焊缝形状和焊趾工艺处理对T形接头不同裂纹扩展疲劳性能的影响

以T形接头的不同焊缝形状和焊趾工艺处理TIG重熔为研究对象,在不同滑开型和张开型裂纹加载工况下,采用疲劳试验机进行未满焊和满焊接头疲劳试验,分析其疲劳性能。结果表明,在滑开型裂纹加载和张开型裂纹加载下,满焊和未满焊T形接头疲劳断裂位置均发生在熄弧位置;TIG重熔接头疲劳断裂位置发生在焊趾和焊根位置。在滑开型裂纹加载,循环周次为2×10^(6)(50%存活率S-N曲线)的疲劳强度下,未满焊T形接头疲劳强度比满焊试件的低16.6%;未满焊T形接头的疲劳寿命比满焊接头的疲劳寿命低72.6%。在张开型裂纹加载下,未满焊T形接头疲劳强度比满焊试件的高29.8%;未满焊T形接头的疲劳寿命比满焊接头的疲劳寿命高274.6%。在张开型裂纹加载下,TIG重熔T形接头疲劳强度比未满焊试件的低30.5%;TIG重熔T形接头的疲劳寿命比未满焊接头的疲劳寿命低60.2%。TIG重熔未能达到预期提升疲劳寿命效果。

铝合金脉冲YAG激光焊脉冲调制参数对焊缝形状参数的影响

以2mm厚LF3铝合金薄板为对象,研究了在平均功率和焊接速度不变时脉冲YAG激光焊脉冲调制参数(脉宽、频率及单脉冲能量)对热导焊缝形状参数(熔深、熔宽及深宽比)的影响规律,并结合脉冲激光焊间断作用的特征,引入"有效峰值功率密度"综合考虑焊接速度、频率、脉宽以及光斑大小对焊缝形状参数的影响。此外,还对脉冲激光焊所形成的特殊的层状焊缝形貌进行研究和分析。结果表明,焊缝形状参数受脉宽及峰值功率密度双重作用的影响。脉冲焊得到的焊缝呈现多层状形貌,层数随频率升高而增多。

1Cr18Ni9Ti电子束焊接工艺参数与焊缝形状的关系研究

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为试验材料,进行了多组参数下的电子束焊接试验,均获得了质量优良的焊缝组织。焊接试验结果分析表明:(1)熔深随束流的增加而近似呈线性增加;在低电压、慢焊接速度的热传导焊接情况下,熔宽随束流的增加而近似呈线性增加,但在高电压、快焊接速度的热传导焊接情况下,熔宽随束流的增加而基本保持不变。随着加速电压的增加,熔深也增加,但熔宽没有明显的变化规律。随着焊接速度的增加,熔深、熔宽都有不同程度的减小,但熔深变化更明显。(2)焊缝形状特征参数与线能量之间的关系按加速电压和束流进行分组研究,线能量对熔深、熔宽及深宽比的影响具有一定的规律性。为获得较大的深宽比的焊缝,宜采用较高电压,并匹配合适的束流。要获得大的熔宽,宜在低加速电压下采用较大的线能量。(3)焊缝的显微硬度都达到了母材显微硬度的85%以上,焊缝的显微硬度与焊接工艺参数没有明显的联系。

焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响

利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡CO2焊峰值燃弧电流Iap、基值燃弧电流Iab以及拖尾时间tw(由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间)等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明,燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大而增大;短路时间随着峰值燃弧电流的增大而缩短,不随拖尾时间的变化而变化。基值燃弧电流对短路时间和燃弧时间的影响不大。平均燃弧电流随着峰值燃弧电流的增大而减小,随着基值燃弧电流和尾拖时间的增大而增大。随着峰值燃弧电流的增大,熔宽增大,余高减小;而熔深则先减小后增大。基值燃弧电流和拖尾时间的增大均会使熔深和熔宽增大,余高减小。

深冲钢激光拼焊板焊缝形状与晶粒尺寸预测模型

针对St12、St16深冲钢激光拼焊板的焊接温度场分布对焊缝形状影响较大的问题,在分析试验钢板温度相关性、熔化潜热、对流及辐射对激光焊接温度场影响规律的基础上,建立了焊缝形状预测模型。在模型节点选取时提出了首尾节点控制法,使焊接温度场模拟时的节点选取具有更高精度,所得预测焊缝形状与实际焊缝形状吻合度高。提出了一种基于偏最小二乘回归(PLS)的焊缝及其热影响区晶粒尺寸预测模型。焊缝及其热影响区晶粒尺寸的预测精度均达95%,充分表明该模型与工艺试验结果吻合良好,验证了该预测模型的合理性及适用性。

TC4钛合金电子束焊接工艺参数对焊缝形状的影响

对TC4钛合金厚板电子束焊接焊缝形状进行了试验研究,分析了电子束焊接过程中不同工艺参数对焊缝形状的影响。结果表明,电子束聚焦电流对焊缝形状的影响较大,随着聚焦电流的变化,焊缝形状变化各异;焊接速度对焊缝形状的影响较聚焦电流要小,焊接速度不同,焊缝整体形状有所不同,但差异不大;电子束流对焊缝形状的影响作用较小,焊缝形状的变化近似于整体缩放。

人工神经网络在焊缝形状预测中的应用现状与发展趋势

介绍了近年来国内外人工神经网络技术应用于焊缝形状预测的研究现状,并指出了今后的发展趋势。

焊缝形状计算机图像处理方法

提出了一种利用计算机和普通扫描仪进行焊缝的断面形状测量和处理的新方法，并介绍了作者开发的焊缝图像处理软件的使用。该软件可方便地测量焊缝的轮廓形状，并可给出焊缝形状的拟合二次曲线方程，为全面准确地描述焊缝形状提供参考。

焊缝形状对性能影响的层次分析法综合评价

通过选用适当的电子束焊接工艺,可得到四种不同形状的电子束焊缝,分别为钟罩形、漏斗形、楔形和钉形.对不同焊缝形状的电子束焊接接头进行了力学性能试验,并利用所建立的层次分析数学模型,综合评价了焊缝形状对力学性能的影响.结果表明,焊缝形状对接头的拉伸性能、疲劳性能和显微硬度有一定的影响.四种焊缝形状接头的综合性能层次分析法总排序为钟罩形>漏斗形>楔形>钉形.与实际试验结果验证表明,所建立的层次分析法数学模型具有合理性和有效性.

螺旋埋弧焊管焊缝形状参数分析

螺旋焊管焊缝形状的好坏,直接影响焊缝接头服役时的力学性能、焊缝的内部质量以及防腐涂层的成本,并反映焊接工艺参数选择的合理性。分类描述了焊缝形状的几何参数(选择性参数和操作性参数),重点论述了焊缝的余高、熔宽、熔深、熔合比、重合度、过渡角、错边量、焊偏量等参数及其对焊接质量的影响。

基于偏最小二乘回归的焊缝形状预测模型

提出了基于偏最小二乘回归模型的焊缝形状预测方法。以药芯焊丝CO2气体保护焊作为研究对象,建立了包括焊缝熔深、熔宽及余高等几何尺寸在内的焊缝形状偏最小二乘回归预测模型和多元线性回归预测模型。结果表明,偏最小二乘回归模型有效解决了预测模型中焊接电流与电弧电压等自变量间存在的多重共线性问题,比传统的多元线性回归模型具有更高的预测精度,相对误差在5%左右。

CO_2气保焊焊缝形状的神经网络预测模型

将神经网络技术用于CO2堆焊焊缝几何形状预测的研究中,在构造神经网络的过程中,以逼近焊缝上下表面轮廓的抛物线方程系数为输出变量,较为全面地反映了焊缝截面形态;对具有3个输入变量和4个输出变量的神经网络的结构和参数设计进行研究,得出了一组用于焊缝几何形状预测的最佳的神经网络参数;改进了基于Matlab神经网络工具箱的训练方法,有效缩短了神经网络的训练过程。

TA15钛合金电子束焊缝形状对疲劳性能的影响研究

通过选用适当的电子束焊接工艺,可得到4种典型的电子束焊缝形状,分别为钟罩形、漏斗形、楔形和钉形。对不同焊缝形状的电子束焊接接头进行了疲劳性能试验,并利用所建立的层次分析数学模型,综合评价了焊缝形状对疲劳性能的影响。

螺旋缝焊管焊缝形状预测

以生产现场收集的试样数据为依据,利用回归分析与神经网络研究螺旋缝焊管焊缝形状参数(余高、熔深及熔宽)与焊接工艺参数(焊接电流、电弧电压与焊速)之间的关系,从而达到预测焊缝形状的目的。最终成功地利用BP神经网络创建了单丝焊准559mm×8.8mm与双丝焊准1219mm×17.2mm这2种规格焊管外焊缝形状预测模型,并且创建了螺旋缝焊管焊缝形状预测系统。

焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响

利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡C02焊峰值燃弧电流，Iap、基值燃弧电流Iap以及拖尾时间tw（由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间）等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明，燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大而增大；短路时间随着峰值燃弧电流的增大而缩短，不随拖尾时间的变化而变化。基值燃弧电流对短路时间和燃弧时间的影响不大。平均燃弧电流随着峰值燃弧电流的增大而减小，随着基值燃弧电流和尾拖时间的增大而增大。随着峰值燃弧电流的增大，熔宽增大，余高减小；而熔深则先减小后增大。基值燃弧电流和拖尾时间的增大均会使熔深和熔宽增大，余高减小。

螺旋埋弧焊管焊缝形状控制与优化数据库

基于可视化开发工具Visual Basic 6.0中文企业版和Access2003数据库管理系统,开发出了螺旋埋弧焊管焊缝形状控制与优化工艺数据库。该系统以长期生产实践和科学试验中的数据和结果,即,对不同工艺条件下获得的焊缝形貌及其评价为依据,建立相应的数据库和图库。该数据库包括基本情况、焊接材料、工艺因素、焊接规范、结构因素等板块,与焊缝形貌的评价相对应,可对数据进行科学的存贮、更新、增减、打印输出等操作,并能依据用户的不同需求,根据材质、厚度、直径等进行单条件或组合条件的查询,根据查询结果分析对比,获得优化的工艺参数。

建立输油气埋弧焊管焊缝形状评价体系的准则与方法

焊管焊缝形状是焊接工艺参数合理性的反映,同时影响着焊接接头的性能。论述了控制焊缝形状的必要性和建立焊接钢管焊缝形状体系的重要性,并提出了建立焊缝形状评价体系的4项准则即:以现行标准或规范为依据;以焊管技术试验研究成果为参考;以产品实测结果为基础;以焊缝形状参数的协调组合为目标,并展示了"评价体系"的样本。

螺旋埋弧焊管焊缝形状的计算机控制

为进一步改进埋弧焊焊缝形状及提高焊接质量,分析了影响埋弧焊焊缝形状控制的五个工艺措施,建立了焊缝形状曲线的数学模型,利用VB语言编制描述焊缝形状的模块,对焊缝形状分段描述并得到描述的拟合方程,再建立焊缝形状评价系统,对拟合效果及焊缝形状进行评价,最后利用数据库系统和专家系统,进行焊接参数优化,选出最合理、最理想的焊接方案,最终实现焊缝形状的改进和焊接质量的提高。焊缝形状控制数据库系统和专家系统还可用于现场埋弧焊焊接工艺的优化。

神经网络方法在建立脉冲激光焊焊缝形状模型中的应用

介绍了利用BP网络建立脉冲激光焊焊缝形状模型的原理。在脉冲激光焊焊接10Mn板的试验中,利用BP网络原理建立的网络模型用以预测脉冲激光焊焊缝形状,结果显示该模型具有可行性和实用性。

不良外焊缝形状对钢管3PE防腐的影响及控制措施

为了提高螺旋埋弧焊管3PE防腐性能,分析了螺旋埋弧焊管不良外焊缝形状对3PE防腐质量的影响,从焊接电压、焊丝倾角、焊丝偏心距、焊剂、坡口形状等方面分析了不良外焊缝产生的原因,并提出了相应的改善措施,指出在螺旋埋弧焊管生产过程中,必须严格控制焊缝外观形状,合理选择工艺参数加以控制,以防止钢管防腐层开裂、密集漏点、涂层不均匀等现象的发生。