Abstract ：

为克服厚板铝合金穿孔焊接熔池极易失稳的难题,该研究从厚板焊接时电弧温度场出发,旨在探究厚板穿孔焊接熔池稳定性的机理.通过建立三维数值模型,研究了焊接母材厚度分别为 5mm和 16 mm下变极性等离子电弧的温度场、流场和电流密度分布.结果表明,随着板厚的增加,变极性等离子电弧温度场分布发生改变,5 mm板厚电弧温度的衰减情况为线性,而16 mm厚板焊接的电弧温度衰减情况为二次型,使得温度变化更加复杂.变极性等离子弧焊接 5mm厚度铝合金时,整个小孔熔池的电流密度呈 1.0×106 A/m2 以上,但是在焊接 16 mm厚板铝合金时,相同电流密度仅达到小孔深度的 12 mm处.该研究有望对实现大厚度铝合金稳定焊接,拓宽变极性等离子弧焊接应用范围提供理论指导.

Keyword ：

数值模拟 厚板焊接 变极性等离子弧 二次型衰减

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本发明提供了一种测量厚板焊接件内部残余应力的方法。该发明基于固有应变法，通过对焊接固有应变进行分解，将原始焊接试样切割成不同形式的简单试样；采用X射线衍射法测量简单试样的残余应力值，进而采用有限元方法反算各简单试样的固有应变分布情况；通过固有应变的施加对内部残余应力进行有限元求解。包括：根据固有应变的分布特点，对固有应变分布进行分解，切割焊接件，分离出多个不同试样；对切割表面进行处理并以X射线衍射法测量其残余应力；根据测量结果建立试样二维固有应变计算模型，反算固有应变；最后建立原厚板焊接件内部残余应力计算模型，将固有应变作用到模型中，获得厚板焊接件内部残余应力分布，测量结果可靠，效率高。

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交流热丝GMAW工艺是一种高效焊接工艺,其主弧为传统GMAW电弧.填充焊丝和熔池及母材构成闭合回路,交流脉冲预热电流流经该回路,产生电阻热并预热填充焊丝.当被预热到高温的填充焊丝进入熔池后,在液态金属作用下迅速熔化.进行了高效热丝GMAW工艺的试验研究,找到填充焊丝预热电流、填充焊丝伸出长度、焊丝间距、主弧焊接规范等参数之间的匹配规律,实现了20 kg/h以上的熔敷速率.分析了前述影响因子对熔敷效率的影响规律.结果表明,热丝GMAW在提高熔敷速率和熔敷系数方面相对传统焊接工艺有明显优势,可以实现高熔敷率低热输入的工艺效果.该工艺在高强钢大厚板焊接等领域具有广阔的应用前景.

Keyword ：

熔敷系数 热丝 工艺窗口 熔敷速率

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本发明公开一种双激光扫描熔带焊接方法，包括：使用具有矩形截面的带状焊丝，送带机构将带状焊丝送入待焊工件间隙的上方，带状焊丝的宽度方向与焊接方向成一定角度，扫描激光用于熔化带状焊丝，而激光扫描熔带的轨迹根据不同的材料以及焊接要求有不同的方式，连续激光用于熔化母材，形成熔池，连续激光束焦点与带状焊丝有一定间距，通过调节扫描激光的扫描幅度和频率，控制熔滴平稳流入熔池。本发明提高焊接时对间隙的宽容度，降低了焊接时的装配精度，并且能够精确地控制熔滴流入熔池的过程行为，改变熔滴不同的过渡形式，使焊接过程更加稳定，提高了能量利用率，显著增加熔深、提高焊接效率，焊接效果好，适用于高速焊接以及中厚板焊接。

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采用超窄间隙激光焊对100 mm厚304奥氏体不锈钢进行了焊接试验,并研究了接头的显微组织和力学性能。结果表明,超窄间隙激光焊可以实现百毫米级及以上厚板的有效连接且焊缝的成形良好。接头的显微组织由奥氏体和少量铁素体组成,晶粒呈胞状和等轴状。接头的拉伸强度为658 MPa。拉伸断裂位于焊缝的胞状晶区,断裂形式为典型的延性断裂,断口形貌为细小均匀的韧窝和撕裂棱。焊缝组织中等轴晶区的显微硬度大于胞状晶区。

Keyword ：

显微组织 厚板焊接 力学性能 超窄间隙激光焊 激光技术

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采用ABAQUS有限元软件对35 mm厚板埋弧焊过程进行温度场和残余应力场的数值模拟;同时采用X射线衍射法对厚板焊接接头两个截面处进行表面残余应力测试,并将模拟结果与试验结果进行比较验证.结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,验证了该数值模型的有效性;同时获得了沿厚度方向残余应力的分布规律.

Keyword ：

厚板 X射线衍射法 残余应力 数值模拟

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本发明涉及一种单电源VPPA-GTAW双态电弧穿孔焊接方法，属于焊接技术领域；它通过焊接控制系统改变焊接电流回路，形成由常规等离子电弧与穿透电弧组成并不断变换的双态电弧；常规等离子电弧完成对等离子弧侧母材的热输入，并起到阴极雾化作用；穿透电弧贯穿工件，能量集中及加热效率增加的同时能够有效减少焊接变形；通过调节变极性等离子弧焊接参数即可实现双态电弧对被焊工件两侧母材热输入的分别调节和精确控制；该焊接方法在保证不改变现有变极性等离子焊接设备的情况下，能够显著增加焊接熔深，有效降低母材的热输入，提高中厚板焊接质量，实现高效优质焊接。

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一种实现基于穿孔熔池稳定性的焊接工艺控制方法及装置，属于焊接设备技术领域。本实用新型通过焊枪自转解决焊接过程中出现的电弧偏斜问题；通过焊枪平移解决不等厚板焊接及错边焊接时焊接位置改变问题；通过焊枪俯仰解决全位置焊接问题，并通过焊枪和送丝系统的分别控制实现焊枪运动和焊丝运动的解耦，实现厚板焊接的起弧穿孔控制；该装置即为一种基于穿孔熔池稳定性的焊接工艺控制专用焊接机头，本实用新型使等离子焊接专用机头具有更高的集成度，将送丝系统，弧压控制系统，焊枪旋转和伸缩，摄像监控系统，横向移动调节有机的组合成一整体，且焊接机构系统非常容易维护。

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国家体育场钢结构施工焊接工作量大、焊接难度高,拼装精度控制困难;钢结构安装构件体型大、单体重量重,节点复杂,构件翻身、吊装难度大,构件在高空定位困难,工程施工组织难度大。本文针对高强钢板和厚板焊接、钢结构安装施工过程中的上述特点进行了分析提炼,对国家体育场鸟巢的质量保障提出了具有针对性的控制措施。用散装法进行大型复杂钢结构安装施工,就钢构件质量、合理设定吊装点、严格控制吊装精度、确保吊装构件就位后的稳定四个方面进行了质量把关,为今后的工程质量监督工作提供了有益的参考。

Keyword ：

国家体育场 质量 安装 焊接 高强钢 厚板 主钢结构

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本文根据无损检测新技术金属磁记忆法基本原理从实际测试结果提出如何用磁记忆技术判断裂纹;用X射线应力仪测试厚板焊接残余应力,比较应力改变与磁记忆的关系;对氨水储罐进行了检测和分析;总结出用Hp突变、换向或过零值点,dH/dp有极值的原则判断裂纹、焊接残余应力变化的方法。

Keyword ：

裂纹 金属磁记忆 X射线测试 焊接残余应力 应力集中

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