基于SYSWELD的大厚板窄间隙双丝埋弧焊热过程数值模拟

基于60 mm厚Q345R钢,开展了窄间隙双丝埋弧焊焊接试验,得到了合理的工艺参数,焊缝成型平整均匀无任何缺陷.通过SYSWELD有限元软件对大厚板窄间隙双丝埋弧焊焊接热过程进行数值模拟分析,模拟的熔池宽与高和实际相比,误差率均控制在5%以内,并利用热电偶装置测得热影响区热循环曲线与模拟的热循环曲线变化趋势基本一致,具有升温快,降温慢的特点,验证了该模型的有效性.为后续利用该模型,进一步探究不同参数或边界条件对于大厚板窄间隙双丝埋弧焊焊接热过程与应力-应变规律提供理论指导.

大熔覆速率TIG焊研究现状与展望

TIG焊具有焊接电弧稳定,焊缝成形美观,焊接过程无飞溅等优点,但也存在熔覆速率低的缺点。本文总结了热丝TIG焊、TOP-TIG焊、TIP-TIG焊、双钨极TIG焊、窄间隙TIG焊等几种提高TIG焊熔覆速率的高效TIG焊接方法,归纳了这几种大熔覆速率TIG焊接方法存在的问题,并展望了未来的发展方向。

热丝TIG焊方法最新研究进展

综述了各类热丝TIG焊方法的特点及其技术与工艺难点,并着重阐述了近些年来研究较多的脉冲加热热丝TIG焊、窄间隙热丝TIG焊、超高速热丝TIG焊的研究进展。

厚板窄间隙磁控电弧TIG焊接自动控制系统设计

设计了一套厚板窄间隙磁控电弧惰性气体保护(TIG)焊接自动控制系统,介绍了通过交变磁场控制电弧周期性左右偏转以消除侧壁未熔合缺陷的原理.以可编程控制器(PLC)作为控制核心,根据该工艺的特点对控制系统进行了总体设计.设置两套独立的电弧长度控制系统,分别用于控制钨极处于间隙的居中位置和处于相对稳定的高度;设计并建立了一套运动控制系统;利用高精度气体传感器检测和控制各路保护气的实际流量,同时对保护气拖罩与工件表面之间的距离进行实时检测和控制,实现对厚板焊接过程的有效保护;对焊接电源进行选型及改造以实现数字化控制;搭建适用于工业化生产的视频监控系统.针对大厚板钛合金的焊接试验表明,该系统运行稳定可靠,具备在工业领域进行推广的潜力.

厚板钛合金窄间隙TIG焊接头组织与性能

采用氩弧焊的方法在窄间隙条件下,采用TIG填丝多层焊的方式实现了TC4厚板钛合金的优质连接.结果表明,通过优化焊接参数和合理的惰性气体保护方案设计,保证了接头的完整性与可靠性.通过宏观和微观金相分析,发现窄间隙焊接条件下晶粒生长遵循联生结晶生长规律;由于受到焊接热循环的作用,致使接头显微结构随着冷却速度变化呈现不同的组织结构;窄间隙TIG焊接头因啮合强化而使得接头强度得到提高,焊缝的平均强度达到母材的90%以上.

SA-335 P91钢全位置窄间隙热丝TIG焊接工艺及接头性能研究

针对SA-335 P91钢大口径管环缝,采用轨道式全位置热丝TIG焊机进行了窄间隙焊接。将整条环缝均分为16个区域,根据不同位置熔池受力状态对各区的焊接工艺参数进行修正设置,并对所获焊接接头的组织和性能进行了研究。所获焊缝和热影响区的组织均为回火马氏体,焊接接头的拉伸、弯曲、冲击等力学性能均满足要求。结果表明,窄间隙热丝TIG焊接工艺参数合理,分区修正设置恰当,能够满足SA-335 P91钢大口径管全位置焊接要求。

钛合金窄间隙TIG焊技术研究

在介绍窄间隙焊接的优越性和钛合金各种焊接方法的基础上,着重介绍了俄罗斯中央结构材料研究院研制出的一种应用于钛合金的窄间隙TIG焊接技术,并分析了该技术的优缺点、工艺特性及此工艺下的啮合强化效应,分析并讨论了产生此强化效应的原因。

窄间隙热丝TIG焊技术经济特性分析与发展现状

文章介绍了窄间隙热丝TIG焊的研究现状及其系统的构成,并对其技术、经济特性进行了分析。窄间隙热丝TIG焊是一种比较具有竞争优势的焊接工艺方法,焊接过程无飞溅,焊接稳定性高,不存在清渣问题,比较容易解决窄间隙侧壁熔合关键问题。焊接接头具有更小的变形、更低的残余应力,抗裂性好,并具有优异的接头机械性能和焊缝质量,在板较厚、焊接质量要求较高的场合已得到越来越广泛的应用。

绝缘片约束TIG电弧在窄间隙中的加热特性

采用坡口侧壁放置绝缘片的方式约束电弧,在4 mm宽的I型坡口内进行窄间隙TIG焊接试验,通过分析坡口截面各区域熔化面积及其所占比例的变化,研究绝缘片约束TIG电弧的加热特性.结果表明,窄间隙中依靠绝缘片对弧根的固壁约束作用能够将电弧加热区域限制在坡口底部,增强电弧对坡口底部和底角的加热效果,防止电弧集中于侧壁燃烧;弧长、绝缘片对弧根的约束程度和焊接电流三者匹配时,可使坡口底角获得可靠熔合;弧长过长会导致电弧直接向侧壁攀升,且无法依靠绝缘片将电弧控制在坡口底部;绝缘片对弧根约束过多以及采用较大的焊接电流,均会导致电弧将绝缘片熔化,造成电弧燃烧不稳定.

窄间隙TIG焊接电弧特性研究方法概述

窄间隙TIG焊接方法作为一种高效焊接技术,在工业生产中有着广泛的应用前景。本文综述了近年来针对窄间隙TIG焊接电弧特性所采用的研究方法,包含数值模拟研究及试验测量两大类,主要研究了不同焊接工艺参数对窄间隙TIG焊接电弧特性的影响规律。结合两种方法的各自优势,通过试验测量辅助数值模拟来研究电弧特性能够获得较为全面的研究结果。

TC4钛合金厚板窄间隙TIG焊接接头的高周疲劳性能

为了确定厚板TC4钛合金窄间隙TIG焊接接头的疲劳性能,对焊接接头三层位置的样品分别进行了室温高周疲劳(HCF)试验,利用扫描电镜与透射电镜对疲劳断口形貌及断口附近的微观组织进行观察与分析.结果表明:三层焊接接头的疲劳极限依次为420、390和400 MPa;第一层焊接接头的疲劳裂纹萌生于样品表面,位错组态以位错网络和位错阵列为主;第二层焊接接头的疲劳裂纹萌生于样品表面与焊接缺陷处,位错组态主要为位错缠结;第三层焊接接头的疲劳裂纹萌生于样品表面与近表面焊接气孔位置,位错组态主要为位错阵列及位错缠结.

钛合金窄间隙TIG焊试板热处理前后表面残余应力研究

采用磁控窄间隙TIG焊接方法对31mm厚TC4钛合金试板进行焊接,焊接完成后采用压痕应变法测量真空退火处理前后表面焊接残余应力分布。结果表明,试板表面纵向焊接残余应力σx和横向焊接残余应力σy均较高;试板下表面焊接残余应力高于上表面焊接残余应力;峰值焊接残余应力出现在高温热影响区,数值可以达到材料屈服强度的50%~60%。经过650℃的真空退火热处理,焊接试板的纵向和横向残余应力均显著降低,残余应力降低幅度最高超过50%,剩余残余应力峰值均低于200MPa,表面残余应力重新分布。

大口径厚壁钢管全位置窄间隙热丝TIG焊技术

针对钢管环缝全位置焊接的特点,分析了厚壁大口径钢管环缝焊接的工艺难点,讨论了首层焊接时熔池金属的受力状态。采用专用全位置窄间隙热丝TIG焊接设备,利用钨极运动和分区段工艺参数的设定,克服了厚壁大口径管全位置焊的难点,获得了无缺陷的优良全位置焊接接头。

窄间隙热丝TIG焊接在耐蚀合金内衬管中的应用研究

介绍了新型耐蚀合金内衬海管窄间隙全自动全位置热丝氩弧焊接工艺,包括管材端部处理工艺、坡口设计、制备坡口、坡口组对装配、焊接保护气体选择配比、焊缝背部保护方案等,利用POLYSOUDE公司生产的全位置窄间隙热丝TIG焊设备进行焊接试验,并对试验结果进行了测评,结果表明焊件焊缝的性能能够满足海洋工程的实际应用。

窄间隙TIG焊电弧特性调控技术及进展

结合窄间隙TIG焊接的电弧特性及应用背景,综述了近年来窄间隙TIG焊接电弧特性调控技术的发展现状。针对窄间隙TIG焊接过程中因坡口较窄引起电弧电流分布不均匀,导致侧壁底角熔合不良的问题,介绍了目前窄间隙TIG焊电弧调控的几类方法,均能有效控制电弧形态,增加底角电弧电流密度,使侧壁底角处熔合良好。

厚壁大直径管窄间隙TIG自动焊技术

针对厚壁大径管氩电联合焊的缺点,开发了窄间隙脉冲TIG自动焊工艺,解决了厚壁大直径管窄间隙TIG焊中焊缝侧壁熔透、坡口设计等难点,通过研究厚壁管窄间隙焊接焊缝侧壁熔透技术,开发厚壁大直径管窄间隙TIG焊组合坡口,设计焊接该种坡口厚壁管的特定范围的焊接工艺参数,并在焊接实例中进一步验证了该工艺技术的可靠性,成功解决了厚壁大直径管窄间隙TIG自动焊的工艺难点,并取得了良好的生产效果。

窄间隙TIG焊技术在核电设备制造中的应用

对比分析了窄间隙TIG焊技术的特点,介绍了该技术在核电设备制造中的优势和应用现状,展望了该技术在核电站建设中的应用前景和发展趋势。

钛合金窄间隙TIG焊技术及质量控制评述

论述了钛合金窄间隙TIG焊的啮合强化效应机理和焊缝质量控制,阐述了影响钛合金窄间隙TIG焊焊接接头质量的因素。认为钛合金"变形和开裂"预防和"内部质量"控制是目前制约该技术发展"瓶颈问题"。加强对钛合金"内应力演化规律与变形开裂行为"及"凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理"等基础问题研究可以有效解决瓶颈问题。

TP321钢管的窄间隙热丝TIG焊

为了提高厚壁管道的焊接效率、改善管道服役过程中接头的耐蚀性能,采用窄间隙热丝TIG焊方法,对406 mm×30 mm的TP321钢管进行全位置自动焊接.研究了窄间隙坡口参数的匹配以及影响焊缝成形的主要焊接参数的匹配,并分区域对管道进行焊接.结果表明,当坡口间隙为1 mm、钝边厚度为2.5 mm、坡口底部宽度为9-10 mm时,打底焊缝成形良好;坡口角度为4°-5°时,未出现倒坡口及未熔合缺陷;全位置焊接过程中,当焊接位置处于立向下时,焊接电流应比平焊时的大,立向上焊接位置则相反;当焊接位置处于仰焊时,与平焊相比应适当增加焊接热输入.所得焊缝在各个区域成形良好,RT检测合格.

基于Fluent的窄间隙TIG焊枪结构优化设计

针对大型工程项目当中的大口径、大厚壁、深窄间隙坡口的管道对接需求,设计了一款窄间隙TIG(NG-TIG)焊枪,并实现高效率焊接。该枪体为非对称的一体化扁平式结构,在间隙宽度为10 mm、深度15 mm的U形坡口内进行焊接试验,发现在窄间隙焊接过程中出现了焊缝成形不连续、焊缝出现气孔及电弧不稳等问题。为了达到理想的焊接工艺效果,文中通过Fluent软件进行了数值模拟仿真分析,对窄间隙TIG焊枪的保护气输送通道及其出口布局进行了结构优化,并且在与传统TIG焊枪的保护气体流量及运动轨迹等方面进行对比后,发现保护气体在钨极周围均匀向外扩散,且速度与传统TIG焊枪的气体保护状态接近,从而确定了窄间隙TIG焊枪的气体保护结构。结果表明,焊枪在焊接电流为120 A,焊接速度为100 mm/min,气体流量在25 L/min的焊接工艺参数下电弧稳定、无飞溅,焊缝成形美观无缺陷。