一种用于穿孔塞焊焊缝特征提取的视觉识别算法

针对三代核电站屏蔽厂房钢筋穿孔塞焊变角度、变间隙等复杂的接头特征,研究用于机器人智能化自适应焊接的视觉识别方法.采用双条纹激光视觉传感技术对焊接前的待焊区域进行识别,结合离散数据模拟关系曲线设计一套视觉处理算法,实现了对各种影响穿孔塞焊接头焊缝成形的特征量的数据进行提取,包括塞焊孔圆心坐标及直径、钢筋凹凸高度、接头倾斜角度、焊缝间隙等,为后续的焊枪姿态与焊接工艺参数联合规划提供基础数据.通过对比实测的采样数据对该算法的提取精度进行了误差分析.结果表明,圆心坐标在x,y方向的误差都在±0.2 mm的范围之内,倾斜角度在Rx,Ry方向的误差都在±0.2°的范围之内,实现了穿孔塞焊接头特征提取的高精度和可靠性.

GMAW工艺参数对倾斜位置的穿孔塞焊焊缝成形的影响研究

为实现某三代核电站屏蔽厂房钢筋穿孔塞焊在一定倾斜角度下的GMAW自动化焊接,提出了一种针对倾斜位置的穿孔塞焊焊缝成形的焊接路径和工艺控制策略。通过试验研究了焊接路径、焊接姿态、焊接气体成分等GMAW工艺因素对穿孔塞焊接头在倾斜位置下的焊缝成形的影响。结果表明,采用360°顺逆交替和细化层道可以有效控制熔池下淌,保证表面余高在2 mm以内;当焊枪工作角θ调整为15°且焊接方向角φ为6°~10°时,电弧力可有效抵消重力的切向分量的影响,有效避免侧壁和层间未熔合缺陷;相较于φ(Ar)98%Ar+φ(O2)2%混合气体,φ(Ar)80%+φ(CO2)20%配比能明显提高熔池金属的表面张力,有助于穿孔塞焊表面及根部焊道成形。

核电用S32101双相不锈钢的焊接性研究

双相不锈钢S32101广泛应用于AP1000三代核电楼板结构模块抗腐蚀内壁板,本文对双相钢焊接性进行了研究,分析了不同线能量条件下接头性能的变化,尤其是冲击韧性的变化。

超声波冲击对核电站钢制安全壳SA738Gr.B焊接残余应力的影响

以CAP1400核电站钢制安全壳SA738 Gr.B对接焊缝为研究对象,采用超声波冲击处理(UIT)设备,对焊缝热影响区分别进行了不同工艺参数下的超声波冲击处理,研究分析不同的冲击工艺参数对SA738 Gr.B钢焊接接头残余应力和显微硬度的影响规律。研究结果表明,超声波冲击通过宏观塑性变形及细化晶粒并引发微观位错运动和增殖,消除了表面的残余拉应力,同时对表面硬度产生强化作用。试验发现SA738 Gr.B材料的应力消除率和显微硬度随超声波冲击电流和冲击时间的增加而上升的过程中存在临界值,当冲击时间≥240 s,冲击电流≥2.1 A时达到临界饱和,应力消除率高达145%,显微硬度强化31.9%。

CAP1400核电站钢制安全壳焊后热处理

基于ASME锅炉及压力容器规范第Ⅲ卷第1册NE分卷对焊后热处理的规定,结合CAP1400钢制安全壳结构形式、材质要求,确定需进行焊后热处理的焊缝范围。结合工程建造特点,对贯穿件套筒与补强板焊缝进行炉内整体热处理,筒体纵焊缝、环焊缝、补强板与筒体焊缝进行局部焊后热处理。为控制焊后热处理的变形,筒体纵焊缝采用单条或多条对称加热、筒体环焊缝及设备闸门补强板焊缝采用分段加热方式,通过试验确定局部焊后热处理的加热带宽度、隔热带宽度和厚度,保证均温带温度达到595℃~620℃的设计要求。

氩电联焊工艺在核电产品中的应用

AP1000核电站机械模块的钢结构及碳钢管道单面焊接一般采用氩电联焊工艺。在AP1000核电产品的焊接中通过选用合适的焊接材料、焊接工艺参数并控制线能量和层间温度,所得到的焊接接头的力学性能符合标准的要求,验证了氩电联焊工艺的可行性和有效性。氩电联焊工艺效益明显,大大减少返修率,提高一次合格率和生产率。

SA738 Gr.B钢使用机械自动横焊(GMAW)焊接工艺研究

SA738 Gr.B钢是某核电建设的重要材料之一,针对SA738 Gr.B材料的物理化学性能,采用机械自动横焊(GMAW),选用合理的焊接材料,调整焊接工艺和技术措施,严格控制预热温度、层间温度、后热温度和热处理温度,焊后对焊接接头的物理化学性能进行分析得出,焊接接头及热影响区都具有与母材相同或相近的物理化学性能,通过焊接工艺试验,验证了机械自动横焊(GMAW)焊接SA738 Gr.B材料的可行性和有效性,为某核电现场使用机械自动横焊(GMAW)提供了依据。

核电站屏蔽厂房用Q420NC钢的免除后热消氢处理工艺分析

为免除某三代核电站屏蔽厂房厚38mm的低合金高强度结构钢Q420NC焊缝后热消氢处理,开展了Q420NC钢在不同温度下的裂纹敏感性试验和消氢处理对焊缝力学性能影响的对比测试。通过斜Y形坡口焊接裂纹试验,确定了焊接Q420NC钢时避免冷裂产生的最低预热温度,为制定免除后热消氢处理工艺措施提供依据,再对焊后不同状态(后热与焊态)的两组试件分别进行一系列的性能对比试验。结果表明:在一定的工艺措施下,后热消氢对Q420NC钢焊接接头性能无明显的影响,解决了屏蔽厂房大体积、高空、热处理施工难题。

Gd含量对Mg-Nd-Y-Zn合金组织和耐腐蚀性能影响

通过OM(金相观察)、失重法以及电化学等方法研究了Gd对高稀土镁合金Mg-Nd-Y-Zn铸态组织和耐蚀性能的影响。结果表明,随着稀土元素Gd含量增加到3.0%时,在合金晶界上呈不连续网状结构分布的第二相和在α-Mg中均匀分布的弥散颗粒状析出相增加,晶粒尺寸达到最小;盐雾试验测得合金的耐腐蚀速率最小,为0.217mg·cm^(-2)·h^(-1),腐蚀电流密度最小,腐蚀电位最高。