钢铝过渡接头的应用研究

为降低船舶的质量重心、提高航速,某型船上层建筑首次采用铝合金材料。以往铝合金材质的上层建筑与钢质主船体采用铆钉连接,现已逐渐被钢铝过渡接头所替代,其优点为采用焊接工艺、水密性好、耐腐蚀,还使得建造工艺大为简化,但在实际建造中出现了钢铝过渡接头分层的质量问题,直接影响船舶质量。对此,阐述如何从钢铝过渡接头特性出发,对钢铝过渡接头分层的原因进行分析,对钢铝过渡接头之间的焊接接头连接形式以及钢铝过渡接头与钢质主船体、铝合金上层建筑的连接形式进行优化;控制钢铝过渡接头焊接时焊点的厚度,焊接时不超过钢铝复合界面,且焊接点与钢铝复合界面的距离>3mm;控制复合界面临界温度,焊接过程中界面温度应低于临界温度,并留有安全裕度。通过优化钢铝过渡接头连接结构形式及焊接工艺规则,掌握了解决钢铝过渡接头分层原因的关键技术。     

钢铝过渡接头的应用研究

为降低船舶的质量重心、提高航速,某型船上层建筑首次采用铝合金材料。以往铝合金材质的上层建筑与钢质主船体采用铆钉连接,现已逐渐被钢铝过渡接头所替代,其优点为采用焊接工艺、水密性好、耐腐蚀,还使得建造工艺大为简化,但在实际建造中出现了钢铝过渡接头分层的质量问题,直接影响船舶质量。对此,阐述如何从钢铝过渡接头特性出发,对钢铝过渡接头分层的原因进行分析,对钢铝过渡接头之间的焊接接头连接形式以及钢铝过渡接头与钢质主船体、铝合金上层建筑的连接形式进行优化;控制钢铝过渡接头焊接时焊点的厚度,焊接时不超过钢铝复合界面,且焊接点与钢铝复合界面的距离>3mm;控制复合界面临界温度,焊接过程中界面温度应低于临界温度,并留有安全裕度。通过优化钢铝过渡接头连接结构形式及焊接工艺规则,掌握了解决钢铝过渡接头分层原因的关键技术。     

焊接热循环对铝-铝-钢复合过渡接头性能的影响

采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响.试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊、钢MAG焊分别实现过渡接头与铝合金板材和钢板之间的焊接.复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度测试结果表明:随着焊接电流的增大,过渡接头的性能明显下降,三种工艺方法对复合板性能由主到次的影响顺序为:铝合金TIG焊>钢MAG焊>铝合金MIG焊.通过复合界面焊接温度场的测定,分析了复合界面峰值温度与复合板性能之间的关系,结果显示:为满足船舶结构设计的要求,焊接热循环在铝-铝-钢过渡接头复合界面上产生的峰值温度不宜超过300℃.     

钢-铝结构过渡接头的性能特点及焊接工艺

从钢-铝合金结构过渡接头的性能特点出发,在结构、焊接参数、耐腐蚀性能等方面对高速船舶使用钢-铝结构过渡接头时出现的问题进行分析,在此基础上提出钢-铝结构过渡接头的具体焊接工艺要求.     

铝合金-铝-钢复合过渡接头修换工艺探讨

文章详细分析了铝合金-铝-钢复合过渡接头焊接后在铝钢复合面产生开裂的原因,并结合某型高速船的建造,提出了针对开裂问题所采取的修换措施和焊接注意事项,为今后该类船舶在维修过程中,提供了宝贵的经验和参考依据.     

船用铝-钢过渡接头截面优化设计

1982年我匿研制出铝．钢过渡接头．1990年用于船舶结构设计、施工并获得成功。经过近10年来的推广应用．有多家船厂批量地建造了几型小艇．总数达百余艘。本文以热传导理论为基础．对铝．钢过渡接头进行截面优化设计．推荐铝-钢过渡接头铝层厚度约为8mm．重量约为2kg／ra．较进口铝一钢过渡接头重量节省50％以上，本文同时给出铝合金上层建筑围壁与钢船体连接采用的结构形式，     

铝-钢过渡接头在船舶结构焊接中的应用

分析了船体结构铝-钢连接传统方法,介绍了铝-钢过渡接头的工艺特性和力学性能,对其可焊性进行了阐述,并简单介绍了在焊接船舶结构中应用实例。     

船舶结构用铝—钛—钢复合过渡接头疲劳性能研究

铝－钛－钢爆炸复合板作为新型舰船结构铝合金，钢之间连接过渡接头取代传统的铆接连接具有优越的连接性能和施工工艺。本研究模拟实际应用条件，测定了其焊接前后在固定应力水平下的弯曲疲劳寿命和弯曲疲劳Ｓ－Ｎ曲线，并运用计算机得到Ｓ－Ｎ曲线的回归方程，为复合过渡接头疲劳寿命的预测和最大应力的控制等提供了依据。     

铝/钢复合过渡接头焊接温度场及性能试验研究

本文通过试验方法对比研究了焊接热循环对三种应用于舰船铝合金、钢质结构连接的铝合金-钢复合过渡接头温度场及界面结合性能的影响。在前期研究的基础上,试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊实现过渡接头与铝合金板材之间的焊接。过渡接头复合界面的温度场及焊接前后界面结合性能测试结果表明：焊接热循环对过渡接头复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度具有显著的影响。同一焊接条件下,焊接热循环在新型四层复合过渡接头界面上产生的温度峰值明显低于目前广泛应用的两种三层复合过渡接头,四层复合过渡接头焊接前后的性能也大大高于后者,即使采用小宽度焊接试样,其焊后性能仍能满足舰船设计指标要求。因此,是能满足“更高施焊温度、更大应力承载、结合界面更强和更高结构韧性”要求的新型铝合金、钢结构焊接连接用过渡接头。     

舰船钢-铝结构过渡接头的应用及节点设计

本文介绍了结构过渡接头(STJ)的类型及特点,应用弹塑性理论分析了铝合金-纯铝-钢类型STJ的力学性能,探讨了各种类型STJ在舰船上的应用,并进行了节点设计.     

铝合金上层建筑与钢主船体的新型焊接过渡接头

在分析现行的用于铝合金上层建筑与钢船体焊接的过渡接头存在问题的基础上,提出了一种新型过渡接头。它在耐热性,传递载荷等方面均优于现行过渡接头。另外,文章对新型过渡接头的爆炸复合工艺及质量控制作也了简要说明。     

新型立式铝-钢复合接头焊后性能实验研究

本文通过对新型立式铝—钢复合接头焊接后的抗拉强度、疲劳性能、抗冲击性能等实验研究，得出了新型立式铝—钢复合接头焊接后在力学性能上满足工程应用要求的结论。     

基于有限元能量流的混合结构间耦合损耗因子

为了减轻船舶结构重量,降低重心,高速船往往采用钢、铝混合结构,两者之间采用过渡接头进行连接会影响结构声波的传递。耦合损耗因子(CLF)作为统计能量分析法的一个关键参数,对船舶舱室噪声预报有着重要影响。基于有限元能量流法构建了相应的数值计算模型,采用Matlab软件编写计算程序,将其应用于某典型钢、铝混合结构的计算中并对其进行了验证,同时还研究了连接接头参数及加筋板对结构耦合损耗因子的影响,结果表明:增加接头的重量或横截面积可以减小中高频段的耦合损耗因子。所编程序可以为该类型船舶的噪声预报及减振降噪提供建议与指导。     

舰船用铝-钛-钢过渡接头的爆炸焊接

本文介绍了船用铝钛－钢过渡接头爆炸焊接的特征，并对其焊接界面进行了较细致的微观分析和结合性能测试。结果表明，利用爆炸焊接获得的铝－钛－钢过渡接头界面达到冶金结合，性能良好，满足了舰船的设计和使用要求。     

铝合金上层建筑与钢主船体的新型焊接过渡接头《船舶工程》1999年第4期 P26～28，34

本文在分析现行的用于铝合金上层建筑与钢质主船体焊接的过渡接头所存在问题的基础上,提出了一种新型的过渡接头。它在耐热性、传递载荷、装配焊接工艺、降低成本等方面均优于现用过渡接头。另外,作者还对新型过渡接头的爆炸复合工艺和质量控制也作了简要说明。新型过渡接头基板与复板的厚度之比约为1：1,为确保复合质量,爆炸时应采用增强的基础以作补偿,表3、图3。     

铝合金舰船结构设计中相关问题探讨

从分析舰船用铝合金的物理化学性能、加工性能及焊接性能入手,阐述铝合金用于船舶建造的诸多优越性.提出在铝合金舰舶的结构设计中应推广应用带筋板结构,当上层建筑采用铝合金结构,主船体为钢质时,应采用结构过渡接头直接焊接的方法.     

采用中间层的高强钢表面CMT 堆焊耐腐蚀铜合金研究

高强钢因长期处在海水强腐蚀环境中,需要在其表面堆焊一层铝青铜耐腐蚀合金层.液态铜合金极易浸润奥氏体晶界,而高强钢基体在焊接过程中不可避免地出现奥氏体相,直接堆焊铜合金极易在基体熔合区生成渗透裂纹.选用堆焊热输入较低、对基体影响较小的CMT焊接方法,通过ER409L铁素体钢焊丝堆焊形成中间层后,再在中间层表面堆焊铜合金以形成复合接头,并研究复合接头的微裂纹情况和耐蚀性能.试验结果表明:与在高强钢表面直接堆焊铜合金的CMT堆焊接头相比,添加了ER409L焊丝钢中间层的CMT堆焊复合接头铜/钢界面裂纹情况明显改善,钢侧渗透裂纹长度由原来的100μm缩短至3μm左右,且耐蚀性也有一定程度提高.     

35m高速海事指挥艇设计

简要介绍了35m高速海事指挥艇的设计思想、总体布置、线型特点、船舶钢铝结合的结构、铝合金结构计算、减震降噪的措施等方面,并对实船使用情况作了简要总结。经实船试航,本船各项指标均满足设计要求,外形美观,舱室布置实用方便。     

铝及铝合金与钢连接技术研究进展

以扩散焊、压焊、摩擦焊及钎焊为主线,综合概述了铝及铝合金与钢连接技术研究进展。现有的研究成果表明:母材表面氧化膜、连接过程中形成的氧化物及脆性金属间化合物是制约接头性能的关键因素;尤其是铝合金含Mg量升高其影响程度进一步加剧。最有效的解决途径是:使用Ag、Cu、N i箔或镀层作为阻隔层材料;实现焊接过程的精确控温;添加合金元素,控制界面反应进程;加强连接过程的保护,防止材料氧化;提高表面加工精度和清洁度。最后,指出了高效低成本的精确温控焊接设备的开发及高镁铝合金替代材料的深入研究,有望从根本上解决铝及铝合金与钢的焊接性问题。     

铝合金船舶的腐蚀及防腐工艺

铝合金船舶的腐蚀规律和防腐处理有其独特性,必须针对性的进行深入研究。本文分析了铝合金船舶的腐蚀类型、腐蚀机理,以及船用各系铝合金的防腐特性,并从涂料防腐、绝缘隔离、和阴极保护等方面探讨了铝合金船舶常用的防腐工艺。认为铝合,金船舶腐蚀以电化学反应引起的局部腐蚀最为典型,应合理的选用耐蚀性良好铝合金材料有效的防腐工艺措施,同时注意施工规范,才能有效解决铝合金船舶的防腐问题。