基于VMD能量熵和GA-SVM的焊接冷裂纹声发射信号分类方法研究

针对低合金高强钢焊接过程中存在焊接工艺不规范导致的延迟冷裂纹,提出一种监测与分类识别方法。首先利用声发射(AE)技术对焊后试件进行持续监测,之后根据出现冷裂纹试件的监测数据选取冷裂纹声发射信号中的起裂信号和氢聚信号,并对两者进行基于变分模态分解(VMD)的能量熵特征提取,最后利用遗传算法(GA)将传统支持向量机(SVM)进行改进后对信号进行分类识别,并结合传统支持向量机(SVM)的识别分类结果进行对比。同时为了验证VMD能量熵相较于其他能量熵在特征提取上的精准性,将提取冷裂纹声发射信号的EMD能量熵和CEEMDAN能量熵进行分类识别效果对比。结果表明,利用VMD能量熵作为焊接冷裂纹声发射信号的识别特征相较于其他能量熵特征识别精度更高,且随着支持向量机的优化识别精度会进一步提高到95%。

超声冲击处理对灰铸铁焊接冷裂纹影响

采用HT150,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和淬硬组织因素为研究方向,用评定铸铁冷裂纹敏感性的直Y形坡口焊接裂纹试验法,研究了超声冲击处理对焊接冷裂纹的影响。结果表明,焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊接结构的残余应力,经超声冲击处理后的试样焊缝测量点的残余应力R1分别为-53,-57MPa,R2分别为-37,-80MPa;另一方面可以加速焊缝石墨球化过程,消除半熔化区白口组织。因此焊后合理的超声冲击处理能够从拘束应力和淬硬组织两方面抑制焊接结构冷裂纹的产生。

焊接残余应力对灰铸铁焊接冷裂纹的影响

采用灰铸铁试样,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和组织结构为研究方向,采用直Y型坡口焊接裂纹试验法,研究了焊接残余应力对灰铸铁焊接冷裂纹的影响.研究结果表明:焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊接结构的残余应力,经超声冲击处理后的试样焊缝测量点的残余应力σ1分别为-53MPa、-57MPa,σ2分别为-37MPa、-80MPa;另一方面可以加速焊缝石墨球化过程,消除半熔化区白口组织.因此焊后合理的超声冲击处理能够从拘束应力和淬硬组织两方面抑制焊接结构冷裂纹的产生.超声冲击处理减少焊接残余应力的效果和热处理相似.

X80管线钢的焊接冷裂纹试验

为了实现焊接时焊缝金属的纯净化与晶粒细化,减小焊缝的裂纹率。通过碳当量计算公式,判断X80管线钢的淬硬倾向;通过小铁研试验计算了在25℃、50℃、100℃和150℃的预热温度下X80管线钢的焊接裂纹率;利用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织。结果表明:X80管线钢淬硬倾向较小,焊后一般不需要热处理,小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹;随着预热温度的升高,裂纹率显著降低;焊接接头熔合区显微组织为粒状贝氏体+板条贝氏体+铁素体,随着预热温度的升高,线能量的降低,晶粒粗化现象得到缓解,粒状贝氏体组织增加,降低了冷裂纹敏感性。

基于BP神经网络的焊接冷裂纹声发射信号特征识别

声发射技术能够监测焊接冷裂纹,但由于焊后冷却过程中干扰信号很多,并且监测时间长,使得人工分析、评价困难较大。以5个典型声发射信号参量为输入单元、开裂信号和噪声信号特性为输出单元,建立了一个能识别焊接冷裂纹开裂信号的BP神经网络。通过对SPV490Q钢平板刚性拘束焊接裂纹试验的数据进行训练和测试,验证了该网络的可行性。

30CrMnSiNi2A钢的焊接冷裂纹小铁研试验研究

采用小铁研试验测试了20℃,250℃,320℃和400℃的预热温度下退火热处理状态30CrMnSiNi2A钢的焊接裂纹率,采用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织。结果表明:30CrMiSiNi2A钢小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹;随着预热温度的升高,小铁研试验裂纹率显著降低;焊接接头熔合区显微组织为马氏体+下贝氏体+残余奥氏体,随着预热温度的升高,熔合区冷却速度降低,下贝氏体组织增加,降低了冷裂纹敏感性。

F/B复相钢JB800的焊接冷裂纹敏感性

采用斜Y坡口对接裂纹试验对F/B复相钢板JB800进行了抗冷裂试验,对不同预测止裂温度的碳当量公式进行了对比。结果表明,钢材的碳含量低时,可以在较高的碳当量条件下,具有较低的冷裂纹敏感性。对F/B复相钢采用CET公式预测止裂温度较为准确。同时采用计算机测定了焊接热循环,根据t100预测不同板厚的焊接止裂温度。

15CrMoR试件焊接冷裂纹延迟特性的声发射实验研究

采用声发射技术对不同焊接工艺的15Cr MoR小铁研试件进行焊后声发射监测实验,通过对比分析有无冷裂纹产生时的声发射信号,获得了焊接冷裂纹产生和扩展过程的声发射特性,并结合焊接冷裂纹断口样貌图和热影响区金相组织,验证了冷裂纹的产生是淬硬组织、扩散氢和拘束应力共同作用的结果。

焊接冷裂纹成因及预防研究

本文针对焊接冷裂纹焊接裂纹产生原因分析了三大要因的产生作用机理,提出了预防焊接冷裂纹应注意的问题。

焊接冷裂纹产生原因及防止措施

本文主要分析了焊接冷裂纹产生机理及影响因素,并根据分析依据制定出防止产生裂纹的措施。

焊接冷裂纹的预防技术

文章分析了储罐焊接冷裂纹产生的机理,提出了在储罐施工中防止冷裂纹产生的具体措施。经现场施工验证,该措施较好地解决了问题,保证了储罐的制造质量。

预热对30CrMnSiNi2A超高强钢焊接冷裂纹敏感性的影响

冷裂纹是30CrMnSiNi2A超高强钢焊接面临的主要问题之一。采用插销冷裂纹试验研究了预热温度对30CrMnSiNi2A钢的冷裂纹敏感性的影响．并采用扫描电镜对插销试样进行了断口分析。结果表明．当预热温度在20～400℃范围内，焊接接头冷裂纹敏感性随预热温度的提高而显著降低；插试样的冷裂纹扩展区断口为沿晶与解理形貌2种．随着预热温度的升高．沿晶形貌所占比例逐渐减少，解理形貌比例增加。

SPV490Q钢焊接冷裂纹声-磁定位方法研究

声发射源定位方法可以精准判断信号发生时间及位置,但由于其检测数据量大,难以进行实时评价,而磁记忆定位方法能实时观察数据结果,所以用声-磁结合的方法对冷裂纹进行定位分析。焊后即进行声发射监测,待焊缝冷却后,按一定时间间隔用磁记忆技术进行检测,这样既能精确得到冷裂纹起裂时间及其位置,又能实时观察冷裂纹扩展走向。同时,通过SPV490Q钢斜Y型坡口焊接冷裂纹实验验证了该方法的可行性。

Q370R钢板焊接冷裂纹敏感性试验

按照GB/T 4675.1—84《焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》,在室温、预热50℃、预热100℃以及预热150℃这4种条件下对Q370R钢板进行了焊接冷裂纹敏感性试验,并根据试验结果确定了采用Q370R钢板制造球罐的焊接预热温度。

屈服强度700MPa级低合金高强钢的焊接冷裂纹敏感性

采用斜Y型坡口对接裂纹试验研究了8 mm厚、屈服强度700 MPa级低合金高强钢的抗冷裂纹敏感性,分析了不同强度等级的焊丝和焊接工艺参数对其抗冷裂纹敏感性的影响.结果表明:屈服强度700MPa级低合金高强钢淬硬倾向小,焊前焊后不需要进行热处理,在两种不同强度等级的焊丝焊接下,都具有良好的抗冷裂纹敏感性.

冬季球罐焊接冷裂纹产生原因及对策

分析论述了在冬季施工中球罐焊接冷裂纹产生的原因以及防范措施,并提出了一些有针对性的见解。

浮头式换热器浮头盖焊接冷裂纹的消除

钢材的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态是产生焊接冷裂纹的三大主要因素。对于低淬硬倾向的钢材,采用低氢型焊材,合理设计焊接结构,降低接头的拘束应力状态,通过合理的焊接工艺,可以消除浮头式换热器浮头盖焊接时出现的焊接冷裂纹。

Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性

采用Ar-CO_(2)气体保护焊通过最高硬度试验和斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,研究了Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性。结果表明:当焊接热输入由10 kJ·cm^(-1)增加至20 kJ·cm^(-1)或预热温度由20℃升高至200℃时,中锰钢焊接热影响区的显微硬度均略微降低,最高硬度均高于430 HV,焊接冷裂倾向严重;当焊接热输入为15 kJ·cm^(-1),预热温度由100℃升高至200℃时,斜Y型坡口焊接裂纹试验中试验焊缝的表面裂纹和根部裂纹逐渐消失,断面裂纹率降低至9.09%。为防止冷裂纹的产生,中锰钢焊前必须进行150~200℃的预热,并进行相应的焊后热处理;粗晶热影响区中粗大的马氏体板条晶体学取向差小,大角度晶界密度低,抵抗解理裂纹扩展的能力弱,因此焊接冷裂纹萌生后沿紧邻熔合线的粗晶热影响区扩展。

防护钢的焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、焊缝接头硬度试验和斜Y型坡口试验,分析防护钢板的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,防护钢板冷裂纹敏感指数Pcm=0.329%,不产生冷裂纹的预热温度为172℃。在常温和预热172℃条件下,热影响区的最高硬度分别为475 HV和310 HV;斜Y型坡口试验在室温条件下焊接时,焊缝表面裂纹率为0,平均断面裂纹率为10.5%,在172℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0。