接速度分别为1 300 W和2.0 m/min时，焊接飞溅较少，焊缝表面光滑。随着激光功率增加和焊接速度减小，焊缝熔深和面积增加。焊接接头的St17E母材区的硬度最低，焊缝区硬度远高于母材区。优化参数条件下获得的焊接接头拉伸试样在St17E母材区发生断裂。     

复杂环境下对接焊缝疲劳性能数值分析

为了研究钢桥在复杂环境中焊接接头的疲劳性能,通过建立Q420qD钢板对接焊缝有限元模型,针对焊缝区域存在腐蚀、火灾的工况作用下,基于S～N曲线方法,对对接焊缝的疲劳寿命进行估算。结果表明:对接钢板焊接完成后在焊趾产生较大残余应力,焊缝经过热处理后焊趾残余应力降低61.8%;存在腐蚀坑的焊缝边缘产生较大应力集中现象;未处理过的对接焊缝疲劳性能明显高于规范公式计算值,而存在腐蚀坑损伤的对接焊缝疲劳性能大幅降低,焊缝经过热处理后其疲劳性能得到了改善。     

钢桁梁整体焊接节点疲劳性能模型试验

整体焊接节点钢桁梁具有广阔的应用前景,其疲劳性能由整体焊接节点所决定。以长清黄河大桥为研究对象,通过理论分析和两尺度疲劳破坏试验对钢桁梁整体焊接节点的疲劳性能进行了研究。首先通过全桥杆件内力分析和多尺度疲劳损伤分析确定了控制主桁疲劳性能的整体焊接节点位置及其控制构造细节;在此基础上设计了2类共21个试验模型,其中包括20个构造细节试样模型和1个足尺节段模型,进行了疲劳破坏试验,确定了整体焊接节点控制构造细节的主导疲劳开裂模式、应力集中系数和疲劳强度。研究结果表明：节点顶板、横梁上翼缘与节点板熔透对接焊连接细节是整体焊接节点疲劳性能的控制构造细节,其主导疲劳开裂模式为从节点板焊趾起裂并沿板厚扩展;实际受力模式下,控制构造细节中节点板焊趾应力集中系数为1.163,横梁上翼缘焊趾应力集中系数为1.789;2类试验模型的宏观疲劳裂纹起裂寿命均占总疲劳寿命的75%以上,故将2类试验模型的疲劳失效判据统一定义为出现宏观疲劳裂纹;基于此,2类试验模型所得到的控制构造细节疲劳强度等级基本一致;控制构造细节2种开裂模式名义应力疲劳强度等级均建议采用公路钢结构桥梁设计规范中的FAT80,热点应力疲劳强度均建议采用欧规中的FAT90。     

U肋-面板全熔透焊接接头疲劳性能试验

正交异性桥面板U肋-面板焊接接头为疲劳裂纹多发部位,为了提高U肋-面板焊接接头疲劳性能,分析目前规范中对该构造细节的疲劳设计要求以及疲劳问题依然存在的原因,在目前主要采用部分熔透焊形式的背景下,考虑引入全熔透焊接以期达到提高疲劳性能的目的。研究围绕一种全新的U肋-面板全熔透焊接接头的疲劳性能分别开展构造细节和节段足尺模型试验研究。试验结果表明：全熔透疲劳裂纹都是始于U肋内侧焊趾处,沿着U肋腹板厚度方向发展,部分熔透焊裂纹主要始于未熔透焊缝的焊根部位,沿焊喉方向发展,直至贯通整个焊喉,且在同样加载条件下,全熔透焊裂纹产生的加载次数明显高于部分熔透焊;全熔透焊的热点应力试验测试值与理论计算值基本一致,U肋焊趾部位应力集中明显,内侧受拉外侧受压,解释了疲劳裂纹起始点为U肋焊趾内侧;经回归计算得到热点应力疲劳强度为263.8 MPa;将足尺节段疲劳试验加载幅度对应的加载次数换算为公路桥梁规范单车轮轮载60 kN所对应的加载次数,2个试件加载次数都超过1.2亿次,且U肋-面板全熔透焊接接头依然没有疲劳裂纹产生,表明U肋-面板全熔透焊接接头具备优良的抗疲劳性能。     

旋转式汽车车门的钣金维修工艺分析

针对汽车车门钣金维修工艺展开了分析研究。阐述旋转式汽车车门的基本结构,分析了旋转式汽车车门钣金维修工艺的具体内容,包括脱裂焊接、加强板焊接、铰链装配检查、车门铰链调节优化,以及车门调整等,以此提高旋转式汽车车门的维修质量,为相关汽车维修人员提供一些参考。     

薄镀层热成形钢激光填丝焊的焊缝特征及性能

为降低镀覆在钢板表面的铝硅镀层对激光接头的不利影响,采用薄镀层热成形钢材料配合激光填丝焊技术,获得了焊缝内铝质量分数小于1%的激光填丝焊接头。对该接头进行了宏观及微观组织分析,发现热成形后焊接接头组织被全马氏体组织取代,避免了软化现象。力学性能分析表明,热成形前后试样的抗拉强度从约570 MPa提高到约1 500 MPa,接头的薄弱环节位于母材,高速拉伸对接头的抗拉强度没有不良影响,而断裂伸长率受影响较大。     

不锈钢材料在汽车上的应用及其焊接性浅析

不锈钢材料因其具有优异的耐蚀性、耐热性以及良好的力学性能,在汽车总成与零部件的制造中得到了较为广泛的应用与推广。未来,伴随着多规格、新型高性能不锈钢材料的快速开发,相信其在汽车行业中的应用潜能还将进一步得到释放与提升。基于此原因,对当前不锈钢材料在汽车中的主要应用情况进行了总结与概述,并对应用最为广泛的奥氏体、铁素体两类不锈钢材料的焊接性、焊接工艺特点与要求进行了详细分析与阐述,旨在为不锈钢材料在汽车上的应用选配及最佳连接工艺的制定提供有力参考与理论依据。