6082-T6铝合金管-板穿管焊残余应力数值模拟研究

针对受电弓上框架6082-T6铝合金管-板穿管焊结构,利用基于生死单元技术的热-弹-塑性有限元方法,分析焊接顺序对于管-板穿管焊温度场和残余应力的影响。结果发现,焊后残余应力主要集中在焊缝与管的连接处,材料熔化后由于凝固过程中材料收缩时受到管板插销结构拘束,焊缝处产生较大热应力。通过对不同焊接顺序进行仿真优化,采用对称方式进行焊接,可以有效降低接头残余应力,使得接头残余应力值由原来的37.9 MPa降为22.7 MPa,残余应力的降低减弱了材料焊接热裂纹敏感性。

WZM1-315C全自动管-板焊机的研制

介绍了WZM1-315C全自动管-板焊机的组成、结构和工作原理。该焊机采用龙门结构操作架以及特殊设计的机头传动结构和冷却系统,并配置自主开发的基于PLC的控制系统,具有结构紧凑、功能完善、工作可靠、焊接质量好等特点。生产实践证明,该焊机在换热设备的管子与管板的焊接中取得了良好的应用效果,与国内外同类焊机相比,更适应我国国情,使焊接接头的质量得到可靠保证。

钢管塔中管-板连接节点的破坏全过程分析

管-板连接节点在高耸钢管塔中应用较多,但对这类节点的研究却很少。以一个实际工程中的钢管塔为研究对象,对典型的管-板连接节点进行了理论探讨和基于弹塑性有限元的破坏全过程分析,并通过足尺模型试验验证了数值分析结果,得出了一些结论,对该类钢管节点的理论研究和工程设计具有重要的意义。

管-管和管-板电极介质阻挡放电特性研究

电极结构对介质阻挡放电(DBD)的放电特性有重要影响,研究和比较不同电极结构DBD的放电特性,对优化DBD反应器结构和提高放电效率具有重要意义。笔者实验研究和比较了大气压空气中管-管电极和管-板电极DBD的放电特性,比较了它们电压电流波形图、李萨育图形以及发光图像的区别,研究了不同电压幅值下放电参量的变化,并从放电机理上对实验结果给出合理解释。结果表明:管-板电极DBD的电气特性和发光特性与管-板电极DBD有明显的区别,相对于管-管电极DBD,管-板电极DBD的放电更稳定,放电细丝分布更均匀;随着外加电压幅值的增加,两种电极结构DBD的放电持续时间、电流幅值、放电功率和传输电荷量都增加,在相同外加电压幅值下,管-板电极DBD的各参量均大于管-管电极DBD。

立柱式管-板自动焊机的研发

介绍了管-板自动焊机的组成、结构和工作原理。该焊机采用立柱式机械结构,配置基于PLC自主开发的控制系统,具有结构紧凑、功能完善、运行可靠、焊接质量好等特点。生产实践证明,该焊机在管-板自动焊接中取得良好的应用效果。

新型单柱式管-板全自动氩弧焊机的研制

介绍了新型单柱式全自动管-板氩弧焊机的结构特点、工作原理、主要部件和焊接的使用效果。

基于TD200的自动管-板焊机PLC控制系统

介绍了自动管-板焊机可编程控制器控制系统的结构、功能和原理,重点阐述了该控制系统中基于TD200文本显示器的人机界面设计与实现过程。该系统具有稳定可靠、抗干扰能力强、人机界面友好及成本较低等特点,已应用在所研制的自动管-板焊机上,取得了良好效果。

管-板全自动钨极氩弧焊接装置的研制及主要参数计算

介绍了管与管板的角环焊缝所采用的全自动钨极氩弧焊机的结构、组成和工作原理。生产实践证明：该焊机在锅炉、蒸馏器、冷凝器等热交换器的管－板焊接应用中取得了良好的效果，是一种新型的低成本自动化的焊接专用设备。

管-板全自动钨极氩弧焊机的研制

介绍了管子与管板的角环焊缝所采用的全自动钨极氩弧焊机的结构、组成和工作原理。生产实践证明:该焊机在锅炉、蒸馏器、冷凝器等热交焕器的管-板焊接应用中取得了良好的效果,是一种新型的低成本自动化的焊接专用设备。

管-板全自动钨极氩弧焊接装置的研制及主要参数的计算

介绍了管子与管板的角环焊缝所采用的全自动钨极氩弧焊机的结构、组成和工作原理。生产实践证明，该焊机在锅炉、蒸馏器、冷凝器等热交换器的管－ 板焊接应用中取得了良好的效果，是一种新型的低成本自动化的焊接专用设备。

管-板焊机的PLC自动控制系统研制

针对专用自动管-板焊机的价格昂贵、使用繁琐等缺点,提出采用PLC控制系统对手工焊机进行改造,实现自动管-板焊接的方案。详细介绍了PLC控制系统的结构、功能和原理,重点阐述了该控制系统中步进驱动控制和焊接时序控制的设计与实现过程。该系统具有稳定可靠、抗干扰能力强、人机界面友好及成本较低等特点,已应用在所研制的自动管-板焊机上,取得了良好效果。

焊接电流对换热器管-板焊接接头微观组织及耐蚀性影响机理研究

换热器广泛应用于石油、化工等领域,其使用环境较为恶劣,导致腐蚀失效现象较为严重。大量统计结果表明多数换热器失效都发生在换热管与管板焊接接头处,因此,提升接头处焊缝耐蚀性能成为解决其失效问题的关键。采用金相显微镜和扫描电镜,分析了焊接电流对换热器管-板接头焊缝晶粒尺寸及组织类型的影响;采用电化学实验方法,分析了微观组织对焊接接头腐蚀产物膜及耐蚀性的影响。结果表明:焊接电流120 A时接头焊缝晶粒最小、组织最均匀,焊接电流的增加导致了热输入量的增加进而促进了焊缝基体中晶粒的长大;晶粒尺寸及组织不均匀性与焊缝的耐蚀性呈负相关关系;三种焊接电流下焊缝腐蚀产物膜主要由α-FeOOH和γ-FeOOH组成,焊接电流120 A时焊缝腐蚀产物膜致密性最好,表现出最好的耐蚀性,160 A时致密性最差,表现出最差的耐蚀性。研究了焊接电流对管-板焊缝耐蚀性的影响,对换热器制造具有一定的参考意义。

基于专利分析的管-板焊接发展趋势研究

管-板焊接技术近年来在我国飞速发展,使我国压力容器行业的发展有了极大的提升。基于佰腾和soopat专利检索数据库,以管-板焊接为研究对象,检索2018年之前境内关于管-板焊接的相关专利,并统计分析管-板焊接申请专利的技术领域、申请机构、总体趋势等。重点对管-板焊接的五个技术方向进行分析阐述,并给出发展趋势及一些建议。

管-板自动焊设备的研制

介绍了焊接管子与管板角接环焊缝所采用的管-板自动焊设备的结构、组成和工作原理。该设备在锅炉、蒸馏器和冷凝器等换热器的管子与管板焊接中取得了良好的应用效果,是一种符合中国国情的管-板自动焊设备。

基于CCD视觉成像的管-板焊接装置设计及检测方法

为了解决热交换器生产中管子和管板焊接效率低、焊接质量不稳定的问题,设计了基于CCD视觉成像的管-板焊接装置,并提供了用于该装置管孔中心坐标的检测方法。该装置由控制系统、移动机构、视觉成像系统和焊接装置组成,采用液压驱动,通过测量管板面上不共线的三个点到传感器的距离确定待测管板面的方程,进而测得管孔中心坐标。采用该装置可获得待检测管板面上管孔的中心坐标,进而实现对管子和管板的自动焊接,能够提高焊接质量与焊接效率。

凝汽器钛管-板焊接质量问题解析

为了解决凝汽器钛管-板焊接出现的氧化、气孔、裂纹等质量问题,深入分析了钛的物理性能和焊接性,对产生这些质量问题的根本原因和形成机理有了基本认识,掌握了钛的焊接工艺要点;在施工前通过模拟练习获得了合适的焊接工艺参数和缺陷处理工艺;通过对比试验证明油污是造成众多质量问题的主要原因,说明了焊前清洗的重要性。焊接实践表明,严格的焊前清洗和可靠的氩气保护是获得高质量焊缝的必要条件,选用合适的焊接工艺参数也非常重要。

构架横梁与侧梁管-板T型接头MAG组合焊工艺

转向架构架主要由侧梁和横梁组成,横梁与侧梁连接形式为T型接头组合焊缝形式。针对该接头形式提出MAG手工与MAG自动化焊接相结合的方式,与以往工艺相比在保证焊缝质量的前提下提高了转向架构架的生产效率,减少了返修次数及打磨量。根据工艺评定的结果确定了合理的工艺参数,该组合焊接工艺可获得满足标准和设计要求的焊缝。

一种机器人管-板自动焊接方法的研究

以管-板焊接为研究对象,对现有焊接设备焊接效率、自动化程度及焊接质量进行分析,提出了一种机器人管-板自动焊接方法,用焊接机械臂完成焊缝的定位,最终完成待焊管-板的自动焊接,采用机器人焊接可以提高压力容器焊接装备的效率和焊接质量。

管-板式降膜蒸发器在氧化铝生产中的应用研究

从氧化铝生产实践出发,通过管-板式降膜蒸发器和管式蒸发器在氧化铝生产中的应用和研究,找出蒸发原液温度、蒸发原液中苛性碱浓度、蒸发时间等影响蒸发器效率的因素。从试验分析的结果可知,蒸发原液的温度、苛性碱浓度、蒸发时间均会影响蒸发器的蒸发效率,随着蒸发原液的温度,苛性碱浓度的提高以及蒸发时间的延长,蒸发器的蒸发效率均会提高。同时,通过对两种不同类型的蒸发器在我厂氧化铝生产中的应用比较,发现管-板式降膜蒸发器是更适合氧化铝生产发展的蒸发器,值得推广和应用。