Numerical simulation of horizontal transversal displacement under different fixed clamping force of welding fixture for superalloy during TIG welding

A numerical model is established by Abaqus software for superalloy during tungsten inert gas （TIG） welding with welding fixture to simulate the weld temperature filed, stress and strain field, and weld plate＇s horizontal trasnsveral shift. The clamp force perpendicular to the weld plate varying with welding time was analyzed. The maximum clamp force during welding process was calculated. Under the condition of insufficient of clamping force, a half or one third of the maximum clamp force for example, the weld plate＇s horizontal transversal displacement could happen and also be computed.

铸钢-钢板焊接索夹受力性能研究

对上海浦东足球场轮辐式张拉屋盖体系中的铸钢-钢板焊接索夹受力性能进行了研究,介绍了屋盖结构体系的特点和索夹的组成。开展了3个不同几何尺寸的足尺索夹承载力试验,研究了在径向索分别达到设计内力、最大设计张力和破断力工况时的索夹性能、最终破坏特征,试验结果表明索夹的承载力能达到设计要求。对试验的索夹进行了有限元数值分析,有限元模型的适用性得到了试验结果的验证,并清晰地观察到整个索夹的应力分布状况。对索夹的构造设计、加工等提出了建议。

重庆新田长江公路大桥设计

重庆新田长江公路大桥主桥采用跨径1020 m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,一跨过江。该桥加劲梁采用扁平流线型钢箱梁。桥塔采用门形混凝土塔,高峰侧桥塔采用塔肢不等高设计,上游塔肢高169.5 m,下游塔肢高153.5 m;新田侧桥塔高169.5 m。桥塔基础均采用分离式承台+大直径桩。两岸重力式锚碇采用空间异形结构、扩大基础,锚碇锚固系统采用无粘结镀锌钢绞线拉索。主缆采用标准抗拉强度1860 MPa的预制平行钢丝索股,吊索采用标准抗拉强度1670 MPa的平行钢丝索股,边跨及主跨跨中部分索夹采用焊接式索夹,其余采用铸造式索夹。引桥上部结构采用30 m跨径预应力混凝土T梁,下部结构采用大直径桩+大直径柱。高峰侧引桥上方的陡崖带采用支撑、清除、锚固等措施进行处治,新田侧桥塔前缘顺层边坡采用抗滑桩支挡。钢箱梁梁段采用工厂制造、水上运输、现场安装的施工方案,其中岸坡区钢箱梁采用空中连续荡移架设。

封头接管移栽夹持机构设计与实验

在工业机器人自动焊接领域中,实现对焊接工件夹持与焊枪协同焊接的移栽夹持机构在焊接过程中发挥着重要的作用。通常在工业领域中,焊接工件的形状与焊接情况不同,因此需要设计专用夹具。针对一种圆柱形工件夹持问题,设计一个内壁柔性夹持移栽机构,应用于视觉辅助多机械臂焊接工况中,将焊接零件准确移栽到指定焊接位置上,与焊接机器人协同实现自动焊接。设计移栽夹持机构,展开静力学仿真验证模型正确性,最后搭建实物验证环境进行夹持实验。结果表明:第一阶段实验放置成功率达到100%,第二阶段实验移栽机构满足焊接距离2 mm精度要求,为封头接管的移栽提供良好的条件,有利于封头接管自动焊接。

冷轧搭接焊机夹紧力数字感知系统的应用研究

钢铁生产企业的冷轧镀锌机组大多采用搭接焊机对带钢进行搭接。在搭接焊机实际使用过程中,由于内夹钳夹紧时会随着带钢一起动作,经过长时间反复抽拉后容易出现松动。针对某冷轧厂C112机组焊机,增加1套冷轧搭接焊机夹紧力数字感知系统,改进现场使用的6个夹紧力螺栓,使其具备力学监测的功能;同时安装1套力在线感知系统,组成冷轧搭接焊机夹钳夹紧力数字感知系统,实现了夹紧力的智能监测分析与预警。通过数字量化测量夹紧力,有效提升了夹紧力的测量精度,解决了人工检测造成的数据偏差和结果不准确问题,有效地判断夹钳的工作状态,保障了带钢的焊接质量。

基于有限元分析的夹具体焊接工艺研究

焊接作为常见的连接工艺,在工程领域中具有广泛应用,但是焊接过程中产生的残余应力和变形常常影响焊接件的性能和稳定性。为此基于有限元分析探讨夹具体焊接工艺对焊接件残余应力和变形的影响。首先,介绍焊接有限元理论基础,包括焊接温度场特征、焊接温度场理论、焊接应力及应变场理论,从理论角度深入探讨焊接过程中的关键参数和特性。其次,通过建立夹具体焊接过程的有限元模型,包括数理模型的创建和焊接过程仿真,全面模拟和分析焊接过程。在模拟分析的基础上,进一步研究焊后残余应力的分布和焊接变形场,揭示焊接工艺中存在的问题和改进空间。最后,通过阐述焊接工艺对焊接件残余应力变形的影响,包括焊接速度和焊接功率对应力变形的影响,为夹具体焊接工艺的优化提供理论参考和实践指导。

核燃料棒电阻焊设备研制关键技术研究

为充分掌握影响核燃料棒电阻焊成形质量的关键因素,利用自研电阻焊专用设备研究了焊接电流、顶锻压力以及焊接时间等因素对电阻焊成形质量的影响规律,并与进口设备比较。结果表明,自研设备在顶锻结构和电极夹头等核心部件上采用新设计,使得焊缝成形与进口设备有显著差异,典型顶锻结合长度超过2 mm,该长顶锻变形可以采用超声检测直观表征焊缝缺陷,焊缝外观和组织结构检测均表明自研设备具有良好的焊接成形能力。

SYG型铜铝过渡线夹断裂原因分析

针对某220 kV变电站隔离开关C相断路器侧铜铝过渡线夹发生断裂故障,采用宏外观形貌与金相组织观察、化学成分分析、断口分析等方法,对铜铝过渡设备线夹的断裂原因进行了综合性失效分析。结果表明,故障铜铝过渡线夹采用闪光焊的方式连接,焊接过程中由于铝熔点较低,铝侧材料损失较大,在焊缝处形成了应力集中程度较高的变截面焊接缺陷;使用过程中,铜铝过渡线夹要承受上扬线重力引起的弯曲应力和拉应力,还要承受微风振动引发的疲劳载荷作用。在各种应力的共同作用下,裂纹于焊缝变截面缺陷处形成,并在交变载荷作用下逐渐扩展,进而导致线夹疲劳断裂失效。

仪表台管梁焊接精度提升要点浅析

论述当前汽车仪表台管梁焊接精度的现状,结合实际项目开发经验,从管梁焊接夹具方案设计、焊接变形仿真分析、工艺验证及固化等方面总结了管梁焊接精度提升的正向开发流程及管控要点。结果显示,通过正向开发流程管控,管梁关键点的焊接精度由传统的±1.5mm提升至±0.5mm,验证了流程及方法的有效性,对后续车型仪表台管梁的开发有很好的指导作用。

某型飞机起落架固定卡箍断裂分析

针对某型号飞机着陆系统的起落架固定卡箍失效问题,该文通过对材料牌号为2Cr13Ni4Mn9的固定卡箍进行宏观观察、体视检查、断口微观分析、能谱分析、金相组织分析和硬度检测等试验,得到卡箍的宏观断口腐蚀特征、微观沿晶断裂形貌、能谱分析存在腐蚀性元素及金相组织分析中存在的沿晶裂纹等特征,总结卡箍断裂失效的原因,并提出防止卡箍应力腐蚀断裂的控制措施。该研究为优化卡箍焊接工艺提供参考,对降低卡箍发生断裂的概率具有一定应用价值。

燃料棒加长端塞与包壳管TIG环焊工艺研究

新型燃料棒采用自主研发的锆合金包壳管,具有独特的长形中空下端塞结构,由于包壳管与端塞配合处壁厚较薄,端塞总长变长,采用常规燃料棒端塞TIG焊接方式将面临焊缝易烧穿、焊缝腐蚀检查不合格、焊接设备工装无法满足要求等问题。通过设计焊接工装和开展焊接电流试验、管内负压试验、夹持距离调整试验,针对新型端塞斜面面积小影响散热效果、焊接变形导致直线度超差问题,重新设计了焊接顶头结构;为避免焊缝熔深过大,选择了合适的TIG焊接峰值电流,并重新匹配焊接基值电流;为保证焊缝腐蚀检查结果合格,焊接前调整包壳管侧夹持距离,焊接过程中对包壳管管内空气进行抽空。采用新的TIG环焊工艺,获得了外观尺寸合格、理化性能优良的焊缝质量,焊接结果满足要求。

浅谈机器人异形焊钳电极搓动缺陷排除方法

机器人焊钳是自动化驾驶室拼焊线的一种重要装备,主要由焊接变压器、钳臂、气缸、握杆、电极等组成,焊钳结构通常根据驾驶室车身数模、车身拼焊线焊夹具进行设计。文章中机器人焊钳在驾驶室车身根据产品开发需求中遇到了特殊的结构,设计的机器人焊钳虽然能够完成既定的焊接工作,但是,操作中会出现焊点质量达不到焊接质量标准要求的情况。基于这一问题,文章通过对机器人焊钳结构特征进行分析,设计了一种能够将直线导轨滑块与焊钳结合的焊钳结构,以此来增强焊钳焊接的稳定性,提高驾驶室焊点的外观质量及焊接强度,为企业产品质量管控提供了必要的保障。

燕矶长江大桥全焊式索夹设计与制造

燕矶长江大桥为主跨1860 m双层桥面钢桁梁悬索桥,采用四主缆布置方式,索夹用量大,对索夹轻型化、标准化制造需求迫切。提出一种全焊式索夹结构,上、下半索夹采用带肋薄钢板结构,在保证索夹筒体整体面外刚度的同时大幅降低索夹自重;螺杆采用多支点弹性连续梁体系锚固底座进行锚固,易于标准化加工制造;耳板和下半索夹采用直连式连接方式,有效解决了连接部位构造复杂、焊接变形大的问题;采用受力均匀、位移差更小的单侧2个齿合结构(采用40 mm厚钢板形式),焊接于下半索夹;索夹主体结构采用重涂装方式进行外防腐。有限元计算结果表明全焊式索夹结构设计合理。索夹采用轧制钢板滚圆机整体卷制筒体,加劲板和耳板批量焊接后再裁切为单个,制造效率大幅提升。相比铸造式索夹,全焊式索夹重量减轻约24%、制造加工成本降低18%,实现了索夹的轻型化、标准化制造需求。

新型搅拌摩擦焊夹具设计

在搅拌摩擦焊过程中,待焊工件的装夹对焊接质量起着至关重要的作用,常规钻铣床-夹紧块的装夹方式会使工件受力不均,同时也会占用大量的装夹时间,影响焊接效率。设计一种新型夹具,装配在搅拌摩擦焊设备的工作台上,能够显著地减少焊接工件的装夹时间,使工件受力均匀,保证焊接质量,提高焊接效率,为操作人员提供更多的便利。结果表明:所设计的夹具有良好的夹紧效果,为搅拌摩擦焊的夹具选择提供参考。

铜铝过渡线夹开裂原因

某型铜铝过渡线夹连续发生了5次开裂事故。采用宏观观察、能谱分析及无损检测等方法,对该线夹的开裂原因进行了研究。结果表明:因焊接工艺控制不当,导致线夹存在未焊透缺陷;铜、铝的热膨胀系数不同,在环境温度和载荷变化的影响下,缺陷发生扩展,最终导致线夹发生开裂。

换热器板片焊接夹紧装置的设计及试验研究

板式换热器在工业部门中应用广泛。在实际焊接过程中,板片组间焊接部位间隙大导致焊接效率低、生产成本高。针对焊接过程中焊接效率低的问题,设计了一种焊接夹紧装置。分析了全焊接板式换热器焊接夹紧动作,提出了一种三轴联动快速夹紧方法和焊接夹紧装置设计方案。研究了焊接夹紧装置关键夹紧部位的工作流程,利用SolidWorks软件对换热器焊接夹紧装置进行了三维建模仿真模拟,优化了结构,研制了焊接夹紧装置样机,进行了试验。试验结果证明,焊接夹紧装置移动速度快,夹紧效果好,有效提高了焊接效率。

海底输油管道变形缺陷修复技术研究

海底输油管道在运行过程中由于施工缺陷、机械损伤等原因可能造成管道凹陷变形,超过6%的严重凹陷变形不仅影响管道内检测,而且可能造成管道断裂,导致原油泄漏。文中以册镇海底管道凹陷缺陷修复为例,提出了结构管卡、机械连接器、复合材料、提升法换管、水下焊接修复技术方案,并分析了5种方案的优缺点,通过实践应用,采用复合材料补强、结构管卡对海底管道严重凹陷变形进行修复,管道恢复正常运行。

带衬垫的管道环焊缝根焊技术及焊接工艺

针对我国长输管线施工中管道环焊缝根焊难的技术瓶颈,采用φ1219mm带衬垫的管道气动内对口器与PAW3000双焊炬管道自动焊机配套,进行管道环焊缝根焊技术和焊接工艺研究。分别以铬锆铜和在紫铜表层喷涂镍铬陶瓷复合层为衬垫材料进行焊接试验,并与无衬垫焊缝进行比较。结果表明,以这两种材料作为管道气动内对口器的焊接衬垫,采用自动焊接工艺进行管道环焊缝根焊,可以实现单面焊双面成形,不但可焊性好,焊缝成形美观,而且具有焊接效率高,焊接质量好等特点。焊接接头的各项性能检测指标与无衬垫相当。

不同拘束条件下高强铝合金LY12CZ焊接热裂纹倾向的研究

采用一种简便有效的热裂纹试验方法，在自行研制的变拘束度夹具上，研究了不同拘束条件下高强铝合金ＬＹ１２ＣＺ焊接时的热裂纹倾向。同时结合跨焊缝两侧横向位移的实时测量结果，分析了拘束条件对焊接热裂纹倾向产生影响的机制。

一种小型复杂焊件自动化焊接通用工作台的设计与研究

研究探讨了一种适用于小型复杂焊件自动化焊接生产的通用焊接工作台的设计。将焊件通过装夹、焊件装夹框、摆动气缸等机构,精确固定在工作台上。焊件装夹框可更换,框内设计不同的夹具可以装夹不同的焊件,二者的结合实现工作台的通用性。焊件相对工作台平面在竖直方向的夹角可由摆动气缸调节。利用电气旋转接头中继传输气路、信号及电源,焊接机器人可对焊件进行准确高效的定位焊接。该焊接通用工作台已在空调电机支架的焊接生产中实际应用,并取得良好效果。