高强钢厚板激光-GMAW复合双面同步横焊特性研究

针对30 mm厚船用高强钢10Ni5Cr Mo V对接接头横焊应用需求,开展激光-熔化极气体保护电弧(Gas metal arc welding,GMAW)复合双面同步横焊特性研究。研究结果表明,针对横焊位姿因重力、非对称坡口对熔滴、电弧的影响,利用激光对电弧的吸引和收缩作用,通过减小光-丝间距,有效地抑制了电弧侧壁燃弧,熔滴在电磁力和等离子流力的作用下,稳定过渡到熔池中,实现了熔滴过渡稳定性控制,解决了激光-GMAW复合横焊位姿电弧偏离和熔滴下落等过程控制难题与侧壁未熔合问题;厚板激光-GMAW复合双面同步横焊包括打底层和填充层焊接,其中打底层焊接是保证接头焊接质量的关键;采用激光-GMAW复合双面同步横焊新方法,4道焊接完成了30 mm厚船用高强钢10Ni5Cr Mo V横焊位姿的高强、高效连接。焊缝表面成形良好,无裂纹、未焊透和侧壁未熔合等缺陷。接头的抗拉强度高于母材,且其–50℃冲击吸收能量为57.3 J。

铝合金双面双弧同步立焊工艺特征与接头组织性能分析

采用双面双弧同步立焊工艺方法,对8 mm厚5083铝合金进行自熔试验,I形坡口一次熔透,焊缝成形美观。通过调节两侧电弧热量配比研究熔池成形规律,并从焊接接头的微观组织、力学性能分析其连接机理。研究结果表明,随着热输入的增加,双面双弧同步立焊热量加速集聚,熔深以三次幂函数的速度增大。双面双弧同步立焊接头轮廓呈'双曲线形',而相同热输入下的单面焊接头则呈'倒马鞍形'。总热输入一定的情况下,双面双弧接头正面熔宽随能量配比系数的增大而增大,反面熔宽随能量配比系数的增大而减小,中间熔宽基本不变,熔化面积随能量配比系数的增大先增大后减小;能量配比系数一定时,随着焊速的增大,接头熔宽和熔化面积均减小。母材组织为条带状纤维织构,热影响区发生静态回复与再结晶,变形组织消失,产生新晶粒,焊缝区主要由α-Al固溶体、β相(Al_8Mg_5)质点和骨骼状的Mg_2Si析出相组成。焊缝的抗拉强度随着能量配比系数的增大而减小,拉伸断裂形式为韧性断裂。热影响区出现软化现象,双弧交汇区硬度低于正面焊缝区。

铝合金双面同步平-仰焊接头成形机理与力学性能

采用双面同步平-仰焊工艺,对8 mm厚5083铝合金进行试验研究,分析了熔池的成形机理,并测试了接头的力学性能.结果表明,工件熔透时形成"公共熔池",当破坏力大于维持力时,熔池液面下凹,下凹程度随热输入的增大而增大,弯曲液面产生附加压力,压力值与液面的凹陷程度成正比,最终熔池受力达到平衡,形成上凹下凸的"倒拱桥"形接头;双面同步平-仰焊的熔敷化效率达到了17.29%,远高于单面弧焊的2.20%;接头的平均抗拉强度与断后伸长率分别为275.14 MPa和14.73%,达到母材的90.70%和53.18%.

陆基低温储罐双面同步埋弧焊工艺及应用研究

随着石化工业的不断发展,大型的低温储罐应用越来越广泛。因此低温储罐的设计和焊接工艺得到业内人士的广泛关注。本文针对陆基低温储罐的焊接工艺要求,通过分析低温储罐用材料的性能要求,采用双面同步埋弧焊工艺对陆基低温储罐进行焊接,同其他焊接工艺相比,双面同步埋弧焊工艺焊接效率和焊接质量显著提高。

大型储罐双面同步埋弧焊技术的研发及应用

为满足大型储罐快速、高效施工的要求,进行了大型储罐双面同步埋弧焊焊接技术研究。该技术与传统的单面埋弧焊技术相比,可实现横焊缝双面同步焊接,且根焊一次成形,无需清根,工效和焊接质量大为提高,焊材节约和节能效果明显。通过现场应用已经形成一套成熟的焊接工艺,具有良好的应用前景。

双侧同步埋弧自动横焊技术开发

通过双侧同步埋弧自动横焊试验,分析、总结双侧同步埋弧自动横焊的应用条件和工艺技术特点,为大型储罐施工中采用双侧同步埋弧自动横焊工艺提供技术准备,并提出工程应用应注意的问题。

空分装置铝镁合金塔设备的现场组对焊接

通过对空分装置铝镁合金塔设备现场横焊环缝焊接性进行分析,制定了相应焊接工艺,提出了针对性焊工考试要求,在工程中成功进行了应用。采用手工交流TIG、双人双面同步焊焊接方法,采取严格的焊前清理去除水分、氧化膜措施,焊前和焊接过程中进行预热,是保证厚壁铝镁合金塔设备现场焊接质量的关键。

H型钢免清根焊接技术攻关

针对H型钢打底焊接后,为消除根部缺陷而采用背面碳弧气刨清根的工序,易产生变形,且焊接效率不高等问题,采用K形坡口双面双弧同步CO2气体保护焊免清根技术,由2名焊工在H型钢腹板两侧同时施焊,各自熔池焊透后形成同一公共熔池,并以相同速度匀速施焊,焊接后免去了清根的工序,有效减小了焊接变形。