Q420qD钢部分熔透角接接头焊接工艺与性能研究

采用CO_(2)气体保护焊对16 mm厚Q420qD钢进行部分熔透角接焊,对平焊、立焊和仰焊的焊接工艺进行优化设计,并分析了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:在13.25~19.77 kJ/cm的焊接热输入条件下,接头焊缝和热影响区组织稳定。焊缝显微组织主要为先共析铁素体和针状铁素体,粗晶区为贝氏体、针状铁素体和珠光体的混合组织,细晶区铁素体和珠光体组织均匀分布。不同位置焊接接头的硬度变化规律为:热影响区>焊缝>母材。焊接接头的屈服强度(558~669 MPa)明显高于母材(464 MPa),拉伸断裂位置均发生在热影响区;焊缝和热影响区在-20℃的冲击功≥69 J,表现出良好的冲击韧性。

安放式管座角焊缝超声相控阵检测关键技术研究

安放式管座角焊缝具有变化的曲率、特殊的焊缝形式等特点,在实施检测时,探头和检测面无法实现良好接触,采用常规无损检测手段难以实施有效检测。鉴于此,提出利用超声相控阵检测方法对该类型焊缝进行检测。针对安放式管座角焊缝检测难点,首先利用CIVA软件对不同频率相控阵探头进行仿真,确定合适的检测频率,有助于优化检测工艺;结合安放式管座角焊缝在实际工程中易产生的缺陷设计含裂纹、未熔合和条渣等三种常见类型的自然缺陷试块,然后利用超声相控阵检测手段对该自然缺陷试块进行检测。实验结果表明:针对安放式管座角焊缝内部缺陷,通过超声相控阵检测手段能够实施有效检测。

薄板小间隙对接焊焊缝特征点的识别

针对薄板小间隙对接焊焊缝特征点检测问题,应用了一种基于Labview的Shi-Tomasi角点检测算法,根据线激光照射到焊缝表面形成间断的激光条纹,采用图像预处理以及图像形态学变换的方法得到便于进行焊缝角点检测的焊缝图像,然后运用Shi-Tomasi角点检测法对焊缝图像进行角点检测,从而确定出焊缝特征点的位置。通过Labview进行了焊缝特征点识别程序的编写,并在厚度为2mm,焊缝间隙分别为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm的铝合金薄板上进行了特征点识别检测,误差范围不超过0.15mm。结果表明,Shi-Tomasi角点检测算法相较于传统角点检测算法可以更加快速准确的提取到焊缝特征点的位置。

锅炉集箱水冷壁管座裂纹的问题分析与预防

工业锅炉中集箱与水冷壁管连接处管座角焊缝焊接质量是保证锅炉安全使用的重要因素,当管座角焊缝出现裂纹情况时,检验人员应排查角焊缝裂纹发生的主要原因,对锅炉集箱管座角焊缝开裂问题进行原因分析,总结出防止焊缝产生裂纹的预防措施,希望为从事相关工作人员提供参考和借鉴。

一种骑坐式管座角焊缝超声检测特殊回波信号鉴别

在对锅炉集箱管座角焊缝超声检测时发现了一种特殊反射回波,这种反射回波若不加以区分将引起误判,造成不必要的返修,对产品质量和生产进度产生影响。笔者通过理论分析并结合各种实际验证得出了其产生的原因和判断方法。

高强焊丝钢N2M2T连铸坯表面缺陷分析及工艺改进

针对某钢厂在冶炼N2M2T高强焊丝钢时,连铸坯表面出现的凹陷、角部深振痕裂纹及渣坑等表面缺陷,结合理论分析及现场实际生产情况,从保护渣理化性能、结晶器振动参数、一冷配水及钢中N含量等对铸坯表面产生的缺陷进行分析。结果表明,连铸坯产生的表面缺陷主要与保护渣理化指标、结晶器振动参数、钢中N含量有关,而与一冷配水关系不大。生产实践表明,通过将保护渣碱度从0.6提高到1.19,w[C]从13.51%降低到8.21%,粘度从0.666 Pa.s降低到0.156 Pa.s,结晶器振动参数偏斜率由0.15提高至0.20,振频公式由60+50 V调整为90+60V,钢中N含量控制在<50×10^(-6),连铸工序△N<7×10^(-6)等措施,N2M2T高强焊丝钢连铸坯的表面缺陷得到明显改善,铸坯合格率从85%提高到95%以上,为后续轧钢的稳定轧制提供了保证。

装载机动臂组合焊接变形的控制

针对装载机动臂组合焊接生产中动臂板焊后所存在的角变形和扭曲变形,从理论和施焊现场工艺方面分析了动臂组合产生变形的原因,并通过对动臂组合焊接方法的正确选择、焊接顺序和焊接规范的优化设计,有效地解决了动臂组合焊接变形的问题。

角接接头旋转电弧焊接热源模型温度场模拟

针对角接接头旋转电弧焊接温度场模拟问题,建立了旋转电弧焊丝端部轨迹方程;考虑其焊缝特性并引入焊炬夹角,建立了一种改进的热源模型;以Q235为母材,焊炬夹角45°为例,运用该热源模型进行温度场仿真,获得了其动态温度场分布规律。仿真结果表明,靠近上侧板焊缝温度要略高于下侧,说明其焊接熔池不对称,且靠近上侧板熔池的宽度与深度大于下侧板;同时,旋转运动引起的温度叠加作用,使得靠近热源中心前部的温度要略高于热源中心温度。仿真结果为正确选择焊接工艺及工件变形分析提供参考。

角接接头焊缝外观检查质量标准的探讨

针对厚壁管角接接头多次出现裂缝,解剖后又没有发现足以引起裂缝的除未焊透外的其它焊接缺陷的情况,认为除应力集中外,角接接头本身的强度也是决定是否会开裂的一个重要原因,为此建立了一个数学模型,同时结合实例证明。按目前大多数人认可的角接接头焊脚的定义,根据DL/T869—2004《火力发电厂焊接技术规程》去控制焊接尺寸,会出现焊缝有效厚度不足的问题。从而根据角接接头有效厚度不应小于最小壁厚的观点,提出对此类角接接头焊缝外观质量控制的几点意见。

角接接头热源模型的温度场数值模拟

根据角接接头焊接特性,分析其焊缝不对称的特性,在双椭球热源基础上改进其热源模型。以Q235为母材,根据试验与反演算法得出改进双椭球热源参数并对其热源模型进行仿真验证,获得了焊缝成形过程与温度场分布规律及对咬边的影响;得出热源中心处纵横能量分布,证明了上下焊缝不对称的原则。该方法为合理选择焊接工艺参数和保证焊接质量提供依据参考。仿真结果表明,改进的热源模型正确。

木塑窗角的熔焊-电磁感应复合连接技术

选取挤出型工艺生产的木塑异型材作为研究试件,采用熔焊-电磁感应加热复合连接木塑窗角的方法,先用熔焊进行木塑窗角的初步连接;再用电磁感应加热热熔窗角,熔化腔内的填充物,待冷却后形成加强筋塑件角码,完成二次加强连接。用单因素分析法,探索复合连接技术适宜工艺参数。结果表明:在焊接温度260℃、焊接时间60 s、加热时间50 s、左右进给压力0.2 MPa、前后压钳压力0.4 MPa,完成初步焊接;在电磁感应加热时间55 s、输出振荡频率50 k Hz时,效果最好,试件受压弯曲的最大力为3 952 N、受压弯曲应力为26.97 MPa。熔焊-电磁感应加热复合连接木塑窗角,实现了连接速度快、热效率高、木塑表面无破坏、具有一定连接强度等优点。

船用铝合金角接的固定轴肩搅拌摩擦焊焊具设计研究

针对船舶常用的5系与6系铝合金的角接开展固定轴肩搅拌摩擦焊的焊具设计研究。对焊具材料的选择及热处理工艺、轴肩和搅拌针的结构型式以及两者间的配合方式等展开了分析研究。

轴肩型面对角接接头静轴肩搅拌摩擦焊缝成形的影响

设计了钝角与圆角两种型面的静轴肩搅拌工具,通过采用7A52与7B52异种材料进行试验,分析两种搅拌工具作用下焊缝成形和材料流动特点,进而分析对不同焊接参数(焊接转速、焊接速度、压入量)对焊缝成形的影响。结果表明,前进侧材料向下流动在顶部形成瞬时空腔,圆角型面轴肩有利于焊缝顶部材料补给前进侧的空腔,在极小压入量0.05mm、焊接转速1000r/mm、焊接速度100~200mm/min范围内均可获得表面光洁、无缺陷的接头;钝角型面轴肩由于不利于补给前进侧的空腔,在前进侧顶部与顶角位置产生缺陷,即使改变工艺参数也无法消除顶角缺陷。

中厚板T形接头拐角焊缝机器人焊接工艺的研究

本文以选用弧焊机器人焊接T形接头90°拐角焊缝为例,针对中厚板T形接头90°拐角焊缝处易产生堆积凸起、未熔合、脱节、咬边等缺陷,通过分析焊接轨迹点的设置、选用的焊接参数、焊枪角度等对焊缝质量的影响,进行了机器人焊接工艺的试验,优化了焊接轨迹点的设置、焊接参数、焊枪角度等。结果表明,正确设置焊接轨迹点、合理选用焊枪摆动功能及焊接参数等,提高了焊缝质量和效率,降低成本。

用于波纹板角焊缝跟踪的变步长角点检测算法

针对波纹板-箱梁T型接头角焊缝位置的激光双目视觉检测,提出了一种变步长角点检测算法,即先建立波纹板角焊缝位置的双目视觉测量模型,根据激光条纹投射在角焊缝上的成像特征进行图像预处理,然后设计变步长搜索算法先找到激光条纹上的近角点,于近角点两侧选取激光条纹上的像素点构造两条直线,由直线的交点来确定角点.试验结果表明,用该方法测量角焊缝位置坐标,可靠性高,测量误差范围在0.1mm以内,角焊缝轨迹三维重建误差在1mm以内,测量精度优于传统算法.

激光焊接不锈钢微间隙焊缝偏差角点检测法

针对大功率(10 kW)光纤激光焊接304不锈钢紧密对接微间隙焊缝(焊缝间隙小于0.1 mm),通过高速像机摄取熔池近红外热像并分析其特征,分析和处理熔池热像特征,提取激光束偏离焊缝位置的信息,探索激光束与焊缝偏差的信息表征.利用激光深熔焊的匙孔效应,研究焊缝在固态与液态交界处不稳定边缘特征点,提出一种角点检测法实现微间隙焊缝偏差的检测.结果表明,熔池红外热像角点密集分布中心与焊缝偏差有密切的关系,通过角点分布密度可以有效判断焊缝偏差状态.

一种搅拌摩擦焊角接焊接外侧的方法

在分析现有搅拌摩擦焊角接焊接的方法的基础上,提出了一种新的搅拌摩擦焊(FSW)角接焊接外侧焊接方法(FSOCW)。

蒸汽发生器安放式小径接管全焊透角焊缝超声检测工艺改进

由于蒸汽发生器安放式小径接管全焊透角焊缝的结构限制、接管曲率大等因素,传统的超声检测工艺存在一些弊端。改进了传统超声检测工艺,设计了专用的超声波探头并采用从接管内壁进行扫查的检测方法。采用改进后的超声检测工艺在缺陷模拟接管上进行了验证试验,结果表明新的检测工艺规避了传统超声检测工艺的缺点。

V型焊接坡口图像处理方法的研究

焊缝跟踪是焊接自动化中的核心技术,而焊缝的角点提取对于焊缝成形好坏有着重要的影响。在焊接中,V型焊接坡口是一种最为常见的焊接接头。为提高焊缝角点提取的准确度,针对V型焊接坡口,研究了曲率极值法的角点检测算法。在获取到一副焊缝原始图片,对图片进行预处理,包括图像分割、图像去噪和骨架细化。再应用曲率极值的角点检测方法从细化后的V型焊缝激光线上提取角点坐标并标记。实验结果表明,该方法简单有效,准确度高。

角点检测与光流跟踪的焊缝特征提取与定位研究

针对V型坡口中厚板对接焊焊缝特征点检测精度不高的问题,研究了一种基于激光视觉传感的角点检测与光流(LK)跟踪的焊缝特征快速提取与定位方法。根据三角测量原理,设计了能够实时检测焊缝特征图像的激光视觉传感器,并建立了由激光条纹特征点像素坐标到焊缝特征点三维坐标的数学模型;对焊缝图像进行了预处理,采用Shi-Tomasi角点检测提取了焊缝特征;最后使用光流法为后续帧匹配特征角点,实时计算出了图像中焊缝特征点的亚像素位置。研究结果表明:基于角点检测与光流法跟踪的焊缝特征提取与定位方法,其特征点检测精度较高,平均误差在±0.13 mm以内,可以实时、准确地识别焊缝特征。