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X65管线钢管闪光对焊温度场数值模拟及接头性能研究

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X65管线钢管闪光对焊温度场数值模拟及接头性能研究

作者：刘旭彪昆明理工大学

学位级别：硕士

X65管线钢管强度高并具有良好的抗延性断裂能力,是输气管道中的高钢级管材,作为管道运输的主体,其焊接质量的优劣对管道运输起着决定性的重要影响。闪光对焊技术在管道焊接方面具有显著优势,但随着高强度管线钢强度等级的不断提高,使得... 详细信息

X65管线钢管强度高并具有良好的抗延性断裂能力,是输气管道中的高钢级管材,作为管道运输的主体,其焊接质量的优劣对管道运输起着决定性的重要影响。闪光对焊技术在管道焊接方面具有显著优势,但随着高强度管线钢强度等级的不断提高,使得高强度管线钢管闪光对焊接头的质量与安全问题日益突出,成为闪光对焊技术在高钢级管道焊接应用发展方面的瓶颈。管道闪光对焊工艺参数对焊接接头的力学性能和质量都有一定影响,因此,正确选择工艺参数将是保证焊接质量的关键,据此本文将展开对管道闪光焊焊接过程中不同闪光速度对接头温度场分布及接头性能的影响进行研究。本文首先利用图像处理技术对X65管线钢管闪光对焊过程中聚集在管道内壁焊口处的熔融金属残渣形成过程进行监测;分析其成形过程,得到熔融金属残渣在焊接过程中的面积—时间曲线,为下一步温度场模拟研究提供了准确的边界条件。然后使用有限元分析软件ANSYS建立管道闪光对焊的电-热有限元耦合模型,在不同焊接参数下对X65管线钢管闪光对焊：激发闪光阶段、稳定闪光阶段、加速闪光阶段等不同阶段内焊件端部的温度场分布进行数值模拟。模型综合考虑了材料相变和温度对材料热物性系数的影响,利用单元“生死”技术解决了闪光烧损问题,通过单元实体分层加载解决了接触电阻问题,总结得出X65管线钢管闪光对焊在不同焊接阶段的温度场分布规律。同时,用红外热成像仪实时测量闪光对焊过程中焊件温度,试验结果表明：测量温度和计算结果基本吻合,数值模型较为准确地反映了实际焊接过程。最后,对不同闪光速度下得到的焊接接头进行力学性能测试,包括拉伸、弯曲、刻槽锤断试验,进行对比分析得出第二组闪光速度下得到的接头性能明显优于其他两组,说明闪光速度对闪光对焊过程中焊件温度场的形成有重要影响;闪光速度过慢或过快都很难在焊接端口形成熔融金属层,热源存在时间减少,造成接端口温度相对较低,焊接端口热变形区域变窄,使得焊接接头的抗拉性能、弯曲性能变差,且会在接头焊缝处形成大量的灰斑缺陷。选择力学性能较好的第二组接头进行金相显微组织分析,通过用金相显微镜观察接头的显微组织发现X65管线钢管闪光对焊焊接头组织沿轴向线晶粒度逐渐增大,接头的组织越靠近焊缝区晶粒越粗大,焊缝区晶粒度达到最大。究其原因是焊件内部各点的热循环曲线导致各区域晶粒差别,焊缝区热输入量最大,与熔合线距离越远,焊接热输入量相对减少,这就是母材-热影响区-焊缝区晶粒逐渐变粗的原因。

关键词：管道闪光对焊焊接数值模拟图像处理接头质量显微组织

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X65管线钢管闪光对焊温度场数值模拟

热加工工艺 2018年第17期47卷 196-200页

作者：刘旭彪高世一夏铭重庆安全技术职业学院重庆404020 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)广东省现代焊接技术重点实验室广东广州510650

为研究X65管线钢管闪光对焊闪光阶段的温度场分布,建立了管道闪光对焊的三维有限元模型,利用ANSYS软件考虑了闪光对焊过程中接触电阻、材料的热物性参数等,运用“生死”单元技术,对X65管道闪光对焊激发、稳定、加速三个闪光阶段的温度... 详细信息

为研究X65管线钢管闪光对焊闪光阶段的温度场分布,建立了管道闪光对焊的三维有限元模型,利用ANSYS软件考虑了闪光对焊过程中接触电阻、材料的热物性参数等,运用“生死”单元技术,对X65管道闪光对焊激发、稳定、加速三个闪光阶段的温度分布进行了模拟分析。通过红外测温成像仪记录了闪光端口的温度变化。对比发现：有限元模拟结果与试验结果吻合良好,验证了所建立的有限元模型的正确性,为X65管道闪光对焊带电顶锻热力耦合模拟做好了准备。

关键词：管道闪光对焊 X65管线钢温度场

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方管与圆管中石蜡蓄热的对比研究

热科学与技术 2023年第1期22卷 57-64页

作者：邹勇刘旭彪曹倩文徐小凡贾虎安徽工业大学数理科学与工程学院安徽马鞍山243032

针对不同形状管道对蓄热状况影响不同,建立了圆形管道与方形管道的石蜡蓄热模型,运用FLUENT软件对其熔化过程进行了仿真,讨论了自然对流及填充厚度对石蜡蓄热的影响。计算结果表明:熔化初期,方形装置内的固液界面呈“芭蕉扇”状,而圆形... 详细信息

针对不同形状管道对蓄热状况影响不同,建立了圆形管道与方形管道的石蜡蓄热模型,运用FLUENT软件对其熔化过程进行了仿真,讨论了自然对流及填充厚度对石蜡蓄热的影响。计算结果表明:熔化初期,方形装置内的固液界面呈“芭蕉扇”状,而圆形装置内的固液界面近似呈椭圆状。自然对流对熔化结果影响较大,对流的存在加速了石蜡的熔化;在自然对流的作用下石蜡的熔化速率先快后慢,而熔化总时间与石蜡厚度成正相关。在蓄热单元面积保持不变的情况下,当内管周长相等时,方管内石蜡熔化总时间大于圆管内石蜡熔化总时间;当内管面积相同时,方管内石蜡熔化总时间小于圆管内石蜡熔化总时间。

关键词：石蜡熔化方形管道圆形管道自然对流数值模拟

新时代脱贫攻坚精神融入高职院校思政育人模式探索

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吉林教育 2022年第32期 82-84页

作者：刘旭彪陈攻夏云斌云南交通职业技术学院

脱贫攻坚精神是中华民族的精神宝库，将脱贫攻坚精神从六个方面融入高职院校思政育人体系中，让高职院校学生浸润在上下同心的团结精神中，体会到尽锐出战的决胜精神，学会精准务实的科学精神，拥有开拓创新的创新精神，尽显攻坚克难的... 详细信息

脱贫攻坚精神是中华民族的精神宝库，将脱贫攻坚精神从六个方面融入高职院校思政育人体系中，让高职院校学生浸润在上下同心的团结精神中，体会到尽锐出战的决胜精神，学会精准务实的科学精神，拥有开拓创新的创新精神，尽显攻坚克难的担当精神，立下不负人民的报国之志。使高职院校大学生在思想上听党话，在行动上跟党走，在实现伟大复兴中国梦的征程中，勇往直前，辛勤耕耘，干一番新事业，开一片新天地。

关键词：脱贫攻坚精神课程思政职业教育

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管道闪光对焊技术及其数值模拟的研究现状

热加工工艺 2016年第3期45卷 11-15页

作者：刘旭彪高世一陈和兴盛安张印辉广州有色金属研究院广东省现代焊接技术重点实验室广东广州510650 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

闪光对焊技术在管道焊接方面具有显著优势,但随着高强度管线钢强度等级的不断提高,使得高强钢管闪光对焊对接头的质量与安全问题日益突出。介绍了管道闪光对焊技术的发展历程,综述了焊接数值模拟技术的研究发展及其在闪光对焊中的研究... 详细信息

闪光对焊技术在管道焊接方面具有显著优势,但随着高强度管线钢强度等级的不断提高,使得高强钢管闪光对焊对接头的质量与安全问题日益突出。介绍了管道闪光对焊技术的发展历程,综述了焊接数值模拟技术的研究发展及其在闪光对焊中的研究现状及发展趋势,确定了高强度管线钢闪光对焊数值模拟技术的研究目标,并对其发展趋势进行了阐述。

关键词：管道闪光对焊数值模拟技术高强度管线钢

基于视觉的X65管线钢管闪光焊接焊缝残渣特征提取及研究

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电焊机 2014年第5期44卷 190-194页

作者：刘旭彪张印辉高世一刘正林王森昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 广州有色金属研究院广东省现代焊接技术重点实验室广东广州510650

针对X65管线钢管闪光焊接过程中因剧烈飞溅而难以对残渣形成过程进行监测,设计了管道闪光焊接残渣图像采集系统,对残渣图像进行ROI区域确定、中值滤波、亮度变换、阈值分割、消除孤立小区域噪声等处理,提取残渣区域的形貌特征,通过计算... 详细信息

针对X65管线钢管闪光焊接过程中因剧烈飞溅而难以对残渣形成过程进行监测,设计了管道闪光焊接残渣图像采集系统,对残渣图像进行ROI区域确定、中值滤波、亮度变换、阈值分割、消除孤立小区域噪声等处理,提取残渣区域的形貌特征,通过计算画出残渣区域面积随时间的变化曲线图。试验表明,上述残渣图像处理方法图像处理效率高,能够得到清晰的残渣形貌特征,面积—时间曲线图反应了残渣形成过程,为下一步X65管线钢管闪光焊接质量控制研究打下了一定基础。

关键词：管道闪光焊接图像处理焊缝残渣

基于VISSIM交通仿真的交叉口信号配时优化研究

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价值工程 2022年第25期41卷 116-119页

作者：陈攻刘旭彪赵振峰唐远夏云斌云南交通职业技术学院昆明650500 昆明市政工程设计研究院(集团)有限公司昆明650500

城市信号交叉口拥堵问题一直是制约路段整体通行效率的主要因素。本文以昆明市日新中路与前卫西路交叉口为例,根据交叉口高峰时段交通流量调查数据,通过实用信号周期法与Webster算法两种方法对交通配时进行优化,并利用VISSIM交通仿真软... 详细信息

城市信号交叉口拥堵问题一直是制约路段整体通行效率的主要因素。本文以昆明市日新中路与前卫西路交叉口为例,根据交叉口高峰时段交通流量调查数据,通过实用信号周期法与Webster算法两种方法对交通配时进行优化,并利用VISSIM交通仿真软件对优化前后的交叉口进行模拟分析,论证交叉口配时优化的可行性。

关键词： VISSIM交通仿真信号配时实用信号周期法 Webster算法

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焊接生产环境控制与危害预防研究

南方农机 2017年第4期48卷 12-12页

作者：刘旭彪重庆安全技术职业学院重庆404020

焊接技术是现代工业中不可缺少的一种工艺,焊接技术广泛应用于汽车制造业、造船厂等行业。焊接生产过程中会产生大量的烟尘、有毒废气、紫外辐照、噪声等。这些危害因素威胁着焊接人员的身体健康,恶化了焊接人员的工作环境,同时还造成... 详细信息

焊接技术是现代工业中不可缺少的一种工艺,焊接技术广泛应用于汽车制造业、造船厂等行业。焊接生产过程中会产生大量的烟尘、有毒废气、紫外辐照、噪声等。这些危害因素威胁着焊接人员的身体健康,恶化了焊接人员的工作环境,同时还造成环境污染。文章分析了焊接过程中存在的危害因素,及国内外焊接行业危害控制研究现状,提出了焊接危害控制的相关措施,为焊接危害有效控制研究打下了一定基础。

关键词：焊接烟尘焊接危害焊接环境

寻找“快乐女兵”——本期人物:陆军第47集团军政治部党史军史办干事杨晶晶快乐就是活好当下

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政工导刊 2015年第2期 79-79页

作者：王桐君刘旭彪阎琴

杨晶晶,现任陆军第47集团军党史军史办干事。在担任集团军军史馆讲解员期间,解说2000余次。多次参加总部、军区各类现场会解说任务。曾获兰州军区优秀"四会"政治教员授课比武二等奖,被授予集团军"猛进新星""优秀机关干部"等荣誉,荣立三... 详细信息

杨晶晶,现任陆军第47集团军党史军史办干事。在担任集团军军史馆讲解员期间,解说2000余次。多次参加总部、军区各类现场会解说任务。曾获兰州军区优秀"四会"政治教员授课比武二等奖,被授予集团军"猛进新星""优秀机关干部"等荣誉,荣立三等功一次。2013年参与拍摄大型电视文献纪录片《黑山阻击战》。其实,不同年龄的人对快乐的体会是不同的。我也曾经羡慕过地方青年那种自由的快乐,但军旅生涯的快乐

关键词：陆军集团军女兵晶晶党史