带钢衬垫单边V形焊缝直侧壁坡口未熔合超声波检测试验研究

自2008年北京奥运会成功举办以来,“水立方”“鸟巢”这两个超大型钢结构体育场馆广受关注。我国大型的标志性建筑使用钢结构形式已经成为一种主流,如我国第一高“上海中心大厦”,始建于2008年12月,到2013年8月即完成主体结构封顶,短短的4年多时间完成了桩基、土方、主框架结构等繁杂和巨量的任务,得益于主框架结构大量使用钢构件,缩短了施工周期。钢结构工程施工分为两大步骤:钢构件工厂制作和钢构件现场安装。这两大步骤中最重要的工序都是焊接,所以,焊接质量的好坏直接关系到钢结构工程的质量和安全。本文通过模拟钢构件现场安装中常见的焊缝坡口形式、焊接方法、直侧壁坡口未熔合缺欠等制作试板,采用多种超声波检测工艺,得到不同检测结果,并与射线底片进行对比,得到一种可靠的针对此类未熔合缺欠的超声波检测工艺。

通过温度场数值模拟分析窄间隙埋弧焊过热区组织演化

多层多道焊时,后层焊道的热量会对前层焊道起到热处理的作用,使前层焊道的热影响区组织尤其是过热区组织发生转变,进而改变接头的力学性能.文中采用数值模拟技术,从温度场与组织转变对应关系的角度分析特定焊接工艺下的单丝、双丝窄间隙埋弧焊坡口侧壁过热粗晶区的组织演化过程.模拟结果表明,针对两种焊接形式,焊道厚度为4 mm时,单丝焊原过热区约有50%最终经历正火作用,双丝焊约有55%~60%.针对双丝焊前后焊丝的不同作用,改变焊接工艺,适当降低前丝焊接电流,可以获得更小的坡口侧壁过热粗晶区,并且后层焊道对前层焊道的热处理效果更好.

窄间隙埋弧焊温度场数值分析

建立考虑电弧倾斜及坡口侧壁对电弧能量分配影响的热源模型,模拟两种焊丝姿态下的窄间隙埋弧焊温度场,通过试验验证模拟结果的正确性.结果表明,焊丝姿态的差异形成不同的温度分布特点.双丝焊时温度场呈沿焊接方向非对称分布,热量集中在远离侧壁侧,熔宽较大,侧壁熔深较小;单丝焊时温度场呈沿焊接方向对称分布,熔宽较小,侧壁熔深较大.双丝焊时侧壁熔合区受电流波动的影响较小.在前丝、后丝选用与单丝焊相同的电流及电压时双丝焊熔敷效率高,且具有产生更小过热区的倾向.