曲面分段的焊接试验及弯曲变形评估

曲面分段的建造精度直接影响船体结构的水动力性能及运营成本,其焊接变形的预测和控制,是船舶智能建造的研究难点。以6 mm厚Q235船板钢的单曲率加筋焊接结构为研究对象,在专用胎架上通过二氧化碳(CO_(2))气体保护焊,完成曲面分段建造;采用全站仪测量曲面分段上胎、封胎、焊接以及脱胎等状态下的结构形状,通过线切割和抛光腐蚀,获得平角焊接头的宏观金相。基于瞬态的热-弹-塑性有限元方法,分析典型平角焊的热-力学行为以及夹具拘束的影响;通过对比熔池形状,确认计算的可靠性,进而评估出焊接固有变形;建立曲面分段的壳单元网格模型,以焊接固有变形为力学载荷,预测曲面分段的建造精度。研究表明:有限元预测的结果与试验测量数据高度吻合,且焊接纵向收缩是曲面分段产生弯曲变形的主要原因。基于上述先进的焊接变形计算方法,分析拘束距离、满焊等工艺对典型接头焊接变形和曲面分段建造精度的影响,可为后续曲面分段的建造工艺优化提供参考。

船用柴油机气缸盖的Inconel 625合金机器人CMT堆焊工艺

文中针对船用柴油机气缸盖的Inconel 625合金堆焊,综合考虑了镍基合金的焊接性、气缸盖堆焊部位凹槽特点,以及冷金属过渡(Cold Metal Transfer,CMT)焊接技术,结合机器人的使用,开发了船用柴油机气缸盖的Inconel 625合金机器人CMT堆焊工艺,在生产中应用良好。

海洋油气生产平台上部模块关键结构件智能焊接工艺

为提升海洋油气生产平台上部模块关键结构件的生产质量和生产效率,分析上部模块关键结构件特点,梳理其智能焊接设备组成,讨论其智能焊接作业流程,并展示工艺应用效果。研究内容可为海洋油气生产平台上部模块关键结构件的智能化焊接提供工艺基础,并为其他海洋工程建造企业开展智能化升级改造提供参考。

9Ni钢焊接接头弯曲试验开裂分析

针对弯曲试验中9Ni钢焊接经常发生焊接接头试样开裂,焊接接头的质量不满足LNG液货罐产品的建造标准要求的问题,对9Ni钢焊接工艺进行改进,通过系列焊接试验,找出弯曲试样开裂的原因并制定相应的改进对策,将改进后的焊接工艺用于试板焊接,试板焊接接头的各项力学性能满足规范要求,且附加的侧向弯曲试样弯曲后也没有出现开裂缺陷。将新焊接工艺应用于9 500 m^(3)LNG运输船C型液货罐的焊接,所有焊接试板均选用10 mm厚的侧弯试样弯曲检测合格,9Ni钢的焊接质量获得了船级社认可,侧弯试样的使用使焊接试板的长度尺寸缩减了一半,既提高了检测效率又节省了试验材料。

搅拌船用耐磨板YG20、Q355与TU1铜钎焊接头的性能分析

针对引进的国外某型搅拌船中的易损件中的耐磨板机械性能问题,选用硬质合金YG20与Q355低合金钢作为母材、TU1无氧铜作钎料进行真空钎焊,在不同的钎缝间隙下,进行焊接接头进行性能试验,对拉伸试样与冲击试样的断口形貌进行SEM扫描,结果表明,YG20与Q355在TU1无氧铜作为钎料进行钎焊时,当钎缝间隙小于0.5 mm时能够获得很好的焊接接头;在0.4 mm时接头性能最佳,抗拉强度为439.8 MPa,达到母材抗拉强度上限值的69.8%;当钎缝间隙大于0.5 mm后,性能急剧下降;钎缝间隙在0.2 mm以下时,焊接接头断口呈脆性断裂,在0.3 mm以上塑性断裂现象随间隙值的增大而显现出一定的塑性。YG20和Q355通过铜钎焊能够获得良好的焊接接头;综合考虑钎焊批量生产的操作性、焊接接头性能等因素,推荐焊缝间隙范围为0.2~0.5 mm。

基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术应用研究

针对船舶中组立尺寸大、结构复杂、障碍物多,机器人自动化焊接难以应用,本文提出基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术,通过中组立三维模型和龙门式机器人构建仿真场景,采用广度搜索与深度搜索相结合的办法高效识别船体结构节点元素特征,并利用空间三维结构交线拟合提取焊缝曲线,建立安全焊接生产空间的防撞检测机制和避障规则,进而精准引导多机器人避障与自动焊接作业。结果表明,采用该智能焊接技术提高了中组立焊接效率和焊接质量,促进了船舶建造自动化、数字化生产,提升船舶行业智能化、先进工艺技术水平。

先进焊接技术在船舶制造业的应用

作为船舶制造过程中的核心技术之一,焊接技术对于船舶的结构强度和航行安全具有至关重要的影响。随着科技的飞速发展,先进焊接技术的不断涌现为船舶制造业带来了新的机遇与挑战。本文旨在探讨先进焊接技术在船舶制造业中的具体应用,分析其如何提升船舶制造的质量与效率,进而推动整个行业的持续创新与发展。通过详细剖析激光焊接、搅拌摩擦焊接等前沿技术,以及它们在船舶制造中的实际操作案例,期望能够为行业内外的研究者和从业者提供有价值的参考与启示。

1561铝合金双丝冷金属过渡焊接工艺试验

针对1561铝合金的应用需求,开展1561铝合金双丝冷金属过渡焊接(Cold Metal Transfer Welding, CMT)工艺试验。对试验材料、装配要求、焊缝质量要求和作业要求进行论述,并从目视检测、渗透检测、断面宏观检验、常规力学性能、耐腐蚀性能和疲劳性能等方面对1561铝合金双丝CMT试验结果进行分析。试验结果表明,1561铝合金双丝CMT工艺性能优良,可满足技术指标要求。

船用柴油机机架深熔焊接接头组织与性能研究

为实现船用柴油机机架的高精度、高效率、高质量生产制造,根据柴油机机架结构特点,针对典型结构开展深熔焊接工艺试验,重点研究焊接接头的组织与性能。研究结果表明:深熔焊接工艺可实现28 mm厚CCS-B钢角接接头不清根焊接,焊缝成形良好、无缺陷;焊接接头的组织以铁素体和珠光体为主;焊接接头的硬度试验和冲击试验结果均满足标准要求。

T形全焊透接头埋弧横角焊工艺研究

针对在船舶建造过程中T形接头全焊透和部分熔透焊位置采用CO 2手工气体保护焊方法焊接效率低、焊接质量不稳定、劳动强度大的问题,通过工艺试验对比分析,找到了实现多种T形接头横角焊的最佳焊接工艺方案。结果表明:该组合焊方法焊接效率显著提升,焊接质量稳定,焊缝表面成形美观,且该工艺已在多个船型上得到了应用。

AH36+316L不锈钢复合板在化学品船建造中的应用

以AH36+316L不锈钢复合板为例,采用CO 2气体保护焊(FCAW)和焊条电弧焊(SMAW),研究焊接材料、焊接工艺等对焊接接头性能的影响,分析不锈钢复合板代替纯不锈钢板的综合经济性。研究结果表明:采用FCAW和SMAW的焊接方法焊接316L不锈钢复合板,在合理的焊接工艺参数下,焊接接头抗拉强度、冷弯性能、晶间腐蚀性能均满足相关标准要求,可获得满足规范要求的焊接接头。

海洋石油平台智能化技术在生产稳定性与效率提升中的应用研究

随着科技的不断发展,智能化技术在海洋石油平台运营中扮演着越来越重要的角色。本文首先介绍了海洋石油平台智能化技术的概念和背景;随后,详细探讨了智能化技术在提高生产稳定性和效率方面的应用,包括预测性维护、生产流程优化、智能监控以及数据驱动的决策支持;最后,总结了智能化技术对海洋石油平台生产的积极作用。

混装电路板通孔元器件焊接方法研究

文章针对电路板通孔元器件焊料疲劳特性不良、焊膏存储期较短,影响元器件焊接质量的问题,设计了混装电路板通孔元器件焊接方法。选择电路板通孔元器件无铅焊料,利用无铅焊料的环保性、可靠性、兼容性,强化焊料的疲劳特性,从而确保元器件的焊接质量。涂覆混装电路板通孔元器件焊膏,考虑电路板通孔元器件材料、厚度、外形尺寸等因素,在通孔位置激光切割电镀抛光,达到最好的焊膏释放效果。贴放电路板通孔元器件预成型焊片,在电路板通孔元器件的焊盘上贴放焊片,并涂抹助焊剂,避免焊片掉落的问题,采用回流焊接,实现混装电路板通孔元器件焊接。通过实例分析,验证了该方法的焊接质量较好,能够应用于实际生产中。

机器人智能焊接技术在甲板片体框架结构上的应用

针对甲板片体框架结构特点和机器人智能化焊接工艺要求,在合理的甲板片体分段划分基础上,综合运用机器人智能控制、离线编程、焊接工艺数据库和视觉识别等技术,完善机器人焊接作业流程,优化机器人焊接分段作业顺序,提高机器人焊接可达性,可进一步提高甲板片体框架结构机器人智能焊接技术应用水平。

高频脉冲大电流深熔MAG焊接工艺研究

将高频脉冲大电流深熔MAG焊接工艺应用在船舶中厚板角接坡口,实现坡口背面不清根全焊透焊接。针对V形与K形坡口的横焊、平焊位置采用不同的焊接技术条件,分析大电流深熔MAG焊的熔透性及力学性能。通过研究可知:高频脉冲大电流双面深熔MAG焊接技术及V形坡口横焊位置大电流单面焊双面成形技术,焊缝成形良好,超声波检测、宏观金相、冲击性能及硬度均满足船级社的规范要求,可减少焊缝根部的碳弧气刨及打磨量,降低人工成本,提高施工进度,避免焊缝金属的多次加热,提升焊缝接头的可靠性。单面焊双面成形技术应用在V形坡口平焊及K形坡口平焊、横焊均难以实现焊缝成形;坡口背面粘贴陶瓷衬垫时,焊缝中心易出现应力集中现象,产生焊接裂纹。

外部拘束分布对薄板对接接头焊接失稳变形的影响

[目的]由于薄板在焊接时极易产生失稳变形,从而影响建造周期、成本及材料使用性能,因此需通过施加外部拘束实现对薄板对接接头焊接失稳变形的控制。[方法]首先,进行外部拘束下的薄板对接焊试验,使用光学面扫描方法测量其焊后面外变形;同时,建立自由状态和外部拘束状态下的有限元模型,使用热弹塑性有限元(TEP FE)方法分析两种状态下薄板对接焊的热力学现象;最后,研究不同外部拘束分布对接头焊接失稳变形的影响,并从纵向塑性应变和纵向收缩力的角度分析其控制焊接失稳变形的原因。[结果]试验对应模型的面外变形结果与测量结果吻合良好,且小于自由状态下的面外变形结果;施加外部拘束使焊缝及其附近金属的纵向塑性应变减小,薄板所受的纵向收缩力减小。[结论]研究结果验证了外部拘束能有效地控制焊接失稳变形,且外部拘束的分布不同对焊接失稳变形的控制效果不同。

船用薄板机器人激光复合焊接工艺数据库设计

针对焊接工艺数据的高效管理与应用需求,设计船用薄板机器人激光复合焊接工艺数据库。基于焊接工艺设计、焊接工艺评定和焊接生产加工等3个场景,该系统由数据信息管理、焊接工艺定义、标准系统查询、实例检索推理、数值模拟验证、焊接工艺规程(Welding Procedure Specification,WPS)制定和焊接工艺反馈等7个功能模块组成,对于解决激光复合焊接的数据管理问题和需求具有重要意义。

船舶铝合金焊接工艺方法对比分析

针对船舶铝合金材料在焊接过程中的技术难点,综合分析船用铝合金常用的惰性气体保护焊、激光电弧复合焊和搅拌摩擦焊等工艺方法在铝合金焊接过程中的关键要素,探讨焊接质量改善方法,对船舶铝合金焊接工艺在技术特点、生产效率、应用范围等方面的差异进行归纳和比较,明晰各类船用铝合金焊接工艺的应用前景。

大型邮轮薄板激光复合焊接数值模拟与参数分析

近年来,邮轮建造中越来越多地使用4 mm~8 mm薄板结构以减小生产和运营成本。薄板的大量使用使得焊接变形问题更加严重,因此激光复合焊接等热输入小的焊接方式在邮轮等薄板船舶上的需求不断提高。然而,由于国内邮轮制造业和船舶激光复合焊接工艺起步晚,对激光复合焊接中的关键参数与焊缝成型等的关系研究不足。文章建立邮轮薄板激光复合焊接的热弹塑性模型,并结合试验结果对焊接速度、激光功率、光丝间距、送丝速度、基电流和峰电压等关键焊接参数对焊缝成型的影响进行探究。结果表明:激光参数和电弧参数通过影响2种热源之间的协同效应来影响焊缝形貌;送丝速度和峰电压对余高等焊缝特征尺寸的影响较大,当送丝速度过大时,会加剧气孔等缺陷的产生。

小型船舶生活污水处理装置故障分析与处理

船舶在为我国贸易运输做出重大贡献的同时,其所产生的生活污水排放问题也威胁着内河水域的生态环境,而小型船舶生活污水处理装置在内河水域污染中扮演着重要角色。本文以市面上典型的小型船舶一体化生活污水处理装置为研究样本,采用文献研究法分析其结构原理,以定性分析法对环境影响、人为管理、装置自身部件方面阐述造成装置故障的原因,并提出装置突发故障的对应处理方法及优化管理建议。