螺旋埋弧焊管焊缝形貌优化研究

对影响螺旋埋弧焊管焊缝成型的因素及焊缝成型的特征进行了较为详细的阐述,分析了螺旋埋弧焊管焊接工艺参数对焊缝形貌的影响,针对螺旋埋弧焊管成型焊接特征,试验研究了成型焊接主要工艺参数的变化对焊缝形貌的影响,同时对焊缝形貌进行了计算机优化和模拟,实际生产中取得了满意的效果.     

管道自动焊接过程中微调控制的作用机理

为了实现管道自动化焊接过程自适应调节,在分析了错边量、间隙、干伸长等一元或多元变量因素对管道自动化焊接过程影响的基础上,研究了焊接过程中微调动作在改善焊缝成形及保证自动化焊接质量方面的作用机理。研究结果表明:通过对焊枪位置、摆动幅度以及焊接速度的适时调节来控制不同变量因素条件下热输入、熔池液态金属流动和焊丝填充量的变化,优化焊接工艺参数与焊缝成形系数的匹配,可大幅减小钢管尺寸误差、坡口加工和组对等因素对焊缝成形的不良影响;微调动作机理应用在焊缝追踪系统中,可以为实现管道焊接全自动化、智能化控制应用提供理论和试验依据。     

螺旋埋弧焊管焊缝形貌控制

焊缝余高过高,焊缝与母材过渡角过小会引起焊趾处应力集中,导致服役条件下管道疲劳破坏,影响管道的安全运行,加大钢管的外防腐作业难度,造成焊缝部位防腐层厚度的减薄甚至开裂。针对这些问题,分析了影响焊缝余高质量的主要因素,以及改善焊缝形貌所采取的工艺措施,如坡口和焊接工艺参数的优化设计、焊丝形位参数的调整。焊缝形貌的改善在实际生产中取得了满意的效果。     

母材锈蚀导致焊缝边缘缺陷的分析

通过对某规格直缝埋弧焊管焊缝边缘存在的裂纹状缺陷的金相检验和分析,结合实际生产情况,最终确认该缺陷是由于母材表面的严重锈蚀以及焊接过程中熔敷金属偏流所导致。为防止焊缝边缘产生类似缺陷,调整优化了生产线板边除锈装置,并根据焊缝形貌调整了焊接工艺,取得了很好的效果。     

多丝直缝埋弧焊管焊缝形貌对热影响区冲击功的影响

为了研究多丝直缝埋弧焊管焊缝形貌对热影响区冲击功的影响,分析了直缝埋弧焊管焊接接头不同区域的组织和韧性分布规律,得出由于热影响区冲击试样刻槽处焊缝宏观形貌的不同,冲击试样刻槽所经过的焊缝、热影响区（HAZ）及母材的比例各不相同,造成HAZ冲击功结果不稳定。试验结果表明,稳定的焊缝宏观形貌,应从坡口准备、成型各工序、焊接工艺及操作等方面进行严格规范及标准化操作。     

螺旋埋弧焊管焊缝形状的计算机控制

为进一步改进埋弧焊焊缝形状及提高焊接质量,分析了影响埋弧焊焊缝形状控制的五个工艺措施,建立了焊缝形状曲线的数学模型,利用VB语言编制描述焊缝形状的模块,对焊缝形状分段描述并得到描述的拟合方程,再建立焊缝形状评价系统,对拟合效果及焊缝形状进行评价,最后利用数据库系统和专家系统,进行焊接参数优化,选出最合理、最理想的焊接方案,最终实现焊缝形状的改进和焊接质量的提高。焊缝形状控制数据库系统和专家系统还可用于现场埋弧焊焊接工艺的优化。     

高压蒸汽透平进汽系统焊缝失效修复及预防策略

针对高压蒸汽透平进汽系统焊缝开裂失效的问题,从金相微观组织形态、断口形貌、成分分布等方面进行分析,同时结合理化性能试验结果,确定了导致焊缝裂纹产生和扩展的机理,认为焊缝开裂的主要原因依次为高温蠕变、疲劳损伤、过高的应力、低的焊缝韧性以及焊接缺陷。针对上述焊缝开裂原因,采取优化透平进汽系统应力分布、改善焊接和热处理工艺、加强运行管控、采用先进的检测技术、优化检验等预防性策略,有效管控了高压蒸汽透平的运行安全风险。     

625合金脉冲激光焊接工艺试验研究

625合金是固溶强化型镍基高温合金,采用Nd-YAG脉冲激光焊接方法对625合金试板进行对接焊焊接工艺试验研究,运用正交试验方法,考察了不同焊接工艺参数(包括电流百分比、脉宽、焊接速度、频率、离焦量和侧吹气量)下625合金试板激光焊接的试验指标(焊缝熔深、焊缝表面宽度和焊接接头收缩量)变化,并对试验数据进行了极差分析,获得了各个因素对试验指标的影响程度,得到了625合金激光对接焊的最佳工艺参数。     

锅炉集箱成排小管座自动焊焊接试验及工艺改进

针对锅炉集箱小管座焊接结构特点及生产质量要求,开展了集箱小管座典型焊接接头自动焊焊接工艺研究。采用药芯焊丝气体保护焊方法及外夹管壁定位方式,选择匹配的焊接装备及预置的焊接工艺参数,进行了集箱成排小管座自动焊焊接试验,并对焊件进行了质量检测。对检测中发现的焊缝气孔、夹渣、未熔合等缺陷的形成因素进行了分析,并对焊接工艺进行了优化。采用优化后的焊接工艺,可获得质量稳定、成型美观的焊缝,焊后基本不需要修磨,一次合格率提升至98%～99%,焊接效率较焊条电弧焊提高一倍。     

2205双相不锈钢激光焊接工艺参数对焊缝成形的影响

对5 mm厚2205双相不锈钢钢板进行了激光焊接试验,通过改变激光功率、焊接速度和离焦量,观察不同工艺参数下焊缝形貌、熔宽、熔深的变化情况,研究了激光焊接工艺参数对2205双相不锈钢焊缝成形的影响。结果表明,随着激光焊接功率的增加,焊缝熔深和熔宽逐渐增加,在大功率时出现"沙漏状"焊缝;焊接速度增加,热输入降低使熔宽和熔深逐渐减小;合理离焦量影响焊缝热输入,决定焊缝成形效果。     

细长喷水管道的堆焊工艺及变形控制

为了提高UM56.4原料立磨设备的耐磨性,延长设备的使用寿命,对立磨喷水管道的管套外侧进行了耐磨层堆焊。通过对不同焊接材料及焊接工艺进行的焊接试验,优化出合理的焊接材料及工艺参数,并自行设计了焊接变形控制工装,制定合理的焊接工艺措施,如焊接顺序、焊后均匀冷却等,最终保证了堆焊层硬度53～59 HRC、无裂纹,且堆焊后焊接变形量单边小于1.5 mm的技术要求。检测结果表明,对总长2 400 mm,规格为Φ89 mm×7.5 mm的细、长、薄壁立磨喷水管道的堆焊及变形控制达到了设计要求。     

海洋工程高强度结构钢管制管工艺优化及应用

针对以往海洋工程用高强度结构钢管制管工艺影响产品精度问题，从材料的力学性能出发，建立卷管中压头与钢板相互作用力学模型，确定各规格压头模具尺寸；分析板材压头过程中的延展变化；并基于有限元模拟方法确定巻制及焊接过程对制管成型的影响，综合生产中各类影响参数确定钢板实际下料尺寸算法。经生产验证，优化后海洋工程高强度结构钢管制管工艺满足了工程项目精度要求，钢管成型精度较好，对结构钢管预制具有一定的工程指导和借鉴意义。     

基于激光视觉的螺旋焊管内外焊焊缝跟踪系统

介绍了一种基于激光视觉的螺旋焊管内外焊焊缝跟踪系统，该系统采用结构激光＋CCD作为传感器，所采集的激光条纹图像通过PC机进行图像处理和模式识别，再通过可编程控制器（PLC）计算偏差的数据，驱动精密十字滑架，同时调整内焊和外焊焊枪。系统的跟踪精度小于0．5mm。通过在国内多家企业的应用实践证明，该系统的使用能够提高焊缝质量，降低废品率和工人的劳动强度。     

基于动态电阻理论的SVR点焊质量评估方法

针对电阻点焊质量评估方法大多采用破坏性试验进行检验,提出采用支持向量回归机模型预测点焊熔核直径的方法对焊点进行无损检测。电阻点焊过程具有高度非线性、多变量耦合及偶然不确定因素,且熔核形成过程时间极短。因此根据电阻点焊动态电阻理论,选择径向基核函数作为支持向量回归机的核函数,选择对电阻点焊熔核直径有直接影响的焊接电流、焊接时间等主要焊接参数构造样本数据,建立支持向量回归模型机。对建立的预测模型进行参数寻优,并进行了计算机仿真试验。结果表明,采用支持向量回归机能够较为准确的预测电阻点焊的熔核直径。     

高频焊管焊接过程的微机综合自动控制

对焊接过程的主要工艺参数（焊接温度、焊接挤压力、焊接速度及带钢厚度等）进行优化，并在此基础上确保焊接温度和焊接挤压力稳定，是提高高频焊管焊缝质量的可靠途径，笔者在参考当前国际焊接过程自动控制的最新技术的基础上，提出了一整套适合国内现有条件的高水平的高频焊管焊接过程微机综合自动控制系统。经过长期研究，认为该方案比较成熟，在现今较为先进的硬件、软件系统支持下将更为可靠，并能为优化焊接规范，提高焊管焊缝质量，建立起良好基础。     

焊接工艺参数对12Cr1MoV异质接头焊接残余应力影响分析

选取12Cr1MoV异质接头作为试验材料,研究了焊接电压、焊接电流和焊前预热温度三种主要的焊接工艺参数之间的耦合关系,并通过试验和运用有限元法对焊接过程进行实例分析与模拟验证。结果表明:焊接残余应力分布情况曲线特征与模拟结果相吻合;焊接残余应力模拟影响区域与试验结果测量值相符;焊接电压、焊接电流能够较为集中的进行热输入,其与焊接残余应力线性正相关,焊前预热温度通过与焊接电压、焊接电流之间的交互作用会对焊接残余应力产生一定的影响。     

连续管焊接工艺及接头性能研究

根据连续管结构特点开发了专用工装及优化的焊接工艺,并对焊接接头的强度、塑性、硬度、耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,连续管对接接头的热影响区中总存在不同程度的软化,该软化区的存在使得接头断裂于焊缝附近,同时接头的强度降低.采用专门开发的水冷焊接工艺可以明显改善软化程度,接头强度下降幅度降低.接头的弯曲、压扁试验结果表明焊接接头具有良好的变形能力.在28％HCl模拟溶液中焊接接头的腐蚀速度很快,由于材质的不同及结构特点的影响,焊缝的腐蚀速度明显高于母材及热影响区.     

15MnMoVNRe高强钢焊接区域的组织与性能

在ＣＯ２焊和Ａｒ＋＋ＣＯ２混合气体保护焊条件下,通过“铁研试验”、拉伸、冲击和金相试验等,对１５ＭｎＭｏＶＮＲｅ高强钢焊接接头区域的化学性能、显微组织及断口形态进行了试验研究,结果表明：采用“低强匹配”焊接（ＧＨＳ－５０焊丝）严格控制焊接线能量（ｑ／ｖ）在２０ｋｊ／ｃｍ以下,可在不预热条件下焊接淬硬颂向较在的１５ＭｎＭｏＶＮＥｅ钢,并可保证焊接接头性能满足使用要求。该焊接工艺可大大提高焊接生产率、     

焊后消氢处理工艺对高强钢焊接残余应力的影响

以20MnTiB高强钢为试验材料,采用焊后消氢处理方法,对采用相同焊接参数焊接的3块20MnTiB试板分别进行未消氢处理、150 ℃×2 h消氢处理、250 ℃×2 h消氢处理后,使用盲孔法测量了表面焊接残余应力,研究了不同温度焊后消氢处理工艺对构件焊接残余应力的影响。结果表明,焊后消氢处理工艺是影响构件焊接残余应力的重要因素之一,进行焊后消氢处理可以降低焊接残余应力,且焊后消氢处理工艺的温度越高,焊接残余应力降低的幅度越大。