点环激光超窄间隙焊与电弧焊高强钢厚板组织性能对比研究

为消除激光超窄间隙焊易产生的侧壁熔合缺陷,开发了点环激光填丝焊工艺,利用中心点激光对焊丝加热,利用环激光对窄间隙坡口加热,完成30 mm厚10CrNi3MoV低合金高强钢的焊接,并与传统电弧焊接头开展组织和性能对比分析。结果表明,激光超窄间隙填丝焊接头焊缝区由针状铁素体、粒状贝氏体与少量的马氏体组成,电弧焊接头由针状铁素体和粒状贝氏体组成。激光焊的快速冷却特点使其焊缝组织较弧焊更加细小。激光焊接头热影响区由较多的铁素体和粒状贝氏体组织和较少的M-A组元组成,有利于接头性能的提高。激光超窄间隙填丝焊接头抗拉强度与电弧焊接头近似相当,但激光超窄间隙填丝焊接头具有更好的冲击韧性。

高强钢变厚板汽车B柱热成形数值模拟及主要参数分析

目的研究热成形过程中冲压件温度场、应力场的变化规律,探究主要工艺参数对冲压件成形的影响规律。方法利用Abaqus软件建立热力耦合模型,对汽车B柱的热冲压成形过程进行数值模拟,分析板料及模具的温度和应力变化,确定主要工艺参数对冲压件的影响规律,利用得到的规律指导B柱模具的设计与制造,最后对B柱进行冲压试验。结果在热成形前的物料转移阶段,板材厚度差的存在使过渡区产生了温度梯度和内应力的变化;在热成形阶段,以减薄率为评判标准,确定了摩擦因数为0.35、冲压速度为100 mm/s时B柱的成形效果最好;对B柱的成形结果进行了分析,由局部减薄率的变化得到了模具缺陷的位置,由过渡区的偏移量得到了模具等厚区的长度,由板材温度变化确定了最佳保压时间为8 s。结论基于Abaqus软件,构建了B柱的热冲压有限元模型,对板材出炉至成形结束阶段进行了数值模拟与分析,在此基础上对B柱制件进行了冲压试验,发现制件的质量缺陷明显减少,对制件的指定点进行了面检测,合格率达到了95.83%,表明了分析结果的可靠性,同时也验证了有限元分析的准确性。

高强度特厚止裂钢在大型集装箱船上的应用分析

针对大型集装箱船舱口围和上甲板区域大量使用屈服强度为390 MPa和460 MPa、最大设计厚度为80 mm及以上高强度特厚止裂钢带来的船舶断裂安全隐患问题,参照IACS,以及中国船级社规范及相关标准,以某20000 TEU集装箱船为例,分别从母材性能、焊接材料、焊接工艺、无损检测和止裂设计5个方面进行分析,结果表明,大型集装箱船应用高强度特厚止裂钢,必须选择合格母材、严格控制焊接工艺参数、配合焊后无损检测及遵循相应止裂设计。

车用高强钢厚板模内淬火组织演变研究

目的揭示高强钢厚板在热冲压模内淬火过程中的马氏体组织演变特征和规律。方法建立了6mm厚硼钢板热冲压模内淬火过程马氏体相变有限元预测模型,分析了马氏体分布情况及演变特征,阐明了保压力等关键淬火参数对组织演变的影响规律。结果沿板面方向,马氏体从角部开始转化,逐渐由边缘向内部扩展,呈现出“边缘高、中部低”的分布特征。沿板厚方向,马氏体呈现出“表层高、心部低”的分布特征;随淬火过程的进行,这种厚向梯度分布特征逐渐弱化。与薄板相比,厚板的马氏体相变启动和结束时刻均较晚,且马氏体转化率明显较低,马氏体沿厚向分布的不均匀性也更明显。随保压力的增大,马氏体转化结束时刻前移,马氏体转化率增大且沿厚向分布更均匀,抗拉强度增大,延伸率减小;当保压力超过40 MPa时,上述影响逐渐减弱。结论与薄板相比,厚板组织沿板面和板厚方向均呈现更明显的梯度分布特征。保压力对厚板组织演变和力学性能有较大影响,但这种影响随保压力的增大而逐渐减弱。

海洋工程用钢疲劳寿命与CTOD值关系的研究

通过对钻井平台上所用高强钢EQ70进行了韧度和疲劳性能的试验研究,得出了反映其韧度指标的裂纹尖端张开位移(CTOD)值和不同交变载荷下疲劳寿命值呈近似的线性关系.在应力幅值ΔP一定的情况下,疲劳寿命值N随着CTOD值的增大而增大,并且在高应力幅的时候,对数疲劳寿命和CTOD值有比较好的线性关系,最后还从微观意义上解释了产生这种关系的原因.

高强特厚板焊接施工技术

通过对高强特厚钢板的焊接难点及对策、生产准备、工艺流程、焊接操作要点、质量保证体系及质量控制重点等方面进行了深入研究,总结出高强特厚板焊接的成套施工技术并应用于工程实践,焊缝质量合格率达到100%,有效地保证了工程的进度及质量。

13MnNiMoNbR钢的焊接工艺

13MnNiMoNbR钢是一种强度等级较高、综合性能良好的结构钢,用于制造高温、高压容器。其厚度为46mm的钢板在焊接过程中容易开裂,焊接接头冲击韧性值难以保证。通过工艺方案选定和工艺评定试验,探索制订了最佳工艺参数,使焊接的高压汽水分离器筒体达到了质量要求。射线探伤一次合格率为98.5%,超声波探伤结果全部为I级。

坡口预留间隙对高强度钢厚板打底焊缝成形的影响

利用MSC.Marc有限元分析软件对低合金高强度钢厚板打底焊热过程进行数值模拟,从温度场角度分析坡口预留间隙大小对焊缝根部熔合的影响,并通过焊接试验对模拟结果进行验证和补充.结果表明,在低合金高强度钢要求的焊接热输入下,当预留间隙小于2 mm时,打底焊缝根部出现未熔合或未焊透缺陷;当预留间隙增大到2-4 mm时,打底焊缝根部熔透,焊缝成形良好;当间隙增大到5 mm以上后,热源不足以熔化较多的侧壁母材金属,可能出现未熔合,实际焊接时需要采用大热输入摆动才能熔合良好.

基于ANSYS的高强钢厚板对接焊缝热裂纹成因分析

利用ANSYS的APDL参数化设计语言,以节点方式建立模型,对实际生产中JFE-HITEN 780S高强钢CO2气体保护焊的三维焊接温度场和应力场进行了数值模拟。模型实现了对实际生产中JFE-HITEN 780S高强钢36 mm厚板的13层、29道实体焊接工艺过程进行的仿真,在仿真和理论基础上对焊接热裂纹的成因和防止措施进行了分析。

激光功率对不等厚异种汽车高强钢板激光焊接头性能的影响

采用不同的激光功率,进行了不等厚DP600/DP980异种高强钢的激光对接焊,并对接头的显微硬度、拉伸和冲击性能进行了测试,观察了接头的显微组织和拉伸断口形貌。结果表明,随激光功率从1.5 k W增加至3.5 k W,焊缝中心晶粒先细化后粗化,熔合区平均晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度和冲击吸收功均先增大后减小;激光功率优选为2.5 k W,此时焊缝硬度最低值与最高值的差异仅为9 HV。

Q690高强钢中厚板全熔透焊接工艺分析

针对新材料Q690低合金高强钢中厚板普遍存在的焊接冷热裂纹及淬硬倾向大、焊后残余应力高、氢致裂纹敏感性强的问题,通过研究MK·GHS70焊丝与Q690高强钢匹配性问题,包括进行焊前处理、控制预热温度及层间温度、减小焊接热输入及正确的焊后热处理形式,得出合理的焊接参数,并通过超声探伤及力学性能检验该工艺可行性。结果表明,Q690高强钢中厚板全熔透焊接工艺完全满足设计要求和生产需要,成功解决了中厚板全熔透焊接难题。此方法已经成功用在海洋平台吊机、海洋井架等设备,取得了良好效果。

高强度钢材厚板钢结构的焊接特点及控制措施

高强度钢材厚板钢结构近年来得到了广泛的应用,钢结构施工工艺和方法也有了很大提高。本文介绍了高强度钢材厚板的焊接特点,探讨了其施工控制措施。

泉州世界贸易中心高强度厚钢板焊接工艺制定

本文结合工程实例针对高强度厚钢板焊接的难点,制定了详细的焊接工艺,对高强度厚钢板的焊接方法及焊材料的选择、焊接顺序、焊接工艺参数等方面做了详细阐述,经试验检测及本工程实践证明,所制定的焊接工艺是合理的,有效的保证了焊接质量。

温度和压边力对高强度硼钢热冲压成形板厚的影响

针对高强度硼钢板热冲压成形过程中厚度分布不均匀的问题,对它的成形过程进行了数值模拟,结合实验研究了初始成形温度和压边力对热冲压件板料厚度的影响规律。结果表明:初始成形温度850℃、压边力70MPa时,材料成形性能较好。在该工艺条件下获得了合格制件,验证了模拟结果的可靠性。

海洋平台焊接技术及发展趋势

焊接技术是海洋平台建造的关键工艺。随着深海油气资源的勘探开发,海洋平台用钢向着高强度、大厚度、良好的低温韧性等方向发展,国内海洋平台焊接技术存在自动化水平低、焊接效率低、焊接质量波动大等问题,严重制约着国内海洋工程装备制造的发展。大厚度高强钢的高效焊接技术、高强钢焊接热影响区的脆化和软化、焊接结构的应力与变形控制是现阶段海洋平台焊接亟待解决的问题。窄间隙焊接、激光电弧复合焊、K-TIG、热丝TIG是新型的高效高质量焊接工艺,适用于海洋平台用钢的焊接,可进一步深入研究并在海洋平台建造领域推广应用。

汽车卡箍多工位级进模设计

针对汽车高强度厚钢板卡箍的特点,分析了卡箍的冲压工艺及模具设计制造难点,介绍了排样设计、模具结构特点及关键部位的设计。

高强钢Q890中厚板残余应力测量技术

高强钢已被广泛应用于工程机械大型结构件的生产中,焊后残余应力直接影响着后续工序。借助有限元分析手段对高强钢对接板的焊接过程进行模拟,经分析得到残余应力分布情况。兼顾测量位置选择原则,选取仿真结果相应位置,结合X射线衍射法和盲孔法两种手段验证预测结果。结果表明,高强钢中厚板仿真结果与X射线衍射法结果吻合较好;两种测量方法在低应力区吻合较好,高应力区存在一定差距,对现场生产残余应力控制有重要指导意义。

中厚板T型接头双机器人焊接组织与力学性能

针对Q345中厚板高强钢构成的T型接头横角焊接位置在焊接过程中位置准确性差与根部难熔透的问题,提出一种双机器人双面双弧全熔透不清根MAG焊接方法.焊后对焊缝进行显微组织分析和接头力学性能测试.结果表明:打底焊前焊道过热区为板条状马氏体和下贝氏体组织,正火区为铁素体和珠光体组织;打底焊前弧焊道组织为板条状马氏体、针状铁素体和少量下贝氏体;打底焊后弧焊道组织为针状铁素体和先共析铁素体;填充焊道组织主要为针状铁素体.焊缝平均硬度为220 HV,高于母材平均硬度,-20℃条件下冲击吸收功高于27 J,符合标准要求,可实现自动化生产.

国产高强钢及厚板在央视新台址主楼建筑中的应用

重点介绍国产高强钢及厚板在央视新台址主楼钢结构工程中的大批量应用,同时介绍这些高强钢及厚板的技术指标、材料采购附加技术条件、材料进场复验要求以及Q390钢替代等内容。从央视主楼钢材应用质量表明,国内生产的厚钢板和高强钢均满足建筑用钢的要求。