输变电铁塔用耐候钢闪光焊接

文中对闪光焊接在铁塔用耐候钢上的应用展开研究,闪光焊接是通过焊接面的短路进行加热,加载顶锻变形过程界面上动态再结晶形成焊缝。焊接件经退火后,焊缝与热影响区均得到与基体相近的珠光体+铁素体组织,焊接试样与基体力学性能趋于一致。耐候钢闪光焊接无需引入其他焊料从而保证了焊缝与基体化学成分相同,并可通过热处理消除焊缝与基体之间组织差异,获得焊缝与基体力学性能的一致性。这对于无涂装输变电铁塔应用,闪光焊接一方面保证了焊接构件机械性能稳定性,另一方面避免了焊缝与基体之间因组织成分差异所带来的较大电位差,在自然环境下导致电化学腐蚀,从而满足耐候钢焊接构件免涂装服役性能要求。

奥氏体不锈钢管环焊缝超声相控阵检测分析讨论

本文通过分析奥氏体不锈钢晶粒粗大对超声检测的影响,结合超声衰减的特性,在NB/T 47013—2015《承压设备无损检测》和NB/T 47013.15—2021《承压设备无损检测第15部分:相控阵超声检测》标准下设计了两个对比实验。通过两次超声检测对比实验和超声检测-射线检测对比实验,验证了相控阵超声检测相较于常规超声检测在不锈钢管环焊缝检测中更可靠、更准确。

钢轨固定闪光焊接头及母材拉伸性能分析

测试了型式检验不同成套工艺下的钢轨固定闪光焊接头及其母材的拉伸性能,分析了拉伸试样的断裂原因。结果表明:热处理钢轨各部位拉伸强度(Rm和Rp0.2)波动较大,其中轨头最高,但是经过固定焊后的接头各部位拉伸强度趋于一致。钢轨及其固定焊接头的屈强比在0.58~0.63。采用固定焊成型的接头具有优异的拉伸强度,热轧钢轨接头抗拉强度可达到母材的99%~126%,热处理钢轨接头抗拉强度可达到92%~95%。焊后接头的韧性普遍下降明显,接头的断后延伸率(A)占到母材的47%~86%,表明焊接生产工艺尚有优化空间。统计发现,接头拉伸试样一般断在焊缝中心或焊后热处理软化区,如果焊缝没有缺陷,拉伸试样基本都断在软化区,灰斑和MnS夹杂可显著弱化焊缝的拉伸性能。母材的MnS偏析降低了钢轨的焊接性。建议钢厂严格控制钢轨母材轨腰MnS偏析,提高钢轨焊接性;同时建议焊轨厂持续优化生产工艺,减少焊缝灰斑,提高焊接接头的韧塑性。

激光焊缝跟踪系统设计与应用

针对当前小型生产车间难以做到智能化生产问题,设计一套智能焊接系统,使机器人在焊接过程中可以对搭接焊缝、对接焊缝的路线进行精确跟踪。以ABB公司irb1600机器人为载体,实现机器人与传感器的通信,通过校准传感器的视觉以及对算法的设定,使传感器识别到焊缝的特征点,并通过特征点的位置与校准的位置误差反馈给机器人纠偏信号。使用ABB机器人专用的编程指令编写程序,通过上位机实时对传感器的视觉进行监控并做出调整。实验结果表明:此系统针对不同的焊缝均可实现精确跟踪,有效提高焊接质量与效率。

固定闪光焊接头轨底过热区微裂纹产生原因及控制措施

针对固定闪光焊接头轨底过热区微裂纹问题,通过逐层磨削、超声波探伤、金相检验的试验方法对3种不同状态的固定闪光焊接头进行检验与分析,明确固定闪光焊接头轨底微裂纹的产生原因并提出控制措施。结果表明:接头轨底下表面存在的微裂纹缺陷是引起固定闪光焊接头轨底轻伤的原因;微裂纹是在推凸过程中产生的推凸裂纹,探伤得到的伤损严重程度与微裂纹的总体积及分布密度相关;增大推凸余高、提高焊接热输入、增大顶锻力、提高母材的纯净度和均质化程度均可以有效降低轨底微裂纹的严重程度,但要结合操作的复杂程度和成本进行综合考虑。

汽车剪裁板的激光高速拼焊试验研究

对不同形状、不同厚度及不同表面覆层的剪裁钢板进行激光高速拼焊试验 ,研究了激光拼焊工艺参数 (包括激光模式、激光功率、拼焊速度、离焦量和辅助吹气等 )对激光拼焊质量的影响。并对激光拼焊的 0 8Al剪裁钢板进行拉伸 ,胀形 (杯突 )试验和汽车钢板结构模拟试件的冲压性能试验。试验结果表明 ,激光拼焊的剪裁板能满足汽 (轿 )车钢板结构件的冲压性能要求。

钢铝异种金属对接接头激光填丝熔钎焊工艺研究

采用光纤激光和铝硅焊丝对2.5 mm厚6013铝合金和镀锌低碳钢的异种金属对接接头进行了激光填丝熔钎焊,试验研究了激光功率、偏移量、送丝速度等焊接工艺参数以及坡口角度对焊缝成形的影响,表征了典型焊缝界面处的微观组织,评估了钢/铝熔钎焊对接接头的抗拉强度。试验结果表明:在适当焊接参数下可以获得成形良好、无气孔缺陷和裂纹,且具有一定抗拉强度的钢/铝对接接头。在钢板采用30°坡口时,接头最大抗拉强度为88 MPa,45°坡口时强度可以达到135 MPa。

U71Mn重轨裂纹分析

U71Mn重轨在安装使用半年后现场探伤时发现裂纹。通过现场取样,运用宏观及微观分析方法,对重轨裂纹进行了分析。结果表明:裂纹起源于重轨闪光对焊余高根部裂隙,并在工作应力作用下不断扩展。通过改善焊接接头余高形状,使其为圆弧过渡可有效防止此类问题的发生。

船体对接焊缝自动快速识别超声检测系统设计研究

针对适用于船体对接焊缝的超声自动波检测系统开展了设计研究,并着重论述了检测系统构成、工作原理、壁面爬行器的设计、焊缝缺陷的自动检测实现方法、系统控制软件的设计结构,并与手工超声检测进行了对比试验。

基于结构应力法的焊缝错边疲劳性能分析

为了研究焊缝错边程度及相关错边处理方法对焊接件疲劳性能的影响,选用常见的对接焊试件作为研究对象,基于结构应力法,采用有限元软件ABAQUS分别计算试件在拉伸荷载、弯曲荷载和拉-弯组合荷载作用下的应力集中系数和疲劳寿命,分析错边程度、堆焊坡度、焊缝余高、焊趾半径等参数对疲劳性能的影响规律。研究结果表明:焊缝错边对拉伸荷载和拉-弯组合荷载较为敏感,且疲劳性能随错边程度的增加明显下降;焊缝错边对弯曲荷载不敏感,且当拉-弯组合荷载中弯曲荷载比例增大时,疲劳性能明显提升;设置堆焊坡度对改善拉伸荷载工况下疲劳性能效果最为显著,而焊缝余高和焊趾半径对疲劳性能的影响较小。

船舶典型结构焊接残余应力的有限元分析

在船舶建造中,会有大量的纵骨对接焊缝,存在复杂的焊接残余应力,对结构的极限强度及疲劳寿命有一定影响。该文运用有限元软件ANSYS的APDL语言编写出相应的计算程序,对平板对接焊进行数值模拟,并与试验值进行对比分析。在此基础上,对船舶典型纵骨对接焊进行数值模拟分析,得到相应的残余应力的分布规律。

导流环拼焊对低压排汽缸气动性能影响的研究

分瓣压制成型再拼焊的这种方式生产的导流环和理想设计状态存在着一定的偏差,文章对这种偏差所引起的排汽缸气动性能的变化进行了详细的计算分析。首先分析了拼焊弧段数(不考虑焊缝余高)和焊缝数量(仅考虑焊缝余高)对简化排汽缸模型气动性能的影响,然后针对某工程实际应用的排汽缸在假想的不同拼焊方式下的实际气动性能进行了验证计算。其研究成果可以为低压排汽缸导流环的设计和制造提供参考。

薄壁球壳焊缝的应力与应变

依据球壳轴对称弯曲理论,导出了球壳赤道圆上对接焊缝残余应力和变形的定量解答。讨论了几何尺寸 (R、t)及焊接因素(σ0,b)对残余应力与变形的影响。

对锅炉钢结构标准中大面积板材拼接的几点建议

指出标准中论述不清析及不尽合理之处 ,提出修改建议 ,并分析和阐述了建议的理由。

对接焊缝在高温下的强度试验研究

通过对Q345钢材利用对接焊缝连接的试件在不同温度下的拉伸试验,实验温度分别为20、100、200、300、400、500、600、700、800℃共9个水平,以研究对接焊缝的抗拉强度随温度变化规律。研究结果表明:对接焊缝的拉伸过程中都没有明显的屈服现象,随着温度的升高,其抗拉强度整体上是逐渐减小,在温度为300℃左右的时候,出现明显的蓝脆现象,强度略有增强,当温度达到600℃时,其强度减弱到常温下的三分之一,温度达到800℃时,其强度减为常温下的五分之一,基本上认为完全丧失承载力。研究结果为钢结构建筑的耐火设计提供了重要参考依据。

和谐HX_D1型机车构架侧梁立板焊缝X射线探伤工艺的研究

分析了用现有探伤工艺透照HXD1型机车构架立板不等厚对接焊缝存在的问题,根据X射线管辐射侧倾效应,提出把射线焦点中心向厚板方向平移适当距离,并在普通透照电压的基础上适当提高管电压,用以增加透照厚度宽容度而不降低照相灵敏度的工艺方法。通过多次现场试验,探索出HXD1型机车构架立板不等厚对接焊缝的最佳工艺参数。

无坡口对接焊缝特征角点检测方法

针对无坡口平板对接焊缝,研究一种应用线结构光传感的角点检测原理实现焊缝特征检测与跟踪的方法.与基于线结构光形变特征检测焊缝位置的传统方法不同,根据激光条纹在焊缝处的灰度变化,运用图像形态学处理方法,提取焊缝中心特征.计算图像每列邻域内灰度值和,运用中心差分方法,提取焊缝图像感兴趣区域.再依据角点检测原理,确定焊缝中心亚像素级坐标位置,通过简单快速的系统标定,得到焊缝实际位置偏差.结果表明,对焊缝间隙为0.2 mm左右的对接焊缝进行跟踪试验,平均误差均保持在0.1 mm以内,满足焊缝跟踪精度要求.

激光焊接中窄拼缝被动光视觉检测方法

一般的拼缝检测视觉传感器系统传感器和焊炬之间存在前视距离,会无法避免的造成跟踪误差.因此,本文提出了一种无前视距离的被动光视觉传感器测量窄间隙拼缝,并使用视觉传感器直接观测熔池,避免了前视距离造成的误差.同时,一般的视觉传感器同一时刻只能采集一个拼缝点的图像,图像处理时极易受到光噪声的影响.本文采用加装远心镜头的高动态范围的相机,同时利用外部触发方式减小曝光时间,可获取含显著拼缝特征的图像.相应的,提出了一种改进的霍夫变换方法用以实时拼缝提取.该方法对霍夫变换图像处理算法的搜索区域、搜索模板和权值计算方法进行了优化,兼顾了霍夫变换的鲁棒性同时保证了算法效率,能准确提取和追踪拼缝的斜率和截距.

聚乙烯管热熔对接焊缝超声检测实验研究

PE管作为燃气运输管道已得到越来越广泛的应用,但PE管热熔焊对接接头的内部质量仍然没有找到可靠的无损检测方法。提出超声无损检测方法对焊接接头进行检测,首先分析了超声检测原理,然后设计和制备含缺陷的PE管焊接接头试块,通过建立实验测试系统,选择和标定测试参数,选用2 MHz纵波对试样进行超声检测,衰减系数约为0.633 d B/mm,实际K值约为0.94。检测结果表明,采用超声纵波倾斜入射的方式对焊接接头内部缺陷有很好检测灵敏度,可以获得缺陷位置,误差约为1~2 mm,可以满足工程需要,但是对于缺陷的定量还需要做进一步研究。

Q345钢对接接头低周疲劳性能试验研究

采用等幅轴向低周疲劳试验,通过疲劳寿命、循环应力-应变响应特征及应力-应变滞回曲线等指标研究了Q345钢对接接头的疲劳性能,观察了疲劳断口宏观特征,并在试验研究和有限元分析的基础上,建立了该焊缝材料的疲劳寿命预测公式.结果表明:焊缝材料初始阶段表现为明显循环硬化现象,后期为轻微循环软化,总体上提高了材料的强度及疲劳性能;随着轴向位移的增加,应力幅增大,循环硬化率线性减小;滞回曲线光滑、饱满,材料耗能能力稳定;疲劳断口可明显划分为裂纹源区、裂纹扩展区和裂纹瞬断区,为典型疲劳破坏断口.得到的疲劳寿命预测公式对实际工程中Q345钢结构的疲劳分析和寿命预测具有重要意义.