单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点形式与力学性能研究

为探究单洞双线盾构隧道中隔墙合适的顶部节点形式及各节点形式的力学性能,总结现有工程中隔墙顶部节点形式,并对各节点形式提出简化模型,采用理论方法对简化模型力学性能进行分析,并利用数值模型验证简化模型的合理性及各节点形式的力学性能与适用范围,得到如下结论:1)螺栓配合角钢或连接件的方式更适合于全预制中隔墙;2)所提出的简化模型具有较好的参考性,可应用于中隔墙顶部节点的初步设计;3)顶部采用连接件可形成协调受力,提高顶部节点受力性能,建议今后单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点采用该形式。此外,竖向铰支座模型受力形式合理,今后工程可基于该模型进行实践探索。

厚板双面四丝单道埋弧焊接工艺参数设计及应用

结合焊缝熔深与四丝单道埋弧焊一丝焊接参数、钢板壁厚、坡口深度的函数关系,及焊丝填充面积与四丝单道埋弧焊一丝~四丝焊接参数、坡口深度、坡口角度的函数关系,设计厚板双面四丝单道埋弧焊接的焊接坡口尺寸及对应的焊接参数。依据此参数进行32 mm、40 mm和50 mm厚板双面四丝单道埋弧焊接试验。结果表明,设计的焊接工艺参数既可保证厚板大钝边尺寸双面焊接焊透,又能保证厚板大坡口截面填满,并可获得良好的焊接质量。

小直径螺旋焊管TIG焊补焊工艺技术分析与应用

小直径螺旋焊接钢管补焊工艺,长期以来一直受到空间位置的约束,因其口径小,工人无法采用焊条电弧焊对内焊缝缺陷进行修补,因此焊接质量一直是制约企业发展的瓶颈。为确保产品质量,企业对小直径螺旋缝埋弧焊管采用TIG焊补焊工艺技术,实现单面焊双面成型,优化焊接工艺参数,分析操作技能,匹配合适的焊接材料,提出合理的施工方案及解决措施。经生产验证,产品各项性能指标均满足GB/T 9711—2023 PSL2标准及客户技术要求,使用效果良好。

TC4钛合金T型接头双面双弧MIG焊接特性研究

对30 mm厚TC4面板和15 mm厚TC4腹板构成的T型角焊缝采用双面双弧MIG方法进行焊接,采用高速摄影对熔滴过渡形态进行了观测,采用数值模拟方法对比了单侧焊接和双面双弧焊接的温度分布,并对双面双弧焊接的焊缝成形进行了观测,对焊接接头组织进行了分析,并对接头显微硬度和拉伸性能进行了测试。结果表明:采用双面双弧MIG焊接可以获得成形良好内部无缺陷的焊接接头。焊接熔滴过渡形式为连续的滴状过渡,过渡过程稳定均匀。双侧焊接时,两侧温度场对称分布。接头冶金结合良好,焊缝组织为粗大的柱状晶,晶粒内部为长针状α'、层片状α和块状α相。面板侧热影响区为残余初生α、层片状α和残余β相。腹板侧热影响区为针状α、层片状α和残余β相。腹板和面板侧热影响区的显微硬度均高于母材。焊接接头抗拉强度达到969 MPa以上,断裂位置位于母材。

Q345B钢MAG焊与激光-MAG复合焊对比研究

对4 mm和8 mm厚的Q345B试板分别进行MAG焊和激光-MAG复合焊的工艺试验研究,分析焊缝成形,检测焊接接头宏观形貌、拉伸性能和弯曲性能。结果显示:相对于常规MAG焊,激光-MAG复合焊能够实现单面焊背面无垫板的自由成形;焊接速度显著提高,焊接作业效率提高一倍以上;焊材消耗减少,仅为MAG焊的22%~27%;焊接热输入小,焊后工件变形显著减小;焊接接头的拉伸和弯曲性能合格,满足实际工程应用要求。

螺旋缝焊管钢带对接单道次单面埋弧焊双面成型控制方法

通过构建焊缝熔深与双丝单道埋弧焊一丝焊接规范的函数关系及焊丝熔敷面积与双丝单道埋弧焊一丝、二丝焊接规范的函数关系,根据钢板壁厚的不同设计对应的双丝单道埋弧焊接坡口尺寸焊接规范,采用带衬垫的钢板单面埋弧自动焊双面成型焊接方法,既能够保证对接钢板焊透,焊丝熔覆面积满足焊缝成型所需的熔覆量,又保证焊缝成型质量,减少了钢带对头焊缝背面在制成钢管后的清根焊接工序,提升了生产效率。

基于ABAQUS的单丝双面气电立焊数值模拟

基于有限元软件ABAQUS,建立了单丝双面气电立焊焊接温度场和应力场的有限元模型。热源模型选取圆柱体热源与面热源的组合,并采用生死单元技术来进行焊缝的填充加载,采用试验测定的EH40钢高温热物性参数模拟了焊接过程。模拟计算结果表明:焊后试板的横向残余应力在板中间区域为拉应力,在其余区域为压应力;纵向残余应力在焊缝及其附近区域表现为较大的拉应力,而在远离焊缝的位置拉应力迅速衰减并过渡为压应力;通过与试验结果对比,计算得到的热循环曲线及焊缝形状与实际试验吻合度较高,验证了所建立的模型的准确性。该模型可以用于预测气电立焊焊接过程中的温度场、应力场和残余应力分布,为焊接工艺优化和结构设计提供理论依据。

压力容器21/4Cr1Mo1/4V钢深熔TIG焊接工艺

研究压力容器用21/4Cr1Mo1/4V钢深熔TIG焊接工艺,分析不同参数下焊缝的力学性能,通过工艺试验分析深熔TIG焊接中的主要影响因素,提出控制措施,获得良好的焊缝成形和综合力学性能。

二氧化碳气体保护焊双面成型焊接技术的应用

双面成型焊接技术是以二氧化碳气体保护焊为基础的创新工艺,具有施工更便捷、焊接质量更高、焊接效率更快的优势.为保障实践工程中二氧化碳气体保护焊双面成型焊接技术能够科学应用,从影响因素、应用要点、保障措施三个方面展开了二氧化碳气体保护焊双面成型焊接技术的应用探讨,旨在充分发挥出此技术的应用优势,提高钢结构焊接工程的质量效率.

“国和一号”主蒸汽安全阀支管扩管焊接工艺研究

“国和一号”主蒸汽安全阀支管扩管是创新性解决核电站运行噪声问题的关键设备。其材质为SA-182 Gr.F11 Cl.2,采用上部锻件和下部锻件组焊而成,整体结构为两端小、中间大的圆柱形容器,焊缝不具备背面清根条件。针对支管扩管的结构特点,设计了合理的单面焊双面成形坡口形式,结合焊缝质量控制要求和焊接效率选取了氩弧焊打底+手工焊填充的焊接方案进行焊接。针对材料的特点开发了相应的焊接规范参数,其性能满足设计要求。经过技术论证,先后解决了单面焊双面成形、焊接变形控制的难题,并且通过合理的工装设置实现了支管扩管的批量化工程应用。实施后,全部批次共计14件支管扩管无损检测全部一次合格,焊缝质量满足设计要求,制造质量稳定、周期可控,攻克了支管扩管这一设备的制造难题。

管道全位置自动焊机的专用电源及焊接工艺

为实现管道全位置自动根焊,突破了传统的气体保护焊"恒压、等速送丝"系统的电压和送丝速度(即电流)的搭配关系,采用短路能量与燃弧能量自适应调节技术,研制成功专用的电弧能量调节器,通过IGBT的高速开关作用调节短路过渡MAG焊接过程中短路能量和燃弧能量的分配,保证电弧在更低电压、更大电流条件下稳定燃烧,以适应管道全位置根焊在小熔池基础上的高能量输入,实现了长输管线的全位置立向下自动根焊工艺.结果表明,其焊接效率较传统的手工纤维束焊条或TIG焊接工艺打底有明显的提高。

6005A-T6铝合金厚板单面与双面搅拌摩擦焊的性能比较

采用搅拌摩擦焊对35 mm厚的6005A-T6铝合金分别进行单、双面对接焊接,对焊缝的微观组织、焊缝整体和沿厚度方向上的力学性能变化、焊缝的腐蚀电流密度和电位进行了研究。结果表明,单面焊焊核区的平均晶粒尺寸为9.14μm,双面焊为6.33μm。单、双面FSW焊缝前进侧与母材有明显的界面,两种焊缝接头均出现明显的软化;沿焊缝厚度方向单面焊的硬度最低点出现在焊缝根部,双面焊则出现在两次焊接的重合部位。单面焊接头的平均抗拉强度为182 MPa,为母材的65.9%;双面焊接头的平均抗拉强度为209 MPa,为母材强度的75.7%;双面焊焊缝的腐蚀电流密度低于单面焊而电位高于单面焊。

桥梁钢Q370q双丝埋弧焊研究

以新型桥梁钢Q370q为研究对象,采用埋弧焊丝H10Mn2、CJQ-4分别进行双丝埋弧焊接试验,同时采用埋弧焊丝H10Mn2进行单丝埋弧焊接试验,通过对焊丝H10Mn2的双丝、单丝埋弧焊焊接接头以及焊丝H10Mn2、CJQ-4的双丝埋弧焊接接头进行对比研究,对每种接头在化学成分、微观组织、力学性能等方面的差异进行了理论分析。结果表明,双丝埋弧焊接桥梁钢Q370q在选择埋弧焊丝CJQ-4时,力学性能满足相关技术标准要求,焊接质量良好。

双丝埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响

为了研究双丝埋弧焊这种高效焊接工艺对低合金高强钢焊接成形质量的影响,进行了双丝埋弧焊对接试验。试验结果表明,电流、电压一定时,改变双丝排列方式从双丝串列、并列到错开方式,从接头成形和力学性能分析来看,只有双丝串列的双丝埋弧焊工艺适合低合金高强钢的对接焊接;为确保接头成形质量,双丝间距、焊接速度以及焊接电流、电压应控制在合理的范围内。采用大的焊接速度应选用较小的双丝间距,在中等焊接速度下,双丝间距应控制在20～100mm,同时焊接速度应控制在60～100cm/min。该研究结果对多丝焊工艺的研究和其他合金钢种的焊接有一定的参考价值。

7A52铝合金单双丝焊工艺对比分析

采用ER5356焊丝对7A52铝合金厚板进行单、双丝气体保护焊工艺对比。对单双丝焊焊接接头的变形、显微组织、焊缝硬度和拉伸性能进行了试验分析。结果表明,双丝焊焊接接头变形小;双丝焊焊缝与单丝焊焊缝相比,组织更为细小致密,热影响区较窄;焊缝区硬度高于单丝焊焊缝;焊缝抗拉强度比单丝焊焊缝提高了7.7%。由能谱分析得知采用双丝焊工艺可抑制锌的挥发。

6063铝合金单、双杆连续挤压扩展成形的对比

双杆连续挤压是宽厚比大的铝材的一种高效加工方法,文章针对6063铝合金单、双杆连续挤压扩展成形进行有限元数值模拟对比分析,模拟结果表明,双杆挤压较单杆挤压更能合理的分配金属的流动,金属挤压温度、速度和等效应变分布更加均匀,且挤压轮扭矩、挡料块受力均低于单杆挤压,因此在扩展挤压成形方面双杆挤压优于单杆挤压。双杆扩展挤压产生的焊缝呈花瓣形状,焊缝处晶粒尺寸大于基体晶粒尺寸;焊缝的存在对产品的力学性能会产生一定的影响,当拉伸力与焊缝成90°时,焊缝质量对产品力学性能的影响最大。

飞机蒙皮包覆拉伸成形加载轨迹设计优化方法

加载轨迹对飞机蒙皮拉伸成形质量有着至关重要的影响。针对单凸双曲度蒙皮包覆拉伸成形,系统研究了成形加载轨迹设计以及优化方法。基于应变控制方法,通过几何解析建立了成形初始加载轨迹及加载范围计算模型;采用有限元数值模拟技术和优化理论相结合的方法,建立了优化计算所需的蒙皮包覆拉伸成形有限元分析模型和加载轨迹优化数学模型。实际算例表明,该方法有效可行,为提高飞机蒙皮成形质量提供了有效的解决途径和方法。

616高强钢单双丝MIG焊接性对比研究

采用双丝MIG、单丝MIG焊接工艺在相同条件下对616高强钢进行了焊接。分析焊缝内部的质量、焊接接头的组织、焊接接头的强度,对比两种工艺的焊接效率和线能量,研究结果表明:在焊缝内部质量、焊接强度方面,双丝焊优于单丝焊;在焊接效率上,双丝焊是单丝焊的3倍;在单位线能量上,双丝焊比单丝焊降低了32.1%。

单电源双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊工艺

针对常规双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊(GMAW)的控制过程较复杂、焊接成本较高等问题,提出了采用单电源实现双丝旁路耦合电弧GMAW的方法,并设计了采用快速原型技术的实验系统.同时,进行了大量焊接工艺实验.实验结果表明:采用单电源的双丝旁路耦合电弧GMAW可以稳定焊接,但相对于双电源的双丝旁路耦合电弧GMAW其稳定工作区间更窄;通过调节旁路送丝速度快慢的焊接工艺实验,分别找到了在主路电流为300、350、400、450、500、550A时旁路送丝速度的稳定工艺区间.

铝合金双面双弧同步立焊工艺特征与接头组织性能分析

采用双面双弧同步立焊工艺方法,对8 mm厚5083铝合金进行自熔试验,I形坡口一次熔透,焊缝成形美观。通过调节两侧电弧热量配比研究熔池成形规律,并从焊接接头的微观组织、力学性能分析其连接机理。研究结果表明,随着热输入的增加,双面双弧同步立焊热量加速集聚,熔深以三次幂函数的速度增大。双面双弧同步立焊接头轮廓呈'双曲线形',而相同热输入下的单面焊接头则呈'倒马鞍形'。总热输入一定的情况下,双面双弧接头正面熔宽随能量配比系数的增大而增大,反面熔宽随能量配比系数的增大而减小,中间熔宽基本不变,熔化面积随能量配比系数的增大先增大后减小;能量配比系数一定时,随着焊速的增大,接头熔宽和熔化面积均减小。母材组织为条带状纤维织构,热影响区发生静态回复与再结晶,变形组织消失,产生新晶粒,焊缝区主要由α-Al固溶体、β相(Al_8Mg_5)质点和骨骼状的Mg_2Si析出相组成。焊缝的抗拉强度随着能量配比系数的增大而减小,拉伸断裂形式为韧性断裂。热影响区出现软化现象,双弧交汇区硬度低于正面焊缝区。