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大容量海上风电塔筒纵焊残余应力和变形的数值模拟 被引量：1
1
作者 任然 冯美艳 +1 位作者 陈俊杰 练国富 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期207-219,共13页
目的 探索不同埋弧焊工艺参数对大容量海上风电塔筒纵焊数值模拟温度场、应力场和变形量的影响规律,选择最优焊接参数以提高焊接接头的性能,获得最佳的焊接质量。方法 利用Abaqus有限元分析软件,建立了塔筒纵焊多层多道焊接的有限元模型... 目的 探索不同埋弧焊工艺参数对大容量海上风电塔筒纵焊数值模拟温度场、应力场和变形量的影响规律,选择最优焊接参数以提高焊接接头的性能,获得最佳的焊接质量。方法 利用Abaqus有限元分析软件,建立了塔筒纵焊多层多道焊接的有限元模型,分析了4种不同焊接电压和焊接电流方案对温度场、应力场和变形量的影响规律。结果 不同的热输入导致温度场存在显著差异,温度峰值随焊接电流和电压的增加而增加。应力场分析结果显示,方案一的残余应力最小,其中沿P2路径,纵向残余应力为344 MPa,横向残余应力为340 MPa,沿P1路径,纵向残余应力为187 MPa,横向残余应力为251 MPa。随着电流和电压的增加,残余应力增加。焊缝中轴线上的残余应力主要表现为拉应力,且拉应力的方向垂直于焊缝,而热影响区的主要应力为压应力,离焊缝方向越远,应力越小。变形量分析结果显示,方案一的变形量最小,为13.01 mm,方案四的变形量最大,为14.87 mm,随着电压和电流的增加,焊后最大变形量呈递增趋势。结论 当焊接电流为550 A、焊接电压为25 V时,工件在焊接过程中的温度波动较小,残余应力较低,焊后变形量较小,因此焊接接头表现出较好的性能,焊接质量最佳。 展开更多
关键词 大容量风电塔筒 埋弧焊 温度场 应力场 变形
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小管径液压缸缸筒埋弧焊及焊剂防脱研究
2
作者 任小鸿 陈丽 +2 位作者 陈玲 漆翔 蒋延中 《南方农机》 2025年第9期118-120,146,共4页
【目的】解决传统小管径液压缸缸筒与缸头环缝焊接困难、对工人技能要求高、易产生夹渣和气泡等缺陷以及埋弧焊焊剂易脱落问题。【方法】以某内高压成形机小管径液压缸缸筒为研究对象,对比分析了传统焊接方式的焊接工艺性、焊接质量、... 【目的】解决传统小管径液压缸缸筒与缸头环缝焊接困难、对工人技能要求高、易产生夹渣和气泡等缺陷以及埋弧焊焊剂易脱落问题。【方法】以某内高压成形机小管径液压缸缸筒为研究对象,对比分析了传统焊接方式的焊接工艺性、焊接质量、焊接效率等,对埋弧焊焊接性能进行了说明;在对液压缸缸筒焊接工艺性分析的基础上,对焊接工艺参数、焊丝、焊剂及焊接坡口进行了工艺参数选择;设计了焊剂防脱装置,测试了液压缸埋弧焊工艺和焊剂防脱装置组合后的应用效果。【结果】与传统试验方案比较,优化后的焊接工艺与焊剂防脱装置完全能满足小管径液压缸缸筒的制造要求,证明了焊接工艺的实用性、合理性与焊剂防脱装置的可靠性与实用性。【结论】本研究扩大了埋弧焊在小管径场景的应用范围,为其他小型零件、结构复杂零件的焊接提供了借鉴与参考。 展开更多
关键词 液压缸 缸筒 防脱 焊剂 埋弧焊
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X60钢级管线钢的超声振动多丝埋弧焊试验研究
3
作者 赵波 赵相权 +3 位作者 邓军焕 李涛 李轶鹏 陈小伟 《焊管》 2025年第10期24-27,共4页
为了研究超声振动对多丝埋弧焊焊缝的影响,采用多丝埋弧焊焊接X60钢级、14.3 mm壁厚管线钢的过程中施加超声振动,对比施加超声振动前后焊缝的金相组织和低温冲击韧性。结果表明,在焊接过程中施加超声振动,可以促进焊缝中针状铁素体(AF)... 为了研究超声振动对多丝埋弧焊焊缝的影响,采用多丝埋弧焊焊接X60钢级、14.3 mm壁厚管线钢的过程中施加超声振动,对比施加超声振动前后焊缝的金相组织和低温冲击韧性。结果表明,在焊接过程中施加超声振动,可以促进焊缝中针状铁素体(AF)的形成,使得AF的数量增加,焊缝晶粒细化;对施加超声振动与未施加超声振动焊缝低温冲击韧性进行比较,未施加超声振动焊缝在-30℃、-40℃冲击功均值分别为111 J、88 J,施加超声振动焊缝在-30℃、-40℃冲击功均值分别为141 J、117 J,分别比未施加超声振动焊缝提高30 J、29 J,施加超声振动对焊接接头抗拉强度影响不大。 展开更多
关键词 X60管线钢 多丝埋弧焊 超声振动 针状铁素体 冲击韧性
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二氧化碳输送用X65钢级直缝埋弧焊管开发 被引量：1
4
作者 赵与越 陈小伟 +2 位作者 杨魁 王斌 王学仕 《焊管》 2025年第1期50-54,共5页
为了开发超临界二氧化碳输送用大厚壁直缝埋弧焊管,对管材成分进行了设计,采用JCO工艺试制了适用超临界二氧化碳输送用X65M钢级Φ610 mm×38 mm直缝埋弧焊钢管,并对试制焊管的理化性能进行了检测。结果显示,制管后母材的屈服强度和... 为了开发超临界二氧化碳输送用大厚壁直缝埋弧焊管,对管材成分进行了设计,采用JCO工艺试制了适用超临界二氧化碳输送用X65M钢级Φ610 mm×38 mm直缝埋弧焊钢管,并对试制焊管的理化性能进行了检测。结果显示,制管后母材的屈服强度和抗拉强度均有所提升;在-30℃和-60℃时,母材、焊缝和热影响区的夏比冲击性能及硬度均满足技术要求;在模拟腐蚀环境下,试制的钢管母材及焊缝的腐蚀速率均小于0.05 mm/a,具有较好的耐二氧化碳腐蚀能力。理化试验数据分析表明,开发的X65M钢级Φ610 mm×38 mm直缝埋弧焊管能够满足超临界二氧化碳输送要求。 展开更多
关键词 X65钢管 超临界二氧化碳输送管 直缝埋弧焊管 耐蚀性
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极寒地区S355ML钢埋弧焊焊接工艺开发
5
作者 孙灵军 孙玉敬 +3 位作者 孙洪亮 牛天军 王兴远 靳伟亮 《金属加工(热加工)》 2025年第7期42-45,共4页
极寒地区采用的S355ML钢具有强度高、低温韧性好的特点,通过合理选取焊接材料,并对预热温度、最大层间温度及热输入的控制,开发了符合极寒地区S355ML钢的-50℃低温韧性要求的埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺评定试验结果表明:接头的强... 极寒地区采用的S355ML钢具有强度高、低温韧性好的特点,通过合理选取焊接材料,并对预热温度、最大层间温度及热输入的控制,开发了符合极寒地区S355ML钢的-50℃低温韧性要求的埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺评定试验结果表明:接头的强度满足要求,塑性良好,低温韧性远超项目合格值,工艺开发取得成功。 展开更多
关键词 S355ML 埋弧焊 工艺开发
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热输入对1000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织性能影响
6
作者 冯伟 于庭祥 +3 位作者 刘鑫 宋昌洪 刘满雨 张碧莹 《压力容器》 北大核心 2025年第5期22-29,共8页
针对1 000 MPa级高强钢熔敷金属强韧性匹配不良的问题,采用丝级埋弧焊研究热输入对组织与性能的影响规律。结合显微组织表征和力学测试发现,随着焊接热输入增大,熔敷金属组织由针状铁素体(AF)依次转变为贝氏体铁素体(BF)、先共析铁素体(... 针对1 000 MPa级高强钢熔敷金属强韧性匹配不良的问题,采用丝级埋弧焊研究热输入对组织与性能的影响规律。结合显微组织表征和力学测试发现,随着焊接热输入增大,熔敷金属组织由针状铁素体(AF)依次转变为贝氏体铁素体(BF)、先共析铁素体(PF)与准多边形铁素体(QF);M-A组元(马氏体-残余奥氏体)由均匀弥散分布向粗化块状演变,其中,残余奥氏体(A)含量呈先增后减趋势,而马氏体(M)在热输入较高时显著增多。熔敷金属的抗拉强度与屈服强度呈先增后减趋势,低温冲击韧性显著降低,断裂机制由韧性断裂向解理断裂转变。试验结果表明,当焊接热输入在18~25 kJ/cm范围内时,熔敷金属兼具优异的强韧性匹配性能。研究结果可为水力发电工程应用提供参考。 展开更多
关键词 1000 MPa级高强钢 熔敷金属 热输入 埋弧焊
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低合金钢埋弧焊免清根工艺在钢结构行业的应用研究
7
作者 李志涵 《山西冶金》 2025年第5期25-27,共3页
为了探究低合金钢埋弧焊免清根工艺在钢结构行业中的应用效果,将Q345低合金钢作为母材,采用药芯焊丝设计了I形对接与角接复合的工件形式。通过设置最优焊接工艺参数、优化定位焊接位置及实现免清根焊接,对低合金钢进行了埋弧焊焊接,并... 为了探究低合金钢埋弧焊免清根工艺在钢结构行业中的应用效果,将Q345低合金钢作为母材,采用药芯焊丝设计了I形对接与角接复合的工件形式。通过设置最优焊接工艺参数、优化定位焊接位置及实现免清根焊接,对低合金钢进行了埋弧焊焊接,并进行了拉伸实验和侧弯实验以评估焊接接头的力学性能。拉伸实验结果显示,3组接头的断裂位置均聚焦于热影响区,其中抗拉强度为698 MPa的接头表现出轻微优势。侧弯实验结果表明,焊缝及其附近区域的变形量均在可控范围内,符合行业标准要求。 展开更多
关键词 低合金钢 I形对接 埋弧焊 免清根工艺 钢结构 双焊丝并列
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火电机组膜式壁MAG焊接中气孔以及飞溅问题的成因分析与对策研究
8
作者 张晨旭 《漫科学(科技应用)》 2025年第4期227-229,共3页
本文分析了火电机组膜式壁MAG焊接过程中气孔和飞溅问题的成因及对策。研究表明,气孔主要源于气体保护不良、焊接材料污染、参数设置不合理及环境因素影响;飞溅则主要由焊接电流不当、速度不合适、材料问题及设备故障引起针对这些问题,... 本文分析了火电机组膜式壁MAG焊接过程中气孔和飞溅问题的成因及对策。研究表明,气孔主要源于气体保护不良、焊接材料污染、参数设置不合理及环境因素影响;飞溅则主要由焊接电流不当、速度不合适、材料问题及设备故障引起针对这些问题,文章提出了保护气体质量控制、材料预处理、参数优化及设备维护等系统解决方案,为提高膜式壁MAG焊接质量提供了技术支持。 展开更多
关键词 膜式壁 MAG焊接 气孔 飞溅 焊接参数
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高压换热器Q345R焊接工艺评定及应用
9
作者 刘涛涛 李冬琳 《锻压装备与制造技术》 2025年第2期139-141,共3页
对Q345R高压换热器进行埋弧自动焊工艺研究与验证。对焊接工艺试板进行最大和最小模拟焊后热处理,并通过力学性能测试确定焊接工艺参数,确保焊接接头满足设计要求和使用条件,为高压换热器制造提供技术支撑。
关键词 高压换热器 焊接工艺 埋弧自动焊 最大模拟焊后热处理 最小模拟焊后热处理
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高海拔高寒地区钢结构焊接质量控制措施
10
作者 杨应兴 朱廷刚 +2 位作者 刘连飞 丁志刚 王尧 《安装》 2025年第5期90-92,共3页
某选矿项目原矿堆场钢结构厂房项目中,由于高原高寒地区气温低、昼夜温差大、空气中氧含量低、低温时间长,使得焊接过程变得困难,焊接质量不易得到保证。通过建设或改造预制化工厂,使其达到环境加热、保温、防风的焊接作业环境,并采取... 某选矿项目原矿堆场钢结构厂房项目中,由于高原高寒地区气温低、昼夜温差大、空气中氧含量低、低温时间长,使得焊接过程变得困难,焊接质量不易得到保证。通过建设或改造预制化工厂,使其达到环境加热、保温、防风的焊接作业环境,并采取预热、后热、焊接工艺等施措,以保证钢结构在高寒地区的焊接质量。 展开更多
关键词 高寒地区 钢结构 焊接 工艺参数
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Q235B碳素结构钢单双丝埋弧焊焊接接头性能研究
11
作者 李园园 娄安东 《金属加工(热加工)》 2025年第10期61-66,72,共7页
双丝埋弧焊作为一种高效的焊接方法在企业得到了一定的应用,为进一步掌握双丝埋弧焊与单丝埋弧焊的差别,有必要进行单双丝埋弧焊焊接接头的组织和性能研究。针对Q235B碳素结构钢平对接X形坡口进行了单丝和双丝埋弧焊的焊接工艺评定试验... 双丝埋弧焊作为一种高效的焊接方法在企业得到了一定的应用,为进一步掌握双丝埋弧焊与单丝埋弧焊的差别,有必要进行单双丝埋弧焊焊接接头的组织和性能研究。针对Q235B碳素结构钢平对接X形坡口进行了单丝和双丝埋弧焊的焊接工艺评定试验,对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验,并采用微观金相观察和硬度检测的方法对接头显微组织、晶粒度及硬度进行试验分析。结果表明:Q235B碳素结构钢单双丝埋弧焊焊接接头拉伸、弯曲、冲击等试验结果均满足相关标准要求,力学性能良好;双丝埋弧焊焊缝较单丝埋弧焊焊缝强度、硬度略高,冲击吸收能量略低;相较于单丝埋弧焊,双丝埋弧焊母材与焊缝间热影响区晶粒较粗,且焊缝区胞状树枝晶结构更为明显。 展开更多
关键词 双丝埋弧焊 焊接接头 力学性能 微观组织
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Q345钢大线能量埋弧焊工艺及性能研究
12
作者 陆壮卿 《冶金与材料》 2025年第9期91-93,共3页
文章分别采用50kJ和70kJ两种的大线能量埋弧焊,对50mm结构钢Q345钢进行焊接,比较不同线能量下的焊板力学性能及组织转变。结果表明,Q345C样板经过大线能量焊接后,热影响区组织产生较小的铁素体和珠光体,保证焊板具有良好的韧性;焊板弯... 文章分别采用50kJ和70kJ两种的大线能量埋弧焊,对50mm结构钢Q345钢进行焊接,比较不同线能量下的焊板力学性能及组织转变。结果表明,Q345C样板经过大线能量焊接后,热影响区组织产生较小的铁素体和珠光体,保证焊板具有良好的韧性;焊板弯曲试验未发现裂纹和裂缝,冲击性能满足用户需求;两种大线能量下焊板的力学性能和金相组织没有太大区别。焊接采用埋弧焊多层多道焊的方法及采用合理的焊接参数,大线能量下依旧能够获得较小的焊接热影响区粗晶区,保证了焊板具备良好的力学性能,且能减少焊接裂纹的产生。 展开更多
关键词 大线能量 力学性能 金相组织 结构钢
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直缝埋弧焊管合缝预焊工艺控制方法研究
13
作者 李帮才 《钢管》 2025年第2期68-72,共5页
带有开口的管坯在合缝过程中材料变形量对钢管几何尺寸影响显著,合缝过程可能造成钢管错边、噘嘴缺陷,增加施工现场钢管对接难度。预焊过程产生的飞溅会损坏探伤设备的探头,同时破坏钢管外观质量。为了降低直缝埋弧焊管预焊工序错边、... 带有开口的管坯在合缝过程中材料变形量对钢管几何尺寸影响显著,合缝过程可能造成钢管错边、噘嘴缺陷,增加施工现场钢管对接难度。预焊过程产生的飞溅会损坏探伤设备的探头,同时破坏钢管外观质量。为了降低直缝埋弧焊管预焊工序错边、噘嘴等成形合缝工艺缺陷以及预焊飞溅、气孔等焊接缺陷,研究了钢管合缝过程板材变形量和变形规律,预焊机合缝原理和预焊工艺规范,保护气体和飞溅量关系以及焊接规范和焊缝熔深关系,研究发现预焊机辊梁参数的调试是钢管合缝质量的关键,预焊飞溅量随着CO_(2)的比例增加而增加。研究结果可以指导车间生产调型,提高预焊工序工艺质量。 展开更多
关键词 直缝埋弧焊管 合缝 预焊工艺
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残余应力作用下的焊接接头疲劳裂纹扩展与寿命预测 被引量：2
14
作者 张锦洲 刘文家 +1 位作者 姬世青 易先中 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第35期14976-14983,共8页
为了探究焊接残余应力对不同初始角度疲劳裂纹扩展的影响,采用热弹塑性有限元方法计算焊接残余应力,结合线弹性力学和Paris公式计算应力强度因子和裂纹深度达到1 mm时的疲劳寿命和裂纹扩展速率。研究结果表明:随着裂纹初始角度增加初始... 为了探究焊接残余应力对不同初始角度疲劳裂纹扩展的影响,采用热弹塑性有限元方法计算焊接残余应力,结合线弹性力学和Paris公式计算应力强度因子和裂纹深度达到1 mm时的疲劳寿命和裂纹扩展速率。研究结果表明:随着裂纹初始角度增加初始应力强度因子不断减小,裂纹扩展过程中应力强度因子逐渐增大,然后保持稳定;初始角度为90°的裂纹的疲劳寿命最短,同时由于其表面长度较短,难以发现,需要特别警惕;裂纹深度达到临界尺寸时,初始角度为0°的裂纹扩展形态为椭圆形,随着初始角度的增加扩展形态向圆形过度;随着裂纹的扩展,焊接残余应力的影响不断减弱,不同初始角度裂纹的扩展速率的差别不断减小,最终趋于稳定;残余应力与外载荷共同作用会使裂纹扩展速率显著提高;结合计算结果给出了减少焊接残余应力提高疲劳寿命的工程建议,可以对压力容器等焊接结构件的设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 焊接接头 数值模拟 应力强度因子 疲劳裂纹扩展
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基于SYSWELD的大厚板窄间隙双丝埋弧焊热过程数值模拟 被引量：1
15
作者 周方明 单磊 +3 位作者 杨志东 赵利忠 孙亚杰 朱莎莎 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期45-50,共6页
基于60 mm厚Q345R钢,开展了窄间隙双丝埋弧焊焊接试验,得到了合理的工艺参数,焊缝成型平整均匀无任何缺陷.通过SYSWELD有限元软件对大厚板窄间隙双丝埋弧焊焊接热过程进行数值模拟分析,模拟的熔池宽与高和实际相比,误差率均控制在5%以内... 基于60 mm厚Q345R钢,开展了窄间隙双丝埋弧焊焊接试验,得到了合理的工艺参数,焊缝成型平整均匀无任何缺陷.通过SYSWELD有限元软件对大厚板窄间隙双丝埋弧焊焊接热过程进行数值模拟分析,模拟的熔池宽与高和实际相比,误差率均控制在5%以内,并利用热电偶装置测得热影响区热循环曲线与模拟的热循环曲线变化趋势基本一致,具有升温快,降温慢的特点,验证了该模型的有效性.为后续利用该模型,进一步探究不同参数或边界条件对于大厚板窄间隙双丝埋弧焊焊接热过程与应力-应变规律提供理论指导. 展开更多
关键词 大厚板 窄间隙双丝埋弧焊 热过程 数值模拟 SYSWELD
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小径管自动焊咬边的射线图像特征分析
16
作者 李加雷 吴勇 +1 位作者 周斌 李卫国 《化工装备技术》 2025年第4期70-72,共3页
以小径管自动焊接为研究对象,对焊接过程中常见的咬边进行分析。根据自动焊接咬边的成因,采用数字射线成像技术,对焊接缺陷进行更精细地观察。结果表明,该方法能够有效识别焊接咬边。
关键词 小径管 咬边 数字射线成像 焊接质量控制
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多次焊接修复对P92钢焊接接头运行安全的影响 被引量：3
17
作者 李晓东 麦雷 +3 位作者 王振 姚赞新 郝嘉琦 车畅 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期538-544,共7页
P92钢已被广泛用于超超临界发电机组中,但多次修复工艺对P92钢焊接接头运行安全性的影响鲜有人研究。研究了多次焊接修复对P92焊接接头组织和性能的影响,并采用扫描电镜,透射电镜和力学性能测试等方法对多次焊接修复后的P92钢焊接接头... P92钢已被广泛用于超超临界发电机组中,但多次修复工艺对P92钢焊接接头运行安全性的影响鲜有人研究。研究了多次焊接修复对P92焊接接头组织和性能的影响,并采用扫描电镜,透射电镜和力学性能测试等方法对多次焊接修复后的P92钢焊接接头的显微组织和力学性能进行检测,结果表明:正常焊接工艺、同质焊材2次和3次修复焊接接头的常规力学性能满足相关标准的要求。923 K时效后,2种修复状态的焊接接头强度和焊缝冲击韧性的变化趋势与未修复的焊接接头的基本一致,同质焊材修复接头强度与正常接头相当。蠕变试验结果表明,相同的试验应力下,修复3次焊接接头的蠕变性能低于正常热处理接头。因此可通过多次焊接对P92钢焊接接头进行修复。 展开更多
关键词 同质焊材 修复 P92钢 性能评估
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