30mm厚EH420船板钢三丝埋弧焊接温度场数值模拟研究

为了减少焊接时产生的高温对热影响区韧性的影响,分别研究了焊接线能量、焊丝功率分配、焊接电压和焊丝间隔对温度场的影响。基于Visual-Environment有限元软件,利用双椭球热源模型,对30 mm厚EH420船板钢三丝埋弧焊接温度场进行了数值模拟。结果表明:1)当线能量从150.26 kJ/cm降低到104.72 kJ/cm时,粗晶区峰值温度降低了322℃;2)当线能量相同时,前丝功率占比从25.00%上升到41.67%,且中丝功率占比不变的情况下,粗晶区峰值温度降低了56.79℃;3)提高焊接电压后,粗晶区峰值温度、熔深和熔宽变化较小;4)焊丝间隔从20 mm增加到45 mm,熔池长度增大了50 mm,并在焊丝间隔40 mm之后出现由单熔池向双熔池转变的现象,粗晶区峰值温度呈现先增大后减小的趋势,焊丝间隔在35 mm达到最高温度1183.62℃;5)从拟合结果得出,在焊接30 mm厚的EH420船板钢“Y”型坡口时,线能量应采用174.54 kJ/cm,在此线能量下前、中、后丝的功率占比采用15∶11∶7且焊丝间隔为20~30 mm,能够有效避免出现焊接缺陷。研究结果既可以保证焊接质量,又可以大幅提高焊接效率,为企业降本增效提供新方法。

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。

TMCP工艺生产的100 mm大壁厚EH36钢板焊接接头的组织和性能

介绍了TMCP工艺生产的100 mm厚EH36海洋工程用结构钢的生产方法,采用埋弧焊技术分别在15、50kJ/cm线能量下对钢板进行多道次对接焊接,分析检测了母材及焊接接头的显微组织、常规力学性能和焊接接头-10℃的裂纹尖端张开位移(CTOD)。结果表明,采用超低碳多元微合金化成分设计,TMCP工艺试制的100 mm厚EH36钢板具有良好的力学性能,母材及不同热输入的焊接接头具有优良的低温抗开裂性能。

起重机厚板拼装焊接工艺试验和性能分析

为提高集装箱起重机厚板拼装效率和焊接质量,提出利用单面焊双面成形埋弧焊工艺取代传统焊接方式,进行了焊接工艺试验和焊后性能试验。结果表明,单面焊双面成形埋弧焊的最佳焊接参数为:前丝焊接电流850 A、电弧电压28 V,后丝焊接电流800 A、电弧电压32 V,焊丝间距为8 cm,焊接速度为30 m/h;焊后试板及接头的PT、UT、抗拉强度、硬度、冲击吸收功均满足焊接标准规定;采用双丝埋弧焊加陶质衬垫,正面进行打底、填充和盖面焊,反面进行马板固定定位,可实现一次性完成两层单道的焊接施工,极大简化了焊接工艺,提高了焊接效率。

海上风电单桩超厚钢板拼板焊接工艺

随着海上风电行业的快速发展,向深远海发展已成为必然,且海上风机发电功率逐渐增大,对大直径、超厚壁单桩基础的应用也越来越普遍,而风电宽厚板的拼板焊接是单桩基础建造的关键环节,为了提高单桩桩基的焊接及生产效率,应加强超厚板的高效焊接工艺的研究。文中以EN10025 S355ML,S355NL这2种材料为母材,以GFL-71Ni,H-14/Superflux 55ULT为焊材,采用MZ-1250Ⅳ型埋弧焊机对拼板焊缝进行了V形坡口焊接工艺试验研究,并对焊接变形控制规律进行探索。结果表明,该单面V形坡口焊接新工艺在保证拼板焊接接头力学性能及焊缝质量的同时,有效提高了超厚壁单桩桩基的焊接速度和生产效率,且在试验研究及实际生产过程中总结出该工艺焊接变形控制的规律,对大直径超厚壁桩基的加工制作具有较强的指导价值及借鉴意义。

中厚度船用钢焊接技术发展现状

从电弧焊技术、埋弧焊技术、气体保护焊技术、搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)技术和激光焊技术等方面,对比中厚度船用钢各种焊接技术的特点和应用基础。研究发现,基于船用钢材料本身的裂纹敏感性和焊接厚度的增加,中厚度船用钢焊接技术应向激光-电弧复合焊发展,以解决现有焊接技术的焊接难点。

热风炉炉体横环缝的埋弧自动焊工艺探讨

文中通过对大型热风炉炉体所采用的WSM-5OC钢板的焊接性进行了分析,确定了采用埋弧自动焊焊接工艺施工的方法,降低了焊接缺陷发生概率,获得优良的焊缝质量。实践证明,该焊接工艺是可行的。

卷板制造JCOE直缝埋弧焊接钢管性能

简述了采用热轧卷板制造直缝埋弧焊接钢管的全过程。采用热轧卷板,经过卷板开平和切断,采用JCOE工艺制成直缝埋弧焊接钢管,分别进行成分、拉伸、冲击、硬度、DWTT等理化性能检测,结果符合相关技术规范DNV-OS-F101(2000)和API SPC 5L。

大型锆-钢复合板反应器的焊接技术及质量评价

介绍了窄间隙埋弧焊、氩弧焊、等离子弧焊等焊接方法在大型锆-钢复合板反应器制造中的应用,并指出了各种方法的适用范围及优缺点。除对焊接接头进行常规的射线、渗透及超声检测外,还对反应器进行了水压、气密性、热循环、氦检漏等试验,检验复层焊缝在设计温度、设计压力下是否产生缺陷及缺陷是否发生扩展,尽可能保证设备的长周期安全运行。

双尖角磁场再压缩等离子弧中板焊接

本文从电弧热源特征及熔池受力分析两方面说明,采用双尖角磁场再压缩等离子弧沿电弧截面长径方向施焊是提高小孔型焊接一次焊双面成形厚度极限的有效途径,介绍了采用此方法在实际生产条件下对16mm不锈钢板焊接的试验结果,并就其工艺特点、焊缝成形规律以及工艺参数的影响进行了探讨。由于双尖角磁场再压缩等离子弧随焊接厚度增加无需大幅度增加焊接电流以保证穿孔,可以通过调节激磁电流来提高等离子弧的穿透能力.因而熔池尺寸和小孔孔径均受到限制,有利于维持熔池液态金属的力学平衡,故焊接厚度极限和焊缝成形的稳定性都比一般等离子弧有明显提高.

厚板FAB法单丝埋弧焊温度场的有限元分析

从宏观传热学出发,综合考虑坡口形式对焊接热输入影响及焊缝横断面形状特征,建立了厚板FAB法单丝埋弧焊温度场三维数值分析模型.利用ANSYS软件对不同厚度D32钢FAB法单丝埋弧焊焊接温度场及热循环曲线进行模拟计算,对其热场特征进行了分析.结果表明,不同焊接条件下横断面形状尺寸及热循环曲线计算结果与试验结果吻合较好,从而证明了模型的准确性和适用性;在获得良好焊缝成形条件下,随着板厚的增加,焊件上、下表面的热影响区宽度有所减小,而热循环冷却时间t8/5变化规律不明显.

起重机拼板不清根高效焊接及接头性能分析

为了解决拼板在焊接过程中的碳弧气刨清根、板材翻身导致焊接工序复杂、生产效率低下以及无法实行自动化焊接等问题,提出一种采用埋弧焊单面焊加陶瓷衬垫方法,板单元正面进行埋弧焊接,试板背面与陶瓷衬垫紧密贴合,从而实现拼板对接单面焊双面成形.研究结果表明,该埋弧焊接工艺满足100%RT和100%UT探伤,-20℃条件下冲击吸收功高于27 J,其力学性能结果符合标准要求.与传统工艺相比,该焊接工艺在保证其焊接质量的同时可简化生产工序,提高生产效率,降低生产成本,减少环境污染,实现绿色生产.

14MnNbq钢超厚板(60 mm)焊接性能研究

重点介绍武钢首批试制的天兴洲大桥14MnNbq超厚板(60mm)与匹配的WQ系列桥梁钢埋弧焊丝研制进展情况。按照大桥局提出的焊接技术条件,对首批生产的14MnNbq钢(60mm)超厚板埋弧焊进行了大量的抗裂焊接工艺试验及接头性能试验。研究结果表明,14MnNbq钢超厚板(60mm)具有优良的抗冷裂纹性能及优良的接头综合性能。埋弧焊采用WQ系列焊丝匹配均达到了天兴洲大桥焊接技术条件,焊缝综合性能指标完全满足了大跨度大桥制造焊接技术的要求。

中厚板低频脉冲TIG打底焊的电弧形态及熔池行为

针对中厚钢板传统背衬板手工打底焊接工艺存在的效率低、工序复杂、过程稳定性差等问题,采用低频率、大占空比的脉冲TIG方法来实现无衬板5mm大钝边16MnR钢的单面焊双面成形.利用高速摄像详细观察了焊接电弧穿过熔孔的被压缩过程,统计分析了一定焊接速度下电弧尾焰偏转角度和长度与焊缝熔透的相关性.实验结果表明:在一定焊接规范下,电弧熔化钝边形成孔状熔池,穿过熔孔的电弧尾焰偏转角度和长度均与焊接速度呈负相关,且与焊缝熔透程度约呈现正相关,通过观测电弧尾焰尺寸,可对打底焊时焊缝的熔透程度做出预判;电弧周期性变化的热力耦合作用增强了熔池液态金属的搅拌及对流作用,在表面张力、重力、电弧力以及气体吹力的共同作用下,熔孔侧壁上的液态金属向熔池边缘及底部流动,增强了熔池中的热传导,能有效增加焊缝熔深.

EH36船板钢埋弧焊接头的组织和力学性能

采用埋弧焊工艺对EH36船板钢进行多道次、大热输入条件下的焊接试验,研究了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:在大热输入条件下,焊缝组织由晶界铁素体、块状铁素体和少量针状铁素体组成,不存在侧板条铁素体,这对焊缝的力学性能有利;粗晶热影响区是受焊接热输入影响最严重的区域,冲击韧性最差的区域为焊缝;焊接接头的最高硬度出现在粗晶区靠近熔合线处,为222HV,最低硬度出现在细晶区,为181HV,未出现焊接软化区。

大型原油储罐底板焊接新工艺

文章以10万m3原油储罐为例,介绍了大型储罐底板采用CO2气体保护焊根焊+碎焊丝填充+埋弧自动焊盖面进行焊接的新工艺,与以往的焊接工艺相比,缩短了施工工期,降低了综合成本投入,提高了生产效率。文章还介绍了将CO2气体保护焊设备改装成为CO2气体保护自动焊接设备的方法。目前该工艺已在大型储罐施工中得到广泛应用。

埋弧堆焊法修复液压千斤顶活柱

分析一般煤矿用千斤顶活柱损坏的原因,介绍一种简单、便于操作的新工艺,来修复各类煤矿用千斤顶活柱。此方法适用于各类综采设备维修厂,减少浪费,具有一定的经济效益。

塔式起重机转台的弧焊机器人焊接技术

针对国内塔机行业大多还在延续手工焊接的生产方式,工人劳动强度大、作业条件差、生产效率低、产品质量不易控制等问题而严重制约企业发展的现象,对弧焊机器人应用于塔机转台的焊接技术进行了初步探讨.搭建了转台机器人焊接工作站,制定了工艺试验方案,并选定了最佳的焊接工艺参数.试验结果表明:采用弧焊机器人焊接塔机转台是行之有效的方法,确保了产品质量和生产效率,使其在实际作业中更安全、更有效、更平稳.

DH32船板钢埋弧焊接头的力学性能

采用埋弧焊对DH32高强度船板钢进行了焊接,通过扫描电镜、拉伸和冲击试验机等测试了焊接接头的力学性能并分析了其冲击断口形貌。结果表明:该钢10道次埋弧焊焊接接头的拉伸断裂位置均在靠近热影响区的母材区,接头的抗拉强度与母材的相当,没有出现明显的软化现象;焊缝、熔合区、热影响区试样的平均冲击功分别为55,58,75J,均满足冲击功不小于34J的要求;随着距焊缝中心距离的增大,焊接接头冲击断口中的纤维区面积增大,接头基本不存在韧性最差区。

高强度贝氏体钢板不同焊接方法接头的组织和性能

利用二氧化碳保护焊、埋弧焊、手工电弧焊研究了高强度贝氏体钢板焊接接头的组织和力学性能。结果表明:二氧化碳保护焊焊后不热处理接头焊缝组织为贝氏体、少量铁素体和珠光体,热影响区为新型贝氏体组织;手工焊焊后不热处理焊缝组织主要为块状铁素体和少量珠光体,热影响区组织为新型贝氏体组织;埋弧焊焊后不热处理焊缝部分组织为针状铁素体,熔合线结合良好,组织分布均匀,晶粒细小,热影响区组织为新型贝氏体。各种焊接方法焊接接头具有良好的强韧性。