海洋船舶工程建造中不等厚对接超声波探伤

对于不等厚对接埋弧自动焊缝,由于不等厚对接焊缝应力集中,而且埋弧自动焊在起弧和收弧时的焊接参数不稳定,易产生诸如未焊透、夹渣、气孔等焊接缺陷。为确保焊接质量,利用超声波对不等厚埋弧自动焊缝对接焊缝的进行探伤。本文从实践分析几类不等厚对接埋弧自动焊缝质量的超声波探伤要点,保障声束扫查覆盖并垂直于主要缺陷,希望有助于超声波探伤作业人员正确运用探头扫查及评判超声信号来源。

不等厚钢板对接焊缝裂纹超声SH波监测试验研究

不等厚钢板广泛应用于起重装备、压力容器等设备上,在载荷作用下钢板的对接焊缝处极易产生裂纹,严重时导致结构件断裂。本文开展基于磁致伸缩超声SH波技术的不等厚板对接焊缝裂纹监测试验研究,分析裂纹演化对反射回波信号的影响,试验结果表明,焊缝裂纹回波信号的峰峰值、能量等特征参数能有效表征裂纹的演化趋势。该方法可实现对不等厚钢板对接焊缝裂纹的快速有效监测,为焊缝裂纹监测的工程应用奠定技术基础。

不等厚铝/钢激光焊接接头组织与性能研究

为了改善铝/钢连接性能,采用激光技术通过调整工艺参数获得了拉伸强度达到铝母材40%的不等厚铝/钢对焊接头,并对接头焊缝组织、界面化合物、力学性能展开了分析。结果表明,焊接速率为1.8 m/min、激光向钢侧偏置0.3 mm、离焦量为0 mm、激光功率为3.0 kW时,接头抗拉强度达到38 MPa;保持其它焊接参数不变,离焦量为-2 mm时,接头抗拉强度进一步提升至57.7 MPa,焊缝截面形状由酒杯状变为束腰状,熔合线更加整齐,附近裂纹、气孔缺陷明显减少;焊缝界面区域物相衍射与能谱分析表明,沿熔合线垂直方向生长的化合物为脆韧程度不尽相同的FeAl、FeAl_(3)、Fe_(2)Al_(5)和Fe_(2)CrAl、Fe_(3)Al;接头整体拉伸断裂模式为脆性断裂,断口表面部分位置连接强度较好,呈凹陷状,检测发现Fe_(3)Al。此研究结果在提升车身铝/钢连接处性能、车身减重以及节能减排方面具有重要现实意义。

考虑磨耗及不等厚辐板的轨道车轮振动声辐射特性

为了降低轨道车轮振动的声辐射,以双S型辐板车轮为研究对象,建立了反映磨耗及不等厚辐板的9种城市轨道车轮三维有限元模型,分别获得了车轮在各阶振动模态下的固有频率及结构振型,对比分析了不同车轮的声功率级响应曲线,从而得到车轮在不同磨耗条件及不等厚特征情况下的声辐射水平。研究结果表明:与初始现役车轮相比,辐板上部不等厚车轮在峰值声功率级上降低了13.82 dBA;随着踏面磨耗加深,车轮的噪声逐渐增大;辐板上部不等厚车轮在不同磨耗下的最大声功率级均小于初始现役车轮。

长输管道不等厚焊缝应力集中分析

国内外对大口径、高钢级、高压力等级长输管道不等厚焊缝结构的研究相对较少。从应力集中的角度对管道不等厚焊缝结构进行受力分析,并通过计算得出不同结构参数变化对焊缝应力集中的影响程度。分析结果表明:采用有限元法和两点线性外插法计算管道不等厚焊缝的热点应力和应力集中系数,验证了模型的可行性;通过归一化处理后,可更加直观地对比焊缝不同结构参数对焊根处轴向应力和应力集中的影响;壁厚比对焊缝应力集中的影响远大于焊缝宽度、焊缝余高和焊缝过渡角,应重点关注高壁厚比结构的风险管段;管道不等厚焊缝处的应力集中在弯曲状态下将二次恶化,需及时管控此类风险。所得结论可为管道企业对长输管道的日常管理活动提供数据参考与风险警示。

不等厚度锥体与筒体优角对接焊缝的多分区TOFD检测方法

压力容器设备制造过程中,许多特殊对接焊缝结构难以使用常规的TOFD检测工艺对其进行体积性检测。针对一种不等厚度锥体与筒体优角对接环焊缝的TOFD检测进行分析研究,从TOFD基础理论、特殊试块设计制作、TOFD扫描计划编制、检测验证以及最终检测结果进行了介绍,结果表明,该检测方法可应用于工程实践。

多区不等厚横向非均质复合气藏试井分析模型及压力特征

针对长庆苏里格低渗气藏岩性发育不均匀、非均质性强的特点,建立了综合考虑表皮效应、井筒存储效应、气藏地层特性及地层厚度变化的多区不等厚横向非均质复合气藏试井解释模型,通过拉氏变换得出了无限大和封闭边界两种典型外边界条件下的气藏拟压力数值解,绘制了井底压降典型曲线,并对其压力动态特征进行了分析。利用该模型对苏里格气藏实际试井资料进行了解释,解释结果与实际生产动态情况较吻合。表明该模型对研究低渗透气藏储层特性有实用价值。

间隙对不等厚板激光拼焊焊缝质量的影响及其补偿方法研究

焊缝凹陷是激光拼焊板的常见缺陷之一,严重影响焊缝强度,间隙是产生焊缝凹陷的主要原因。基于理论分析和工艺试验,研究了间隙的产生原因和对焊缝质量的影响,分析了间隙与工艺参数等因素的关系。研究结果表明:在不等厚板激光拼焊中,允许间隙的大小主要与偏移量、板厚组合、焊缝宽度以及薄板最小熔宽有关,薄板最小熔宽主要与钢板的材料有关。可以采用正偏移量对间隙进行补偿。该研究通过建立最大允许间隙和偏移量的计算公式,给出了间隙的偏移量补偿方法,从而提高了激光拼焊对间隙的适应能力。该结果可为优化工艺参数提供理论指导。

铝合金5A02不等厚板的CO_2激光填粉拼焊

在填加粉末的条件下,采用CO2激光器焊接铝合金5A02不等厚板,研究焊接参数对焊缝成形的影响;利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机分别研究了激光拼焊板焊接接头的力学性能、断口形貌及微观组织特点。结果表明,填加粉末可使5A02不等厚薄板的激光焊接过程的稳定性显著提高,在比较宽的参数范围内,可以得到成形良好的焊缝;拼焊板的横向拉伸试样均断裂于薄板热影响区,拉伸性能与母材中变形能力较好的板料所占比例有关,该比例越大则拼焊板具有较大的延伸率,变形能力越强;拼焊板的焊缝组织极为细小,在熔合线附近开始向焊缝中心生长的是树枝状晶,在焊缝中心是等轴晶。

不等厚焊缝超声检测技术研究

文中针对不等厚焊缝缺陷提出了一种超专用检测技术,利用正交超声探头组对焊缝进行扫描检测,可较好解决钢质药筒不等厚薄板焊缝缺陷的在线自动无损检测。

路面不等厚排水层设计

基于饱和渗流理论,结合高速公路排水实际情况,提出一种提高排水层排水能力的设计方法。该设计方法建立面层与等厚排水层,面层与不等厚排水层之间的水量交换计算模型,获得等厚排水层不同横向位置断面处的流量计算公式和不等厚排水层不同横向位置断面处的流量计算公式,对比分析等厚和不等厚排水层的排水能力。结果表明:在排水层横向截面积相等的情况下,不等厚排水层的排水能力大于等厚排水层的排水能力。不等厚排水层的厚度渐变坡度对排水层的排水能力的提高有显著作用,其厚度对排水能力影响不显著。因此,排水材料的渗透系数以及不等厚排水层厚度渐变坡度应为不等厚排水层设计的主要控制参数。

磁极不等厚对兆瓦级永磁直驱风力发电机的影响

为了研究不等厚磁极结构对兆瓦级直驱式永磁同步风力发电机影响,首先计算了电机的齿槽转矩,并建立瞬态电磁场模型,利用时步有限元法对发电机的电磁场和输出特性进行了计算。在此基础上,分析了磁极偏心距的变化对电机齿槽转矩、空载气隙磁场分布以及在负载情况下对输出特性的影响。结果表明,采用不等厚磁极可以影响发电机的齿槽转矩,优化气隙磁密波形,但同时使电机极间漏磁增加,负载时输出电压和功率降低。

不等厚磁极对永磁直流电动机电枢反应的影响

为了研究不等厚磁极结构对永磁直流电动机电枢反应和性能的影响,通过建立瞬态电磁场模型,利用时步有限元法对气隙磁场进行了计算。在此基础上,分析了不等厚磁极对抑制气隙磁场畸变和改善换向的效果。结果表明,采用不等厚磁极可以抑制气隙磁场畸变,减小电位差火化,但并不能降低换向区域的气隙磁密,起不到改善换向的作用。

不等厚性对弯头应力分布影响的有限元研究

弯头作为受压管道中的重要部件,不仅能改变管线的方向,还可以提高管路柔性,缓解管道振动和约束力,并对热膨胀起补偿作用。以往对弯头的研究只考虑壁厚均匀不变的情况,但是实际上弯头的壁厚是沿着弯曲半径变化的,并且弯头的截面也具有一定的椭圆度。通过对实际生产中弯头壁厚的调研,分别考察热推、冷弯工艺对弯头壁厚改变的影响。并应用有限元方法分析了冷弯弯头的应力状况,得出其最大应力发生点随着外拱处壁厚减薄量的增大而向外拱处转移。

不等厚复合构件相控阵超声脱粘检测技术仿真研究

鉴于不等厚复合构件结构的特殊性,采用传统超声检测技术检测此类构件的粘接质量是非常困难的。采用超声相控阵技术实现界面粘接质量的检测。分析研究了不等厚复合构件脱粘检测的特殊性。建立了相控阵超声换能器的辐射声场模型,基于仿真得到的声场,研究了采用超声相控阵技术检测不等厚复合构件界面脱粘的可行性。仿真结果表明,通过控制相控延时,可使检测声束在检测区域内聚焦到任意位置处,保证在厚度变化的界面处回波信号幅度的一致性,可用于此类构件的界面脱粘检测。

TA15钛合金不等厚L型材热轧有限元模拟

利用有限元分析软件Deform-3D建立TA15钛合金不等厚L型材的轧制模型,研究各道次轧件温度场、应变场、金属流动速度的变化规律。模拟结果表明,轧制过程中产生的大量变形热会导致轧件温度升高,且K1~K3道次薄壁侧温度明显高于厚壁侧。在K6和K7道次轧制时,轧件温度过低,需回炉补温。轧件的应变随轧制道次的增加而增加,薄壁侧应变大于厚壁侧。轧件各部位温度及变形量的变化会影响轧件金属流动速度,在K1道次轧制时,厚壁侧与薄壁侧的流动速度差较大,导致轧件产生弯曲变形。采用楔形坯料可有效避免轧件出现变形弯曲。

不等厚板对接焊疲劳寿命结构形状影响分析

从焊接部位局部应力集中的角度分析了不等厚板在不同焊接形式下的疲劳寿命。利用有限元法求解了20种具有不同焊接对齐方式、焊趾角和厚板削薄段斜度的球形封头和简体对接焊结构在承受循环载荷作用下的局部应力，参照修正的Goodman理。论和JB4732——1995《钢制压力容器——分析设计标准》得到焊接结构的等效疲劳应力幅和疲劳寿命。结果表明，不等厚板对接焊时，对齐方式和焊趾角对焊缝区域的局部应力集中和结构的疲劳寿命有显著影响，而厚板削薄段斜度在1：4～1：3对应力集中和疲劳寿命影响不大。

不等厚ULC-BH钢激光拼焊接头硬化机制

采用两种激光光斑加热位置,对不等厚超低碳烘烤硬化钢板进行激光拼焊,分别测定拼焊接头的显微硬度,对比分析其组织性能差异,探讨热影响区硬化软化机制.结果表明,光斑偏向厚板时,拼焊焊缝两侧组织硬度曲线较为对称;在焊接热循环作用下,热影响区基体中饱和科特雷尔(Cottrell)气团析出细小弥散的NbC等第二相颗粒,使得热影响区强硬化;光斑置中时,容易使薄板热输入过渡,析出的第二相颗粒聚集长大,热影响区重新软化,容易导致冲压时开裂.

不等厚LD10CS铝合金的直流电阻点焊

针对不等厚度 (2mm + 5mm)宇航铝合金材料LD10CS板的焊接 ,提出了用三相直流电阻焊的方法替代手工钨极氩弧焊 ,这不仅可以提高焊接效率 ,更能消除人工操作因素的影响 ,保证产品质量。通过对电阻焊各种工艺参数、工艺措施下焊点组织和力学性能的测试分析 ,了解了不等厚度铝合金电阻焊时影响质量的主要因素 ,该电阻焊接头完全符合有关标准的要求 ,可以替代弧焊用于LD10CS板的焊接。

有限不等厚介质中单层褶皱的理论及模拟实验研究

褶皱构造是构造地质学中与断层一样重要的地质构造之一,然而,它的研究远没有对断层的研究那样深入和广泛,而且,野外工作的实践表明:以60年代Biot、Ramberg等创造的“主波长理论”为中心的褶皱构造理论已不能适应现代的地质工作,它的理论计算值常常与实际情况相差很大。