简介:摘要:为了解国产 Q460高强钢焊接箱形柱轴心受压的力学性能,以数值积分法和有限单元法对 7个已有焊接箱形柱轴心受压试验进行数值分析。试件宽厚比为 8~ 12,长细比为 35~ 70。数值模型中考虑了实测的初始挠度、初始偏心及简化的残余应力分布模型。分析预测 Q460高强钢焊接箱形柱轴心受压的极限承载力和荷载-挠度曲线。数值积分法分析结果与有限元分析结果吻合。为验证数值分析的准确性,将预测结果与已有试验结果进行对比发现,考虑残余应力、初始偏心、初始挠度的数值积分法与有限元分析可以准确地预测 Q460钢焊接箱形柱受压力学行为。通过对比采用简化残余应力分布模型与采用实测残余应力分布模型的有限元分析结果,验证简化残余应力分布模型的准确性。
简介: 摘要: 目前,随着焊接技术应用范围的日益扩大,在各行各业焊接应用所占的比例也更大,同时也对焊接工艺提出了越来越严格的要求,焊接从业人员也开始深刻地意识到工艺的重要性。基于此,本文概述了焊接工艺,介绍了其详实内容,最后以市政建设中热力管道为例,探讨了焊接工艺的现实重要性。 关键词: 工艺;焊接;重要性 一、焊接工艺概述 焊接工艺是指在高热或高压下,用或不用焊材,在两工件之间,原子互相扩散,而使其结合成整体的一种加工工艺。这种焊接工艺具有非常广泛的应用范围,可用于金属和非金属领域。 焊接与其相对应的工艺有着密切的联系,包括焊接方法、并结合被焊件的材质、化学成分、结构种类、焊接要求等来确定操作。具体为:第一,确定好焊接方法,比如,手弧焊、钨极氩弧焊等方法。焊接具有非常多的方法,只能视具体情况来合理选择。第二,焊接方法确定后,然后设置焊接工艺参数,比如手弧焊有:焊条型号直径、电流、电压、焊接层道数、间层温度、检验方法等方面的数据。 二、焊接工艺主要内容 1、试件清理和装配 焊接前,将坡口两侧 20mm内的油污锈迹水分清理干净,露出金属光泽。然后进行装配,根据焊件的实际情况确定装配方案,具体包括:装配间隙、刚性固定、反变形预置等。 2、焊件预热 通过预热,可以减缓焊后冷却速度,对热影响区硬度的降低、冷裂纹的避免十分有利,属于焊接中主要的碳钢工艺方法。此外,预热还可以优化接头塑性,降低焊后残余应力。一般情况下, 35、 45钢以 150~ 250℃为预热温度。倘若含碳量再高或厚刚度大、倾向产生裂纹时,可以提高预热温度到 250~ 400℃。假如焊件过大、较难整体预热时,可采取局部预热的方法,其加热范围是两侧焊口分别 150~ 200mm为宜。 3、焊材选择 焊材选择时,尽量选用与母材化学成分及力学性能相近的焊材,若条件允许,首选酸性焊条。 4、坡口形式 焊接时尽量将焊件开成 U形坡口。铸件若有缺陷,则应圆滑铲挖坡口外形,以降低熔入焊缝金属中的母材比例,将焊缝含碳量降低,避免产生裂纹。 5、确定工艺参数 因为熔入第一层焊缝中的母材比例可约高达 30%,因此,焊接第一层焊缝时的过程中,应尽可能选用小电流、缓慢的焊接速度,以降低母材熔深。 6、间层温度控制 根据不同的钢种,多层多道焊接时,合理控制好间层温度,是保障焊接质量和焊接工艺中重要因素。 7、焊道应力 因为应力是焊接危害性最为严重的因素之一,所以在焊接过程中采用相应的措施如:采用小电流、锤击焊道、退火等方法消除焊接应力。 8、热处理 当焊接完成焊接后,根据不同厚度材质进行相应的热处理,焊缝保温在 200-350℃2-6小時,以减小冷却速度,增强塑韧性,并降低淬硬倾向,将接头处氢进行扩散消除。因此,不可以过冷时或雨雪中焊接。最好焊后立即对焊件,采取应力消除热处理,尤其是焊件厚度大、结构件刚性高、条件苛刻时的焊件更要如此。消除焊后应力的回火应控制温度是 600~ 650℃,并保温 1-2h,再随炉冷却。如果焊后无法处理应力热,需要立刻后热处理。 三、焊接工艺的重要性 现代工业离不开焊接,而焊接工艺只是在焊接过程中随着焊接的结束也结束,是留不下痕迹的过程,如果焊接作业人员责任心不强焊接工艺不到位,会使产品的内在质量和后期的使用寿命大打折扣。以市政热力管道为例,来探讨焊接工艺的重要性。在市政建设过程中,各种地下管道发挥着十分重要的作用,而管道焊接工艺又是管道工程中的重点内容,焊接质量出现质量问题,则会导致十分严重的后果。目前,市政建设工程中使用的压力管道,均通过焊接实现连接的,只有整个焊接工艺过程中不出现偏差,才能确保整个工程的质量。在管道焊接的整个过程当中,构成影响质量的元素主要包括:管道材质质量问题、焊接人员资格问题、技能熟练程度、是否准确遵守焊接工艺流程标准、焊接结束质量检验的把关问题。倘若以上环节均按焊接作业工艺要求实施,才能确保整个管道工程不遗留质量与安全隐患问题,保障管道后期使用过程中安全、稳定、经济、可靠地运行。 1、保障焊接工艺前期的要求 焊接项目作业人员在管道焊接工艺开始前,对应采购到位的管道与工程设计的规格、型号、材质及生产厂家进行细致的核对,必要时采用光谱检验仪进行化学成分的检验,管道质量完全相符设计的管道材质要求,以确保所使用的材料不存在质量问题或安全隐患等。焊材在焊接中起着及其重要的作用,它的质量好与坏直接关系到管道工程的整体质量,因此焊材的选择与质量必须进行严格把关,尽可能选择国内知名品牌与知名厂家的产品。同时对购进的焊材让经验丰富的焊工进行试验性焊接,进行物理、化学性实验,得出此批焊材焊接性能、工艺性能、使用性能等。对入库的焊材应包装良好无损,按照焊材储存标准分类进行放置,切不可受潮。焊接时使用的气体也尽可能使用质量稳定厂家的产品,使用前进行实验。焊接工艺过程中起着至关重要的作用是焊接设备,因此管道焊接是必须选用与之工艺要求相匹配性能优良的电焊机。 2、焊接工艺过程 以市政热力管道 Ф525X12㎜ A3钢管道焊接工艺为例,采用手工氩弧焊打底电弧焊盖面焊接方案进行施工。施焊前焊接设备选用在 ZX7-400电焊机;焊材选用 J50焊丝和 E4303电焊条;对焊条用烘干箱进行 150°C烘干 1小时;使用焊条保温焊接时桶随用随去;氩气纯度不得低于 99.95%,氩气流量计准确无误;钨极使用铈钨棒放射性小;对管道用机械方法开 V型坡口,并留 1㎜钝边,坡口内外两侧 20㎜打磨露出金属光泽,确保无锈迹、油污和水分等。 设置焊接工艺参数:焊口对口点固,对口间隙 2-3㎜,固定点 4点长度 10-15㎜,厚度 3㎜;打底焊丝 J50, Ф2.0电流 85A焊接电压 30V,极性为直流反接法;填充和盖面电焊条 E4303, Ф3.2电流 95A焊接电压 40V;采用 3层 3道,两人对称施焊进行;焊后 150°C回火保温简易热处理;外观无损超声波和耐压致密性检验。 焊接过程中,由于是氩弧焊打底,在户外作业必须做好防风处理,焊接位置设置防风罩之类设施,保证保护熔池的氩气不被稀释和吹散焊接质量受影响。焊口的点固位置相对称长度一致且收尾处比起焊处宽 1㎜左右,其原因是防止收尾处受焊接收缩应力而无间隙,无法焊透。打底焊接时两人对称施焊进行且焊接速度一致,做到焊透且无焊接缺陷,对焊道污物用钢丝刷进行清理,立即用同样单位方法用烘干好的电焊条进行对称填充焊接,厚度 4㎜左右为宜,填充后进行清渣,最好采用风铲对焊道整体进行震动敲击处理,以消除焊接应力。保证间层温度在 80°C以上进行第三层为盖面层焊接,成形美观余高趋于 0㎜无咬边等焊接缺陷;清渣后用火焰加热法对焊道两侧 60㎜进行加温至 150°C时用石棉布对加热区域进行包裹三层缓慢冷却至室温;然后对焊道进行无损超声波和耐压致密性检验。 四、结语 综上所述,本文市政热力管道焊接工程为例,探讨了焊接工艺过程的重要性。由此可知,在管道工程中,焊接工艺是最关键、最重要的工序,有助于管道连接的合理性和使用寿命的延长。目前,随着现代科技的快速发展,我国更加注重对技能人才的职业道德培养,希望有更多的高素质技能人才来支撑大国的崛起,特别是从事焊接相关专业的人员要充分地认识到焊接工艺的重要性,能够认真专研这项工艺技术,为我国的工业化建设贡献力量。 参考文献: [1]郑照高 .建筑钢结构的焊接工艺与性能分析 [J].建材与装饰, 2018( 25): 209-210. [2]马鸿力 .浅谈对压力容器焊接工艺评定的监督检验 [J].科技资讯, 2015, 13( 33): 95+97.
简介:摘要:工程建设设计过程中室内土工试验为不可或缺的重要环节,他为整个设计提供参考依据。然而,现代土工实验的应用经常会受到试验数据精准性问题的影响,成了限制土工试验的应用的首要难题。有效提高室内土工试验数据的精准性对于确保工程安全,避免资源浪费,有着非常重要的意义。
简介:摘要:试验使用 MIG、激光焊、激光 -MIG复合焊对铝合金进行焊接,并对三种焊接方法进行了对比,进一步对铝合金激光 -MIG复合焊接的工艺适应性进行了研究,试验结果如下:从工艺参数、显微组织、 X射线探伤、力学性能等方面对三种焊接方法进行对比分析,激光 -MIG复合焊接接头的各项指标良好,焊接效率高、质量好、力学性能优异,与 MIG、激光焊相比焊接铝合金具有明显优势;使用激光 -MIG复合焊对侧墙与枕梁下层板进行焊接,可获得质量良好的焊接接头,激光 -MIG复合焊对薄板接头与厚板接头均具有良好的工艺适应性,可节省焊接耗材,提升焊接效率,有助于减少焊接热量对母材的损伤;激光 -MIG复合焊的焊接机理与 MIG不同,激光光束的能量在熔深、熔透方面发挥了很大作用, MIG的坡口尺寸对激光 -MIG复合焊并不适用,应针对激光 -MIG复合焊的特点进行一定的设计调整,以充分发挥激光 -MIG复合焊接的优势。
简介:摘 要:本文主要以机匣壳体气密性试验夹具设计为例,对其设计思路、设计方法以及相关内容等进行简单的论述。