加速步长法反演多丝埋弧焊双椭球热源模型参数

结合有限元数值模拟和温度测量,运用加速步长法,反演了X70钢在多丝埋弧焊中双椭球热源模型前、后半球长半轴Cfi,Cri(i=1,2,3).结果表明,当双椭球热源模型前、后半球长半轴Cfi=6,6,8 mm,Cri=15,20,30 mm(i=1,2,3)时,在焊缝附近(表面距焊缝中心10 mm和背面距焊缝中心14 mm处)计算模拟得到的温度场曲线与实际测量得到的温度场曲线相似,两者的整体误差为0.615 8,误差较小,从而证明了加速步长法反演多丝埋弧焊中双椭球热源模型前、后半球长半轴参数的合理性和准确性.     

基于APDL的多丝埋弧焊温度场模拟的算法研究

焊接温度场的分析是焊接研究的基础,多丝埋弧焊焊接温度场模拟的难点在于热流密度的计算和加载。在考虑了焊丝偏转的情况下,采用双椭球热源模型,并应用叠加原理,使用APDL（ANSYS Parameter Design Language）完成移动热源热流密度加载计算。在计算程序中采用标量参数而不用数组,保证其在一次循环中完成计算工作,从而避免了大量数值存储、调用、循环造成的计算量过大。通过三丝埋弧焊直缝管焊接温度场计算和焊缝形状对照结果表明：该方法的计算精度能够达到预计的精度,可以用于多丝埋弧焊焊接温度场的计算。     

单炬双丝埋弧自动焊装备

单炬双丝高速埋弧焊是一种熔敷速率高、焊接速度快、热输入低的焊接方法.为了满足工业生产对焊接质量和生产效率的要求,采用单炬双丝高速埋弧焊.将功能相同的具有模块式结构的焊接电源通过积木式方式组合起来,以达到不同功率的输出需求,并对执行机构进行改进,满足埋弧焊生产需求.通过实验观察与速度测试,过程稳定,焊缝成形均匀且美观,焊速可达1.5 m/min甚至更高.由于其高的热效应和熔敷率以及焊接速度,使得母材因加热时间短而变形小,焊接质量好.     

热丝填充埋弧焊最佳工艺参数确定

通过正交设计试验，确定了热丝填充埋弧主弧电源，焊接速度和填充热丝增加熔敷速度三因素的合理匹配，重复性试验和产品焊接表明，试验确定的工艺参数，重复性好，焊接性能稳定，接头质量优良。     

X90M管线钢多丝直缝埋弧焊接模拟与分析

以大型通用有限元软件ABAQUS作为模拟分析工具,基于施加在DFLUX子程序中的双椭球热源模型,采用间接耦合方式和“生死单元”算法,模拟X90M钢板内、外三丝直缝埋弧焊接过程,获得了相应的焊接温度场及残余应力场。结果表明：内、外多丝直缝埋弧焊接在焊接工艺参数一定的条件下,每丝的起始焊接时间（或焊丝间距）决定是否形成共同熔池;多丝共熔池焊接因多热源温度场叠加作用剧烈,熔池峰值温度高于多丝单熔池焊接时的,较高的焊接温度场使得焊接过程中能够较为充分地进行冶金反应,且有效降低焊接接头及其附近的冷却速度,使得多丝共熔池焊接形成的焊接接头的焊后残余应力也相对较小。在兼顾质量和生产效率的前提下,X90M多丝直缝埋弧焊接生产实践推荐采用多丝共熔池焊接工艺。     

平角焊缝双丝埋弧自动焊

角焊缝的埋弧自动焊大多采用船形位位置焊接，可以获得大的焊角尺寸，而平角焊缝埋弧焊要锋得大的焊角尺寸当困难。资料和生产实践证明，平角焊缝单丝埋弧焊只能获得焊角高k≤8mm的焊角尺寸，且焊缝表面呈凹形，角焊颖的有效高度h1只有3.5～4mm，要获得有效高度h1≥5mm必须采用多层多道焊。这样不仅效率低，而且增加了工件的变形。     

双丝埋弧焊工艺在高层建筑钢结构上的应用

1　问题的提出GAMMON公司承建的香港皇后道太平洋广场项目 ,楼高 174m ,主体设计采用钢结构框架 ,共有 10条主支撑柱。基础柱脚每个重达 2 0t ,因该柱脚焊接结构复杂 ,决定采用双丝埋弧焊方法 ,先分开两部分制作 ,然后通过厚度为 10 0mm底板将其拼焊为整体 (图 1)。图 1　柱脚底板示意图2　焊接工艺2 .1　焊接设备选用美国LINCOLN公司的交流电源AC -12 0 0(送丝及控制机构为NA -4 )和直流电源DC -15 0 0(送丝及控制机构为NA -3N ) )。焊接时 ,直流焊枪在前 ,交流焊枪在后 ,见图 2。其目的是通过控制直流电弧的极性、焊接电流、电弧…     

多层多道埋弧焊工艺参数优化设计方法

多层多道埋弧焊应用领域广泛,但是由于焊接参数较多,焊接工艺的制定和参数优化较为困难。首先给出了底层焊(打底焊)、填充焊和盖面焊的焊接参数设定和优化的基本原则,然后设计了相应的参数设定和优化软件,对焊接电流、焊接速度、焊接电压、热输入以及焊道数等基本参数进行优化计算。对所设计的焊接参数优化系统,采用K型坡口的工件进行实验验证,实验结果和本焊接参数优化系统给出的结果符合良好。利用该系统还可以实现填充焊阶段的电流递增优化设计,在保证焊接热输入不超标的情况下,减少焊道数,提高生产效率。     

埋弧焊平板焊接温度场数值模拟

根据埋弧焊的焊接过程和热源特点,利用ANSYS软件建立埋弧焊几何模型和有限元模型,模拟X80管线钢埋弧焊焊接温度场.焊接工艺参数为I=1500A、U=33V、v=1.7m/min,焊接热源选择双椭球热源模型,用APDL程序施加移动热源载荷,计算得出焊接熔池的形状、尺寸及热影响区的温度分布.模拟结果与实验结果吻合较好.     

管线钢多丝埋弧焊烧结焊剂焊接工艺性能研究

对管线钢用多丝埋弧焊烧结焊剂主要组分对焊接工艺性能的影响规律进行了试验研究．在此基础上研制出一种基于MgO-CaF2-Al2O3-SiO2-MnO-ZrO2渣系、碱度BⅡw在1．2～1．5之间的新型烧结焊剂。试验表明．该焊剂在多丝埋弧焊时具有良好的焊接工艺性能，焊接接头各项力学性能均能满足X70级管线钢的焊接要求。     

双椭球热源参数的敏感性分析及预测

双椭球模型是在电弧冲击力较大的情况下常用的热源模型.通过研究双椭球热源模型的参数对焊接熔宽、熔深的影响,获得双椭球热源模型的形状参数在埋弧焊中的敏感性.并为了研究特定熔宽与熔深情况下对应的热源模型参数,采用多元回归分析,提出了敏感性分析的经验公式,获得了熔宽熔深与热源参数之间的关系.通过回归获得的经验公式,可以在已有熔...     

单电源双丝埋弧自动焊研究

单电源双丝埋弧自动焊是一种高熔敷速率、高焊接速度、低热输入的埋孤焊方法.通过改变焊丝排列方式和丝间距,其焊缝成形、熔深/熔宽、稀释率可得到更充分的调节.既可适用于稀释率要求较低的耐磨或耐腐蚀表面的埋弧堆焊,亦可适用于各种对接、角接焊缝的单道或多道高速埋孤焊.简述了这种焊机的结构要点,指出了电源及送丝系统的合理配置要求.     

窄间隙埋弧焊温度场数值分析

建立考虑电弧倾斜及坡口侧壁对电弧能量分配影响的热源模型,模拟两种焊丝姿态下的窄间隙埋弧焊温度场,通过试验验证模拟结果的正确性.结果表明,焊丝姿态的差异形成不同的温度分布特点.双丝焊时温度场呈沿焊接方向非对称分布,热量集中在远离侧壁侧,熔宽较大,侧壁熔深较小;单丝焊时温度场呈沿焊接方向对称分布,熔宽较小,侧壁熔深较大.双丝焊时侧壁熔合区受电流波动的影响较小.在前丝、后丝选用与单丝焊相同的电流及电压时双丝焊熔敷效率高,且具有产生更小过热区的倾向.     

埋弧焊过程的单片机控制技术及其应用

研制开发出一种单片机控制的新型IGBT逆变埋弧自动焊机。对该焊机的主电源结构、小车行走控制电路、送丝电路、单片机控制电路以及焊接过程控制软件等的设计作了较详细的介绍。     

弧偏吹对埋弧焊接质量的影响和焊接工艺改进措施

为避免埋弧焊接过程中产生未熔合、未焊透和条状夹渣等危害性缺陷。提高埋弧焊接质量。探讨了直流弧焊电源埋弧焊接时弧偏吹现象的产生机理．分析阐述了埋弧焊接过程中条状缺陷的形成原因、弧偏吹产生的条件及弧偏吹对埋弧焊接质量的影响，并以此为指导。改进对接焊缝和熔透T形焊缝的埋弧焊接工艺。经推广应用．效果理想，经济效益显著。     

石油储罐埋弧自动横焊机和电源的研制

设计了一种用于石油储罐正装和倒装作业的埋弧自动横焊机。介绍了焊机的组成和工作原理。采用逆变电源,实现了焊接规范参数的数字控制,试验结果表明：所研制的焊机完全可满足使用要求,且规范参数可预置,调整灵活,焊接过程稳定,综合性能优良。     

Sensitivity analysis of submerged arc welding process parameters

Selection of process parameters has great influence on the quality of a welded connection. Mathematical modelling can be utilized in the optimization and control procedure of parameters. Rather than the well-known effects of main process parameters, this study focuses on the sensitivity analysis of parameters and fine tuning requirements of the parameters for optimum weld bead geometry. Changeable process parameters such as welding current, welding voltage and welding speed are used as design variables. The objective function is formed using width, height and penetration of the weld bead. Experimental part of the study is based on three level factorial design of three process parameters. In order to investigate the effects of input (process) parameters on output parameters, which determine the weld bead geometry, a mathematical model is constructed by using multiple curvilinear regression analysis. After carrying out a sensitivity analysis using developed empirical equations, relative effects of input parameters on output parameters are obtained. Effects of all three design parameters on the bead width and bead height show that even small changes in these parameters play an important role in the quality of welding operation. The results also reveal that the penetration is almost non-sensitive to the variations in voltage and speed.