多层多道焊

摘要： 本工作研究了熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊层道排布方式对6005A铝合金接头组织及力学性能的影响。首先,基于两层两道、两层三道、三层三道这三种层道排布方式得到了焊缝成形良好的10 mm厚6005A铝合金对接接头;然后,通过焊接热循环对比了热影响区(HAZ)的峰值温度,采用电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等研究了各个接头热影响区的组织转变;最后,通过硬度测试和拉伸试验等测试方法研究了各个接头的力学性能。结果表明,不同的层道排布方式使HAZ经历不同的焊接热循环而呈现不同的微观组织及力学性能,且位于HAZ的软化区是6005A铝合金多层多道MIG接头最薄弱部位。三层三道接头HAZ发生不完全再结晶,使晶粒呈现轧制态特征;两层两道HAZ发生完全再结晶,使晶粒呈现等轴化特征;两层三道接头HAZ晶粒再结晶程度介于两层两道和三层三道之间。热影响区强化相β″发生过时效是接头软化的主要原因。在三种层道排布方式中,三层三道接头的线能量最低、高温停留时间最短,故HAZ过时效程度最低,拉伸强度和硬度损失最少,其平均拉伸强度可达211 MPa,明显高于两层三道的183 MPa和两层两道的161 MPa。

摘要： 通过对C M T焊后金相、硬度和拉伸试验等试验数据分析,研究了7N01铝合金多层C M T焊对接头组织与力学性能的影响.结果表明:各个焊道的分界线明显,整体呈"碗状",焊缝金相组织由上至下晶粒逐渐变细.焊接接头分为三个晶区,即细晶区、柱状晶区和等轴晶区.在焊接接头横断面上,焊缝区、熔合区和热影响区的硬度分布较为均衡,底部的硬度值最小为71H V,从下至上逐渐增大.焊接接头的抗拉强度平均值为260.2MPa,断面收缩率为4％,断裂位置在热影响区,为韧性断裂.

摘要： 为了解决低温环境下弯管脆断的问题,以满足我国长输油气管道低温站场用钢管的需求,针对油气输送用X80钢级直缝埋弧焊弯管母管焊接接头在热煨淬火+回火热处理后,焊缝金属夏比冲击韧性存在明显脆化的现象,设计研发了X80钢级-45°C低温弯管专用焊丝,采用单丝多层多道埋弧焊工艺,并选用整体热煨制方式试制了感应加热弯管,并进行了理化性能评价.结果显示,试制的弯管焊缝金相组织主要为针状铁素体+粒状贝氏体+多边形铁素体,焊缝-45°C低温冲击功均值在130 J以上.研制的X80钢级Φ1422 mm×33.8 mm感应加热弯管,解决了高钢级、大壁厚、低温弯管焊缝脆化问题,完全满足中俄东线-45°C低温管道工程设计要求.

摘要： 高性能碳纤维复合材料在机械臂中的应用,改善了传统金属机械臂速度慢、模量低、能耗大等缺陷.文章以碳纤维机械臂在焊接工艺中的应用场景为例,设计了一种碳纤维机械臂焊缝多层多道焊焊道填充策略;以该策略为基础,对碳纤维机械臂多层多道焊相贯线插补算法进行推理,得到一种能够通过改变焊道半径参数即可获得多层多道焊中各焊道相贯线轨迹坐标的优化算法.该方法能够实现碳纤维机械臂焊接场景需求,为新型材料制备的焊接机器人、机械臂控制提供借鉴.

摘要： 面向机器人多层多道焊接轨迹人工示教编程效率低、难度大的问题,为了提高焊接质量与效率,基于OpenCAS-CADE建模引擎,开发多层多道焊机器人离线编程软件,从工件模型中提取焊缝信息,取代在线示教操作.提出一种用户自定义焊层焊道数目的路径规划算法,确定每个焊道的空间位置、焊接速度,同时规划焊枪末端姿态,避免与工件发生碰撞.通过机器人加工仿真运动,表明各个焊道位置准确、姿态平顺,验证了路径规划的正确性与可行性,并在实际焊接试验中获得良好的焊接效果.

摘要： 基于热弹-塑性有限元原理,使用Marc通用有限元程序对厚板多层多道焊过程进行了数值模拟,计算中考虑了层间不冷却和层间冷却200 s两种工况.结果表明,两种工况下厚板整体变形的最大值分别为0.58和0.65倍板厚;对于两端固支剖面,两种工况下残余应力的峰值分别出现在焊缝中心和固支端;对于两端自由剖面,两种工况下残余应力的峰值均出现在焊缝中心.可见层间冷却主要影响两端固支剖面的残余应力分布,对两端自由剖面残余应力的分布和厚板的整体变形影响不大.

摘要： 通过多年船用药芯焊丝复验的数据结果,发现焊道数量及布置对焊缝性能存在一定的影响.为分析焊道数量及布置对于材料检验结果的影响趋势,采用自动小车多层多道焊试验获取基础数据,结果表明:随着焊接层道数减少、焊接热输入量增加,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率和强屈比提高,而冲击韧度平均值降低,且离散系数增大,出现不合格的最低单个值.

摘要： 在等高型和等面积型焊缝填充策略的基础上,提出了改进的磨辊堆焊焊缝填充策略,进行了磨辊堆焊焊道路径规划;在磨辊待焊区域焊道排布结果的基础上,通过对堆焊系统机械结构的分析,推导出了路径规划的焊接目标点公式与每一目标点所对应的磨辊转轴转动角度,以及焊接机械臂转动角度,并进行了焊接机械臂末端的运动学仿真。结果表明,所提出的焊缝填充策略和堆焊路径规划方案可以保证机械臂平滑稳定的地到达路径规划后的任意一点,机械臂可以稳定地启动和停止。焊缝填充策略合理,堆焊路径规划方案正确。

摘要： 以小口径厚壁12Cr1MoVG珠光体耐热钢管多层多道焊接接头为对象,使用有限元模拟软件,采用生死单元法,计算焊接接头中的残余应力.计算结果表明:焊接接头外壁焊缝附近区域的残余应力为压应力,母材端的残余应力变化幅度要比焊缝区的小;焊接接头内壁焊缝及热影响区的残余应力为压应力,而母材承受拉应力.通过对比可知焊接接头内、外壁轴向残余应力分布的计算结果与实测结果高度吻合,说明数值模拟方法可以为管状接头的焊接工艺评定提供便利、可靠的技术支持.

摘要： 焊接应力作为难以根除的焊接结构中的有害因素,需客观地认识其产生的根本原因,熟悉其作用的基本规律,最终达到在生产中合理有效地控制焊接应力的分布和大小,进而杜绝其形成破坏造成损失的目的.焊接冶金过程中形成的体积变化是焊接应力的根本因素;热影响区固态金属的热物理特性是焊接应力的重要因素;焊接方法、焊缝填充量、热输入、拘束度等诸多因素最终决定了焊接应力的大小及复杂程度.

摘要： 车钩面板是轨道车辆的重要部件,为研究其焊后变形及残余应力问题,基于热弹塑性法,以6005A-T6铝合金车钩面板为研究对象,对其多层多道焊接变形与残余应力场进行数值模拟,并提出工艺优化方案.结果表明:6005A-T6铝合金车钩面板焊接后焊缝附近区域存在较大的纵向残余拉应力,起弧处与熄弧处呈现较大的横向残余压应力.Von-Mises等效应力最大值出现在正面焊缝与背面焊缝相接处.通过施加适当的反变形,可在不影响整体残余应力峰值的情况下有效减小焊接变形,进而兼顾车钩面板的平整度与承载能力.研究结果对车钩面板的实际焊接生产具有一定的指导意义.

摘要： 针对多层多道焊标准与非标准打底焊缝及各道填充焊缝在激光辅助视觉下的图像信息,提出了一种基于距离滤波的图像处理算法来快速、准确识别出焊缝特征点.该算法首先对激光条纹图像进行二值化、开运算等预处理;对预处理后的图像按列扫描,利用重心法提取激光条纹中心线,针对中心线出现断点的情况,通过直线拟合来填充断点;然后选取中心线上若干点拟合直线,通过求中心线上点到直线的距离,对中心线上的点进行3次滤波处理,滤除中心线上大量与特征点无关的点;最后快速找到中心线上4个端点并进行距离补偿得到焊缝的4个特征点.试验结果表明,该图像处理算法能快速、准确识别出焊缝特征点,为多层多道焊缝跟踪提供了重要依据.

摘要： 本文通过Visual-Environment焊接模拟仿真软件并以SYSWELD为求解器对铝合金厚板多层多道焊的焊接温度场和焊接变形进行了数值模拟.得到了铝合金厚板15V焊缝焊接过程中的焊接温度场以及焊接变形和应力场分布图.分析发现15V焊缝的热影响区的宽度约为8mm.焊接变形主要为横向变形,最大变形量约为9mm,发生的纵向变形量很小.焊接残余应力主要存在于焊缝的热影响区位置,越靠近焊缝的根部残余应力值越大,其残余应力值最高处达145～160MPa,而在焊接接头的焊道中残余应力则较小.

摘要： 针对石油平台导管架管道T型焊缝的多层多道焊路径规划问题进行了研究．结合管道坡口切割标准和焊接标准计算T型接头各法剖面二面角及焊缝尺寸；按照各焊道等截面假设．规划各法剖面对应V型坡口的焊层及焊道位置；通过计算T型焊缝上各点对应坡口角规划焊枪姿态．规划结果被用于近海石油平台导管架轨道式移动焊接机器人的离线编程仿真中．

摘要： 采用自行编制的程序对平板对接多层多道焊的温度场分布规律进行了数值模拟研究。计算过程中考虑了温度对材料相变和热物理特性的影响，采用“生死单元”技术模拟焊接材料的逐步填充过程。绘制了温度场分布云图和不同采样点的热循环曲线，可知温度场呈准稳态分布。为更准确的多道焊应力变形分析打下了基础。

摘要： 焊接机器人在对大型V型坡口进行焊接时,采用的是多层多道焊的填充策略,即通过分析各种焊道截面形状,给出V型接头第一层铺设一道焊道,从第二层开始每增加一层也相应增加一道焊道的铺设方法,本文介绍对多层多道焊的图像预处理、特征曲线提取和特征参数的计算等.

摘要： Invar钢己成为制造飞机复材零件成形模具最理想的材料之一.本文采用焊接机器人开展Invar钢厚板多层多道MIG自动焊接工艺研究.通过规划不同的坡口角度、焊缝层数及焊接路径组合,研究其对Invar钢焊后角变形的影响,同时设计了反变形法对焊接变形进行控制.实验结果表明,坡口角度及焊缝层数对焊后变形均影响显著,而焊接路径的影响甚微;采用预留角度为2.30的反变形法可有效改善Invar钢焊后角变形.

摘要： Invar钢己成为制造飞机复材零件成形模具最理想的材料之一.本文采用焊接机器人开展Invar钢厚板多层多道MIG自动焊接工艺研究.通过规划不同的坡口角度、焊缝层数及焊接路径组合,研究其对Invar钢焊后角变形的影响,同时设计了反变形法对焊接变形进行控制.实验结果表明,坡口角度及焊缝层数对焊后变形均影响显著,而焊接路径的影响甚微;采用预留角度为2.30的反变形法可有效改善Invar钢焊后角变形.

摘要： Invar钢己成为制造飞机复材零件成形模具最理想的材料之一.本文采用焊接机器人开展Invar钢厚板多层多道MIG自动焊接工艺研究.通过规划不同的坡口角度、焊缝层数及焊接路径组合,研究其对Invar钢焊后角变形的影响,同时设计了反变形法对焊接变形进行控制.实验结果表明,坡口角度及焊缝层数对焊后变形均影响显著,而焊接路径的影响甚微;采用预留角度为2.30的反变形法可有效改善Invar钢焊后角变形.

摘要： Invar钢己成为制造飞机复材零件成形模具最理想的材料之一.本文采用焊接机器人开展Invar钢厚板多层多道MIG自动焊接工艺研究.通过规划不同的坡口角度、焊缝层数及焊接路径组合,研究其对Invar钢焊后角变形的影响,同时设计了反变形法对焊接变形进行控制.实验结果表明,坡口角度及焊缝层数对焊后变形均影响显著,而焊接路径的影响甚微;采用预留角度为2.30的反变形法可有效改善Invar钢焊后角变形.

摘要： 一种多层多道焊的随焊锤击方法，它涉及一种随焊锤击方法。本发明的目的是为了解决目前多层多道焊接的热影响区晶粒粗化严重，从而会严重降低焊接接头的力学性能的技术问题。本发明的方法：一、确定多层多道焊接的层数和道数；二、确定锤子和焊枪的距离，用随焊锤击方法进行第一道焊缝的焊接，锤子要一直锤击第一道焊缝的所有熔合线和全部热影响区至第一道焊缝的焊接完成为止；三、确定锤子和焊枪的距离以及确定待焊接的焊缝中心与相邻焊缝中心的距离，用随焊锤击方法进行焊缝的焊接；四、重复步骤三至整个待焊件坡口的焊接完成为止。本发明主要应用于多层多道焊接领域中。

摘要： 本发明公开了一种厚板大坡口多层多道焊轨迹规划方法，具体包括以下步骤：获取待焊工件的坡口尺寸信息，根据坡口角度、板材特性确定焊接时打底焊、填充焊和盖面焊的焊接参数；根据打底焊、填充焊和盖面焊的焊接参数确定相应的打底焊层、填充焊层和盖面焊层各层的层高、焊道截面积以及焊道宽度；确定打底焊层、填充焊层和盖面焊层各层的焊接层数以及每层的焊接道数；除打底焊层外，在焊接填充焊层和盖面焊层的每一层时采用对称型焊接方式，同时结合焊接道数确定每层的最后一道，并确定每层最后一道的摆焊参数对其进行摆焊。本发明解决了现如今由于机器人焊接之前手动示教造成的焊接效率低和焊接质量不稳定等问题。

摘要： 本发明公开了一种应用于机器人多层多道焊的摆动焊接数据分析方法，该方法通过以太网TCP/IP通信等方式连接机器人控制器，实时获取机器人的位姿数据；在基路径焊接完毕后，本发明根据基路径焊枪的位姿数据，依据多层多道焊的特点，计算出多层多道焊的用户坐标系；在其他焊道的焊接过程中，得出多层多道焊接中每道相对于基路径的偏移量和偏转角，供用户查阅和记录，形成工艺库。

摘要： 本发明提供一种Q690D高强钢厚板多层多道焊焊接参数的优化方法，包括以下步骤：对Q690D钢进行焊接性分析；根据Q690D钢的焊接性的分析结果，确定所研究的焊接条件及其主要焊接参数；建立实际焊件的有限元模型，并进行网格划分；定义焊件材料属性，建立相应的材料数据库；根据实际的焊接参数对热源进行校核；以建立的有限元模型、材料参数和焊接热源为条件，使用SYSWELD焊接模拟软件对焊接过程进行模拟求解，得到焊接过程的温度场及应力场；根据不同焊接参数下的模拟结果，进行数据分析比较，从而得到较优的焊接参数及焊接工艺。本发明将有限元数值模拟与数据分析相结合，极大提高了工作效率，降低了试验成本，同时具有操作简便的特点，并保证了准确性的要求。

摘要： 本发明公开了一种托卡马克装置无磁不锈钢支撑座的多层多道焊焊接工艺，包括如下步骤：加工工件；清洗工件；焊前对坡口附近母材的相对磁导率进行检测，和焊接；使用MIG焊进行多层多道填充焊；在正面填充焊缝焊完3‑4层且尚未冷却时，拆下筋板，使用车削加工的方式进行背面清根，然后使用TIG焊填充清根后背面的角焊缝，再重新将筋板装上。使用MIG焊进行多层多道焊完成盖面。其有益效果在于：不仅能有效防止无磁不锈钢支撑座焊接过程中裂纹、气孔等缺陷的产生，减小了焊接变形，改善了焊缝的力学性能，而且能将焊缝磁导率控制在不高于母材的范围内，满足无磁不锈钢支撑座的使用要求。

摘要： 一种多层多道焊的随焊锤击方法，它涉及一种随焊锤击方法。本发明的目的是为了解决目前多层多道焊接的热影响区晶粒粗化严重，从而会严重降低焊接接头的力学性能的技术问题。本发明的方法：一、确定多层多道焊接的层数和道数；二、确定锤子和焊枪的距离，用随焊锤击方法进行第一道焊缝的焊接，锤子要一直锤击第一道焊缝的所有熔合线和全部热影响区至第一道焊缝的焊接完成为止；三、确定锤子和焊枪的距离以及确定待焊接的焊缝中心与相邻焊缝中心的距离，用随焊锤击方法进行焊缝的焊接；四、重复步骤三至整个待焊件坡口的焊接完成为止。本发明主要应用于多层多道焊接领域中。

摘要： 本发明公开了一种管道全位置多层多道焊的免打磨焊接方法，包括以下步骤：焊前准备，定位对口，并进行根焊工序；分别对热焊层、填充层和盖面层进行顺时针和逆时针起弧焊接，并在预先设定的搭接区域采用非熔化极焊接+熔化极焊接的方式分段控制起弧，然后采用熔化极焊接进行后续焊接。本发明所提供的方法，采用非熔化极焊接+熔化极焊接方式分段控制起弧，采用熔化极焊接进行后续焊接的方式，非熔化极焊接过程中无焊丝填充，可对工件起弧区域加热，再使用熔化极焊接进行焊丝填充时，由于工件起弧区域的温度较高，则熔池不会快速冷却，熔池可充分铺开，形成的起弧位置更平缓，无需打磨，有效提高焊接效率和焊接质量、改善工作环境、降低劳动强度。

摘要： 本发明公开了一种用于多层多道焊的磁控电弧‑激光焊缝跟踪及热处理方法，用到的装置主要包括双路优化比例分光模块，线激光检测模块，焊前激光预热模块、磁控摆动电弧跟踪模块、焊后激光保温模块、光纤激光传导机构、数据偏差分析模块、驱动执行机构；双路优化比例分光镜利用反射和折射定律按一定分光比例分离出两束激光，其中折射激光作为线激光检测模块，用来检测焊缝中心；反射激光作为焊前、焊后热处理热源，焊前预热和焊后保温处理可以改善增材中温度的分布不均现象，从而可以减少焊接裂纹的形成，使得接头抗拉强度和冲击韧性提高；本发明装置集焊接、跟踪、热处理功能一体化结构，原理简单，既保证了焊接质量同时，也降低了成本提高了效率。

摘要： 本发明公开了一种厚板大坡口多层多道焊轨迹规划方法，具体包括以下步骤：获取待焊工件的坡口尺寸信息，根据坡口角度、板材特性确定焊接时打底焊、填充焊和盖面焊的焊接参数；根据打底焊、填充焊和盖面焊的焊接参数确定相应的打底焊层、填充焊层和盖面焊层各层的层高、焊道截面积以及焊道宽度；确定打底焊层、填充焊层和盖面焊层各层的焊接层数以及每层的焊接道数；除打底焊层外，在焊接填充焊层和盖面焊层的每一层时采用对称型焊接方式，同时结合焊接道数确定每层的最后一道，并确定每层最后一道的摆焊参数对其进行摆焊。本发明解决了现如今由于机器人焊接之前手动示教造成的焊接效率低和焊接质量不稳定等问题。

摘要： 本发明提供一种Q690D高强钢厚板多层多道焊焊接参数的优化方法，包括以下步骤：对Q690D钢进行焊接性分析；根据Q690D钢的焊接性的分析结果，确定所研究的焊接条件及其主要焊接参数；建立实际焊件的有限元模型，并进行网格划分；定义焊件材料属性，建立相应的材料数据库；根据实际的焊接参数对热源进行校核；以建立的有限元模型、材料参数和焊接热源为条件，使用SYSWELD焊接模拟软件对焊接过程进行模拟求解，得到焊接过程的温度场及应力场；根据不同焊接参数下的模拟结果，进行数据分析比较，从而得到较优的焊接参数及焊接工艺。本发明将有限元数值模拟与数据分析相结合，极大提高了工作效率，降低了试验成本，同时具有操作简便的特点，并保证了准确性的要求。