YAG激光与脉冲MIG复合焊

采用设计制造的复合焊接机头，研究了YAG激光－脉冲MIG电弧复合焊接铝合金时各种规范参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明，在比较宽的参数范围内YAG激光－脉冲MIG复合焊接铝合金 具有焊缝成型美观，无气孔等优点，熔深与激光单独焊相比增加4倍，与脉冲MIG焊接相比增加1倍以上，时速显著提高，是一种理想的焊接工艺。     

6005铝合金搭接接头组织及疲劳性能研究

采用熔化极惰性气体保护(MIG)焊对6005铝合金进行搭接焊接试验.对焊接接头进行微观组织观察和显微硬度测试,结果显示,熔合区出现联生结晶特点,焊缝中心以等轴晶为主,热影响区(HAZ)晶粒发生严重粗化,焊缝区的维氏硬度(HV)为64.5,母材区为89.6,接头出现明显软化区.在疲劳性能测试中焊接接头疲劳强度只有母材的2...     

管桁结构K型搭接节点滞回性能有限元数值分析

在管桁结构中,对于搭接节点隐藏焊缝焊与不焊的问题,现行钢结构设计规范GB50017-2003对此部分焊接未作明确要求.为揭示K型搭接节点隐藏焊缝焊接与否对节点抗震性能的影响,在试验研究的基础上,采用ANSYS有限元软件中的三维四节点弹塑性壳单元shell181建立有限元模型,对管桁结构K型搭接节点隐藏焊缝焊接与否进行了数值模拟,得到了2种不同焊接方式下的K型节点在往复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线及节点域的应力分布.分析结果表明:隐藏焊缝不焊接节点的滞回性能优越于隐藏焊缝焊接的节点;搭接节点的最大应力主要发生在两腹杆的搭接处,为此搭接节点的搭接率尽量要小点;ANSYS有限元结果与试验数据的吻合度较好,说明相贯节点的滞回性能的试验通过有限元模拟分析是可行的.     

搭接接头直线往返摆动焊温度及应力场的数值模拟

在焊接工程中采用直线往返摆动焊接,利用有限元软件SYSWELD进行了MIG焊接搭接接头的温度场与应力场的数值模拟。结果表明,温度场与应力场的分布规律都与直线往返摆动的运丝方式有关,在摆动焊接过程中,焊缝的部分区域被周期性的二次加热,一次加热区的温度峰值(875℃)要低于二次加热区域的温度峰值(967℃),纵向残余应力在焊缝和热影响区主要表现为拉应力。纵向残余拉应力在焊缝区域呈周期性的波动,且后焊区域的值高于先焊区域。     

钢管结构K型搭接节点滞回性能参数分析

为揭示K型搭接节点隐藏焊缝焊与不焊对节点抗震性能的影响,优化了该类节点的施工工艺.按照影响钢管结构搭接节点的关键参数β、γ、τ,设计了基本试件及参数试件,采用ANSYS非线性有限元法,对钢管结构K型搭接节点隐藏焊缝焊与不焊进行了数值模拟,得到了各参数试件的滞回曲线、骨架曲线和延性性能等抗震性能指标.研究结果表明,β、γ、τ参数变化对节点承载力的影响不是十分显著,隐藏焊缝不焊接节点的滞回性能及延性优越于隐藏焊缝焊接的节点.支主管直径比β越大,节点延性越好;主管径厚比γ越大,节点延性越差.支主管厚度比τ对节点延性影响不大,尤其是τ对隐藏焊缝不焊接节点的延性基本没有影响.     

熔丝TIG焊与MIG/TIG焊工艺对比

为了证实熔丝TIG焊工艺的优越性,进行了熔丝TIG焊、MIG焊以及TIG焊三种方法合适工艺下的焊接生产效率、焊接过程中的飞溅率以及焊缝组织的对比。实验结果表明:熔丝TIG焊的焊接速度可以达到210mm/min,焊接效率远高于TIG焊;MIG焊的飞溅量随着焊道长度的增加而增大,而熔丝TIG焊的飞溅量随焊道的增加变化不明显,MIG焊飞溅率达到2.984%,而熔丝TIG焊仅有0.057%,熔丝TIG焊的焊接过程的稳定性远高于MIG焊。合适工艺下熔丝TIG焊的焊缝组织较MIG焊的细小。因此,熔丝TIG焊是一种稳定高效高质量的焊接新方法。     

PLASMA-MIG焊接控制系统的研制

介绍了一种新的铝及铝合金的焊接方法，即PLASMA－MIG焊，并分别对系统的硬件组成，软件系统进行了分析，提出了整体实施方案，利用双电弧PLASMA弧和MIG弧燃烧，焊缝成形好，质量好，与单纯使用TIG弧或MIG弧相比较效率明显提高。     

轨道车辆用Al-0.6Mg-0.6Si铝合金焊接技术与接头性能

对轨道车辆车体用新型Al-0.6Mg-0.6Si铝合金型材进行了MIG焊(惰性气体保护金属极电弧焊)试验,利用拉伸试验、光学金相(OM)和扫描电镜(SEM)等方法对焊接接头的成型、气孔缺陷、性能和断口形貌进行了观察和分析.结果表明:Al-0.6Mg-0.6Si铝合金采用70°V型对接形式,使用MIG焊接工艺和表面抛光良好、直径1.2mm的ER5356焊丝,能够获得成型良好的焊接接头.MIG焊接工艺参数为:焊接电流160～180 A,电弧电压18～20V,焊接速度6.0～6.5 mm/s.焊接接头的抗拉强度为266 MPa,断后伸长率为6.1％,断口位于焊缝,断裂形式为韧性断裂,断口呈典型的韧窝结构.     

基于数字图像相关法的A7N01-T4铝合金焊接接头循环变形行为实验研究

为研究A7N01铝合金MIG焊焊接接头单轴拉伸性能和循环变形特征,采用数字图像相关方法(DIC)分析A7N01铝合金焊接接头在单调拉伸和循环加载下的应变场分布,结合焊接接头显微硬度获取焊接接头整体、焊缝、热影响区和母材的平均应力-应变曲线。实验结果表明:焊接接头母材在单调拉伸和循环变形中一直处于弹性变形,焊接接头整体的塑性变形由焊缝和热影响区主导,体现出循环稳定特征和棘轮安定状态,焊接接头的棘轮应变值依赖于当前的应力水平和加载历史。     

基于层次分析法的MIG焊焊缝几何形貌监测

焊缝的几何形貌直接决定了其残余应力分布,从而影响焊接构件的质量.为了利用焊接参数控制镀锌钢板MIG焊的焊缝成形,提出了一种结合反向传播神经网络和层次分析法的策略.通过图像处理技术提取了焊缝的特征点并计算出特征参数.通过大量焊接实验分析了焊接工艺参数和焊缝几何形貌参数之间的关系,并构造出反向传播神经网络预测模型.当模型的...     

超大钢结构节点高空原位拼焊变形分析

以深圳证券交易所营运中心抬升裙楼钢结构安装工程为背景,对实际超大钢结构节点高空原位拼焊过程进行了变形分析,高空原位拼焊过程的模拟由有限元软件ANSYS中的生死单元技术来实现,分析过程考虑了焊缝分层和非线性对结构变形的影响,分析结果表明该焊接过程是保证该节点精确定位的理想焊接方式。     

对接焊缝数值模拟方法研究

为了准确模拟对接焊缝的温度场,在分析前人关于双椭球热源模型参数选取方法的基础上结合相关的计算经验提出了比较完善的双椭球热源模型参数选取方法,运用前人的试验数据对其准确性进行了验证;然后对考虑和不考虑焊接过程材料添加的两种模拟方法进行了仿真分析与对比,发现考虑材料添加比不考虑材料添加的算法更合理,其所得熔池形态、温度场及应力场与实际情况更吻合;最后应用数值模拟方法分别模拟了匀速焊接和变速焊接,发现采用变速焊接方法调整起弧阶段的焊接速度,可以避免匀速焊接起弧阶段存在的未焊透焊接缺陷.     

铝合金激光—电弧复合焊温度场有限元数值模拟

采用复合热源焊接是一种比单一热源焊接更有潜力和发展前景的新型焊接方法,但复合热源的相互作用机理也更加复杂.为了更好地理解和研究复合热源的作用机理,采用ANSYS软件进行了8 mm厚铝板激光—电弧复合双道焊接的温度场数值模拟,比较得出了一种适合铝合金激光—电弧复合焊接的热源模型.实验结果表明,采用模型模拟得到的焊缝截面形状和实际复合焊接得到的焊缝截面形状符合度较好,该复合热源模型是铝合金复合焊接的一种理想热源模型.     

等离子MIG焊接铝合金的规范优化及组织分析

通过对等离子MIG焊接铝合金的规范进行试验分析，得出不同的焊接规范对焊缝成型和组织的具体影响．结果表明：在其它条件不变时，焊接总电流增大，焊缝宽和熔深都增加，Al-Mg合金的晶粒度变粗，且分布趋向不均匀，Al-Si合金所受影响较小；焊接总电流不变，等离子弧电流增加，而MIG弧电流减小，焊缝宽和熔深都减小，Al-Mg合金的组织基本没有变化，而Al-Si合金的晶粒度却随着MIG弧电流的减小而变细。     

基于超声清洗的CMT焊缝质量分析

以6061铝合金为研究材料,使用超声工艺对焊接材料进行5和9 min的清洗,研究超声清洗工艺对板件的冷金属过渡(CMT)搭接焊的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)测试可知,改变清洗溶液的成分和清洗时间可以清洁铝合金表面并破碎铝合金表面氧化膜,提高焊接质量.分别采用超声水洗和超声盐酸清洗工艺,研究不同超声时间下焊缝的质量,并与无清洗铝合金焊缝质量进行对比.结果表明:在保证焊接拉伸质量的前提下,使用超声清洗可以有效优化焊接熔深,使其达到母材的0.25;与超声水洗相比,超声盐酸清洗效果更好;清洗板材焊缝成型系数均值比非盐酸清洗的均值大67.8%.对焊缝的纵向切割分析表明,超声清洗还可以优化焊缝熔深的均匀性,减小气孔的尺寸和数量.     

退火态5083铝合金焊接接头组织与性能分析

采用连续挤压—拉拔—刮削光亮化技术制备的ER5356铝合金焊丝对退火态5083铝合金板材进行MIG焊接,并通过金相、扫描、硬度、拉伸等观察与测试手段对其焊接接头进行试验分析。结果表明:该技术制备的焊丝焊接效果良好,焊缝无裂纹、夹杂等缺陷;焊接接头各区域组织分布均匀,焊缝中心硬度最低,为68 HV,焊接接头抗拉强度为277 MPa,强度系数为92.3%,力学性能较好,完全达到了实际焊接要求和船舶使用需求。     

焊接工艺对波形钢腹板焊接细节残余应力的影响

为得到一种较优的波形钢腹板-翼缘板焊件焊接工艺,以头道河大桥为工程背景,采用ABAQUS建立了3种不同加载工况下的焊接数值计算模型,得到了焊接过程中焊件的温度场变化,并对比了单面焊件在不同焊接顺序下的纵向残余应力分布,分析了单面焊件和双面焊件在折角区域焊缝的纵向残余应力分布,考虑了变截面对关键细节纵向残余应力的影响.结...     

Q235镀锌钢与5052铝合金CMT焊接工艺

为了实现汽车工业中车体制造的轻量化,将厚度均为1 mm的镀锌钢板与5052铝合金薄板采用冷金属过渡熔钎焊方法进行搭接焊实验,研究了工艺参数对焊缝宏观形貌、焊接接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ar气保护下焊接接头的最大抗拉强度为128 MPa,金属间过渡层硬度为179. 4 HV,厚度约为5. 04μm. CO_2气体保护下焊接接头最大抗拉强度可达133 MPa,金属间过渡层硬度为194. 6 HV,厚度约为5. 68μm. CO_2保护可以改善焊接接头软化现象,但需调整热输入来控制金属间过渡层厚度.     

35钢管件埋弧焊焊接工艺试验及应用

为掌握35#钢埋弧焊情况,通过工艺试验获取了相关焊接数据;通过对比验证确定整圈连续缺陷超声波检测结果为焊缝垫底结构反射波造成;根据实际情况对焊缝端面结构进行优化;工艺试验表明埋弧焊焊丝焊接组合适用于35钢焊接。     

铝合金中厚板单面焊双面成形模拟与试验研究

传统焊接方法在铝合金中厚板焊接时存在焊缝成形差、难以实现单面焊双面成形等问题,严重影响焊接质量和焊接效率。通过开展5083铝合金中厚度平板焊接有限元仿真,分析预热温度、焊接电流和焊接速度等工艺参数变量对焊接温度、热影响区和焊接应力的影响规律,确定了合理的焊接工艺参数范围。采用自动化CMT+P(冷金属过渡焊+脉冲焊)复合双脉冲焊接工艺对中厚度平板进行对接焊试验,实现了单面焊双面成形,并通过对焊接接头内部缺陷、维氏硬度等进行测试分析,焊缝内部无明显缺陷,硬度达到了母材的82%以上,从而证实了工艺方案的有效性和实用性。