船舶与海工平台建造焊接质量问题统计与分析
对具有代表性的两艘船舶及两座海工平台建造现场存在的典型焊接质量问题进行了统计和分类.结果表明:焊接工艺和材料问题所占比例较高,约80%.重点阐明具体质量问题中居于前四位的未预热、预热/道间温度、焊接材料烘焙、焊缝清理不符合要求和工艺参数超范围等高频次问题的表现形式、危害和产生原因,并提出改善建议.为预防和减少建造中焊接质量问题的发生、保障和提高船舶及海工平台焊接质量提供参考.
镍铜合金FCAW-G堆焊工艺研究
采用药芯焊丝气体保护焊(FCAW-G)对Q345R钢试板进行了镍铜合金N04400堆焊工艺评定,依照NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》要求对堆焊层的弯曲、化学成分及金相组织进行了检测.试验结果表明:采用80%Ar+20%CO2混合保护气体,选用型号为ENiCu7T0-4的药芯焊丝进行过渡层及耐蚀层的堆焊,可以获得性能优良的耐蚀层,其化学成分满足标准要求,为镍铜合金实现高效堆焊提供了一种新的工艺参考.
搅拌针长度对铝-铜搭接搅拌摩擦焊影响机制的数值模拟研究
利用流体动力学的计算方法,分别建立了长度为2.4mm和2.8mm搅拌针的铝-铜异质材料搅拌摩擦搭接焊模型.基于VOF计算铝-铜两相分布的方法,定量分析了不同长度的搅拌针下两相材料流动和界面热-力耦合效应.通过界面摩擦切应力与热流通过搅拌头与工件接触界面的相对滑移状态计算,搭建了随材料流动状态变化的界面动态自适应热力模型.分析发现:增加搅拌针长度能有效强化两相材料的混合与搅拌区的塑性变形,焊缝后退侧的钩状组织更加尖锐.随着材料流动速度提升,界面摩擦切应力降低,进而引起界面摩擦产…
铸铝与挤压铝合金的电阻点焊工艺试验研究
采用电阻点焊工艺对厚度为3mm的铸铝和2mm的5系挤压铝合金进行了连接.对焊后的接头进行了剪切拉伸试验,使用金相显微镜分析其宏观形貌和微观结构,使用扫描电镜对断口进行分析.结果表明:接头主要由4个典型区域组成,分别为母材、热影响区、柱状晶区和等轴晶区.焊核主要向铸铝侧偏移,合适的焊接电流能够降低焊核偏移带来的影响,同时提升接头性能.在压力6kN、焊接电流40kA的条件下,接头平均失效载荷达到最高,为(7.09±0.33)kN.接头断裂行为可分为焊点处和铸铝处断裂两种模式,其中…
异种铝合金搅拌摩擦焊搭接工艺试验研究
对尺寸分别为200mm×90mm×2.5mm和200mm×90mm×2.8mm的6061-T6和2024-T4铝合金板材进行搅拌摩擦搭接焊,固定焊接速度为100mm/min,调节搅拌头转速分别为400r/min、600r/min和800r/min.结果表明:当转速为600r/min时,焊缝表面最为光滑;随着搅拌头转速的增加,可以看到界面处6061和2024铝合金的混合程度明显增大;与母材相比,焊核区晶粒细小且分布均匀,焊核区下部比上部晶粒更加细小,推测与焊核区下部材料受到搅拌…
搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景
从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景.在搅拌摩擦焊过程中,搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动,进而影响接头性能.因此,应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹.目前,动车组车体部件主要材质为铝合金,其搅拌摩擦焊工艺已较成熟.随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大,部分车体部件中开始采用镁合金,其搅拌摩擦焊是未来的研究方向.其中,铝-镁异质合…
冷铁工艺设计对回转窑轮带无损检测质量的影响
对回转窑轮带典型缺陷进行质量分析,确定疏松为缺陷主要形式.通过顺序凝固温度梯度设计及数字模拟,制定三层阶梯冷铁布置方案及0.75倍冷铁厚度设计方案,并进行数值模拟及实际生产验证.数值模拟结果显示:凝固分数为78%、90%时,阶梯型冷铁设置轮带内部温度场优于平行冷铁设计轮带,冒口补缩状态明显改善;实际生产显示:UT、MT检测合格,确定该工艺设计有效.
Z148震压式造型机优化改造
主要从增加气压过低报警控制、震压时间固化控制等方面对Z148震击式造型机进行升级改造,从而实现老旧设备翻新利用,并提高铸件内外部质量,提升产品一致性,满足客户需求,取得了良好效果.
钢管管端镦粗工艺设计计算与应用
随着油气勘探、开采业的发展,在钢管两端直接车螺纹的平钻杆、油管已经不能满足深井钻探的需要,为提高钻杆、油管的机械强度,增加其螺纹连接处的壁厚,摸索一套相应的锻造工艺,对于加厚管的生产十分必要.对管端镦粗的工艺进行了深入的探索,通过研究钢管镦锻变形规律,得出了钢管镦粗工步的设计和计算方法,并且在生产中得到了验证,取得了很好效果.
钛合金压气机转子叶片模锻件标准与实物的显微组织对比分析
为准确评估仿制热强钛合金TC8合金制压气机叶片模锻件标准的科学性,并合理评估叶片模锻件实物的质量等级,特挑选TC8合金与TC11合金的热轧棒材标准、叶片模锻件标准为对象,研究、对比标准关于化学成分、低倍组织、显微组织的要求,并且解剖TC8与BT8合金叶片检测显微组织.结果表明:TC8合金较TC11合金的W、Si含量略有调整;TC11合金棒材标准对低倍组织等级、显微组织类型、初生α相含量、条状与块状α相形貌提出全面质量要求;TC11合金叶片模锻件标准较棒材标准适当降低对α相形貌…
ICP-OES法测定发动机缸体硅含量
建立了缸体ADC12材料中硅元素的电感耦合等离子发射光谱检测方法,通过调整酸度配比和试验条件,确定了硅元素测定的谱线为288.158nm,并对样品消解进行优化.结果表明:在样品中加入提前配制好体积比为3:1的HNO3(1+1)+HF混合酸溶液的前处理条件下,使用ICP-OES检测缸体中的硅元素,能获得良好的定量结果.在1.0～15mg/L内有较好的线性关系,其线性相关系数为0.99998,RSD为0.26%(n=10),加标回收率为97%～106%.该检测方法具备经济、快速、…
7系铝合金时效强化研究现状
7系铝合金具有较高的强度、良好的韧性和耐蚀性等优异性能,经过成形及热处理后能够作为汽车的A柱、B柱和门板等车身主体部件.对具有代表性的7系合金的一级时效、二级时效及三级时效处理技术进行了概述,对时效处理强化机制进行了探讨,并对7系铝合金优化时效处理工艺进行展望.经过一级时效处理后,7系合金中的沉淀物变得更细小、均匀,具有更高的强韧性.连续分布的晶界析出相导致一级时效的低耐蚀性.二级时效处理晶界析出物粗糙且不连续,提高合金的电导率和耐腐蚀性能,但是会损失部分强度.三级时效可使其…
替打环用30Cr2Ni2Mo钢中低温回火性能研究
通过光学显微镜、拉伸试验、冲击试验等方法,研究了回火温度对替打环用30Cr2Ni2Mo钢组织和力学性能的影响.结果表明:在220～450℃区间回火,30Cr2Ni2Mo钢硬度由51.3HRC降至45.9HRC,屈服强度从1359MPa降至1299MPa,抗拉强度从1673MPa降至1492MPa,屈强比从0.81升高至0.87,冲击吸收能量整体走势几乎呈水平线,在250℃时出现高点值为31.7J.
三种常用渗碳钢混装渗碳工艺试验
为提高生产效率,对18CrNiMo7-6钢、20CrNi2MoA钢和20CrMnTi钢混装渗碳工艺进行了试验.通过对3种材料采用强渗期碳势1.1％、扩散期碳势0.75％、淬火保温期碳势0.75％,进行同炉渗碳淬火处理后,3种材料的硬度均达到58～62HRC,渗碳层深满足工艺技术要求,金相组织符合JB/T 6141.3-1992《重载齿轮渗碳金相检验方法》要求.
银合金带材中条带状缺陷的形成原因分析与消除
采用化学成分分析(ICP-MS)、金相(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段研究了银合金带材中的条带状缺陷.通过分析银合金化学成分和金相试验结果,确认该缺陷仅存在于材料表面.结合银合金带材的生产加工过程以及条带状缺陷的微观形貌和化学成分,对该缺陷的形成机理进行了分析和讨论,针对该缺陷的形成原因,提出了相应的工艺改进方案,并按新工艺进行试生产.经生产验证,所采用工艺改进方案合理、有效,改进后在同类型带材中再未出现此类缺陷.
低温复合渗铬对钢铁材料硬度的影响
材料表面改性技术是提升钢铁材料力学性能的有效方法之一.以20钢、T10钢和H13钢为试验材料,进行单一渗氮和复合渗铬试验,以探究复合渗铬对钢铁材料硬度的影响.试验结果表明:低温复合渗铬能够获得比单一渗铬更高的硬度和显著的耐磨性;对合金钢而言,低温复合渗铬后扩散区的显微硬度下降比碳素钢更为缓慢.
2205和Q235B异种钢的焊接接头组织及性能分析
采用GFS-309MoL药芯焊丝气体保护焊对2205双相不锈钢和Q235B碳素钢进行异种钢焊接,并对其焊接接头的金相组织和力学性能进行了分析,探讨了焊后接头部位的组织和性能变化规律.研究表明:2205双相不锈钢母材一侧因热作用影响而该区域奥氏体含量下降;焊缝是以铁素体与奥氏体为主的金相组织;与此同时,Q235B碳素钢母材一侧受热作用影响,随着向母材靠近,珠光体含量逐步增加,组织晶粒从细微变得粗大.通过拉伸试验和硬度检测,可知焊接接头处抗拉强度及硬度优于母材,能够满足实际工程应…
H型钢免坡口免清根全熔透焊接工艺应用研究
目前,H型钢主角焊缝焊接主要采用开坡口、碳弧气刨清根、多层多道焊接工艺,存在生产周期长、成本高、工人劳动强度高等诸多问题.如何在保证焊接质量的前提下,提升生产效率、改善工人工作环境是钢结构行业面临的实际生产需求.针对腹板厚度20～25mm的H型钢主角焊缝开展免坡口、免清根、全熔透高效双丝双弧埋弧焊焊接工艺的研究与应用,与传统焊接工艺相比,生产效率提升60％,生产成本降低60％.
铝-镍异种金属激光焊接工艺研究
针对电动汽车电池铝-镍接头的连接要求,使用半导体激光器对铝1060-镍200进行了脉冲激光焊接.通过改变焊接速度和激光功率对铝-镍异种金属进行了激光焊接试验.通过观察焊缝成形,分析焊接前后接头的焊缝形貌,进而得出焊接参数对接头成形和接头性能的影响规律,从而确定合适的铝-镍异种金属焊接参数.再通过铝-镍异种金属的激光焊接试验,确定最优的工艺参数.
301L不锈钢电阻点焊搭接接头疲劳性能研究
将0.8～4.0mm厚301L不锈钢分别制成不同板厚组合的常规和特殊带翼板的电阻点焊搭接试样,利用Patron模拟软件对不同试样受力状态进行计算,在实验室条件下进行试样疲劳测试并获得接头中值疲劳极限,对电阻点焊应力分布与疲劳极限关系进行分析.研究结果表明:疲劳破坏源于靠近熔核的热影响区,此处为最大应力集中点;搭接电阻点焊疲劳强度与试样的板厚有关,板厚越厚,试样刚性越高,应力集中处最大应力越低,疲劳极限也越高;增加翼板后试样刚性增加,有效降低应力集中处最大应力,进一步提高试样的…