水下局部干法焊接中的预热技术研究

针对目前水下局部干法焊接接头淬硬组织多、硬度偏高等问题,本文研究了水下局部干法焊接预热以及后热缓冷的方法,并且针对于各种方法进行了预热温度的计算机仿真模拟。结果表明:电磁感应预热与电弧预热是水下局部干法焊接可以选择的预热方法。Ansys模拟结果表明:在最苛刻的冷却条件下(被焊管道外壁没有任何保温层,且管道内部为水),对于电磁感应预热来说,加热功率为10 k W时,预热温度可以达到89.9℃,完全满足我们的预热要求。并且在工件外表面加一层保温层对减缓焊接热量流失的效果是很好的。对于电弧预热来说,电弧燃烧4 min可以使预热温度达到60℃左右,加保温层后可以达到70℃左右。完全可以将排水罩内的环境烘干,并且将焊枪头部的水烘干。而针对于水下用中频高压电带来的安全问题,本文提出了一种"人电分离"的电磁感应预热模式,后续可以深入研究。

核电结构件焊接工艺与防变形

核电作为可再生的新型能源在世界各国得到大力发展,其中的结构件焊接质量要求很高,针对极易产生焊接裂纹、层间扭转及波浪变形等难题,提出了"预热缓冷、低氢焊条、碱性焊剂、单面焊双面成形"的焊接方法和防变形技术,结果表明,可大幅减少焊接残余应力,最大程度地减少了核电结构件产生裂纹、挠曲及波浪变形等,焊接质量显著提高。

法兰双面焊接缺陷的分析与解决办法

针对法兰焊接的焊接缺陷产生原因进行深入分析,发现焊接位置局限和结构严重影响焊接质量,同时焊接母材的性能加剧了法兰双面焊接缺陷的形成。根据这些原因,本文提出了预热、后热加缓冷的措施,同时单道焊接改为多层多道焊接方式,根据不同的焊接位置制订不同的焊接方法和道次,有效地减少了焊接缺陷的发生率,使得合格率达到90%。本文提出的法兰双面焊接方案,对法兰类焊接作业具有一定的指导意义。

双激光束熔覆过程平顶辅助光束对陶瓷涂层温度场的影响

在金属表面激光熔覆陶瓷材料过程中,过大的温度梯度产生的热应力易使熔覆层开裂。降低激光熔覆陶瓷材料过程中的温度梯度,一定程度上能够降低热应力,抑制裂纹缺陷产生。通过模拟计算Ti6Al4V基板上双激光束熔覆Al2O3涂层过程温度场的分布规律,提出采用能量均匀的平顶辅助激光束为熔覆过程提供预热缓冷的方法,通过改变平顶辅助光束光斑大小及功率密度,研究平顶辅助光束预热缓冷对熔覆层温度分布及温度梯度大小的影响。计算结果表明,平顶辅助激光束使熔覆过程出现明显的预热缓冷特征,能够有效降低熔覆层温度梯度。熔覆过程中Al2O3陶瓷塑性点(1533K)温度梯度随预热缓冷温度的升高而降低,但在预热缓冷温度升至塑性点附近温度时会引起塑性点温度梯度回升。实际加工中预热缓冷温度越高对加工过程越有利,但应避开塑性点附近温度。