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超声冲击处理对灰铸铁焊接冷裂纹影响

焊接学报 2007年第11期28卷 78-80,84页

作者：严铿聂洁于怀东徐律江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室江苏镇江212003

采用HT150,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和淬硬组织因素为研究方向,用评定铸铁冷裂纹敏感性的直Y形坡口焊接裂纹试验法,研究了超声冲击处理对焊接冷裂纹的影响。结果表明,焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊... 详细信息

采用HT150,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和淬硬组织因素为研究方向,用评定铸铁冷裂纹敏感性的直Y形坡口焊接裂纹试验法,研究了超声冲击处理对焊接冷裂纹的影响。结果表明,焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊接结构的残余应力,经超声冲击处理后的试样焊缝测量点的残余应力R1分别为-53,-57MPa,R2分别为-37,-80MPa;另一方面可以加速焊缝石墨球化过程,消除半熔化区白口组织。因此焊后合理的超声冲击处理能够从拘束应力和淬硬组织两方面抑制焊接结构冷裂纹的产生。

关键词：超声冲击处理残余应力焊接冷裂纹

SPV490Q钢焊接冷裂纹声-磁定位方法研究

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应用声学 2017年第4期36卷 337-342页

作者：张颖孔德慧刘延雷王兵李洪标东北石油大学大庆163318 杭州市特种设备检测院杭州310003 大庆石化公司炼油厂大庆163714

声发射源定位方法可以精准判断信号发生时间及位置,但由于其检测数据量大,难以进行实时评价,而磁记忆定位方法能实时观察数据结果,所以用声-磁结合的方法对冷裂纹进行定位分析。焊后即进行声发射监测,待焊缝冷却后,按一定时间间隔用磁... 详细信息

声发射源定位方法可以精准判断信号发生时间及位置,但由于其检测数据量大,难以进行实时评价,而磁记忆定位方法能实时观察数据结果,所以用声-磁结合的方法对冷裂纹进行定位分析。焊后即进行声发射监测,待焊缝冷却后,按一定时间间隔用磁记忆技术进行检测,这样既能精确得到冷裂纹起裂时间及其位置,又能实时观察冷裂纹扩展走向。同时,通过SPV490Q钢斜Y型坡口焊接冷裂纹实验验证了该方法的可行性。

关键词：焊接冷裂纹声发射源定位技术磁记忆检测技术 SPV490Q

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球罐焊接冷裂纹的预防

油气田地面工程 2006年第4期25卷 40-42页

作者：陈新明河南油田油建公司金属结构厂

球罐一般是用来储存易燃易爆甚至有毒的介质,一旦发生破坏其后果是极其严重的.据我国国内统计,近年发生破坏的17台球罐中,有11台与焊接有关.

关键词：焊接冷裂纹球罐预防统计表易燃易爆事故调查压力容器保险公司焊接组装应力集中

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焊接残余应力对灰铸铁焊接冷裂纹的影响

江苏科技大学学报（自然科学版） 2008年第3期22卷 23-26页

作者：严铿芦春琪黎志云江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室江苏镇江212003

采用灰铸铁试样,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和组织结构为研究方向,采用直Y型坡口焊接裂纹试验法,研究了焊接残余应力对灰铸铁焊接冷裂纹的影响.研究结果表明:焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊接结构的残... 详细信息

采用灰铸铁试样,以焊接冷裂纹三要素中的拘束应力和组织结构为研究方向,采用直Y型坡口焊接裂纹试验法,研究了焊接残余应力对灰铸铁焊接冷裂纹的影响.研究结果表明:焊后通过对焊缝进行全覆盖超声冲击,一方面可以大幅度改善焊接结构的残余应力,经超声冲击处理后的试样焊缝测量点的残余应力σ1分别为-53MPa、-57MPa,σ2分别为-37MPa、-80MPa;另一方面可以加速焊缝石墨球化过程,消除半熔化区白口组织.因此焊后合理的超声冲击处理能够从拘束应力和淬硬组织两方面抑制焊接结构冷裂纹的产生.超声冲击处理减少焊接残余应力的效果和热处理相似.

关键词：超声冲击处理残余应力焊接冷裂纹

30CrMnSiNi2A钢的焊接冷裂纹小铁研试验研究

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焊接技术 2006年第S1期35卷 6-7页

作者：李军牛靖聂敏薛金保葛燕中国石油天然气第一建设公司河南洛阳471023 西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710049

采用小铁研试验测试了20℃,250℃,320℃和400℃的预热温度下退火热处理状态30CrMnSiNi2A钢的焊接裂纹率,采用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织。结果表明:30CrMiSiNi2A钢小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹... 详细信息

采用小铁研试验测试了20℃,250℃,320℃和400℃的预热温度下退火热处理状态30CrMnSiNi2A钢的焊接裂纹率,采用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织。结果表明:30CrMiSiNi2A钢小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹;随着预热温度的升高,小铁研试验裂纹率显著降低;焊接接头熔合区显微组织为马氏体+下贝氏体+残余奥氏体,随着预热温度的升高,熔合区冷却速度降低,下贝氏体组织增加,降低了冷裂纹敏感性。

关键词：焊接小铁研试验焊接冷裂纹预热温度

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浮头式换热器浮头盖焊接冷裂纹的消除

焊接 2006年第9期 57-59页

作者：王记兵刘政军曾谢波尹奕君沈阳工业大学材料科学与工程学院 110023

钢材的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态是产生焊接冷裂纹的三大主要因素。对于低淬硬倾向的钢材,采用低氢型焊材,合理设计焊接结构,降低接头的拘束应力状态,通过合理的焊接工艺,可以消除浮头式换热器浮... 详细信息

钢材的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态是产生焊接冷裂纹的三大主要因素。对于低淬硬倾向的钢材,采用低氢型焊材,合理设计焊接结构,降低接头的拘束应力状态,通过合理的焊接工艺,可以消除浮头式换热器浮头盖焊接时出现的焊接冷裂纹。

关键词：焊接冷裂纹拘束度结构设计焊接坡口

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高强钢焊接冷裂纹声发射检测及评价方法研究

高强钢焊接冷裂纹声发射检测及评价方法研究

作者：孔德慧东北石油大学

学位级别：硕士

为适应石化设备大型化、轻量化和安全性的生产需求,推动节约能源、绿色环保工业的发展,拥有良好综合性能的高强钢得到了越来越广泛的应用,需求量也是日益增多。石化设备的制造中,焊接是不可或缺的程序,而高强钢焊接结构中很容易出现冷裂... 详细信息

为适应石化设备大型化、轻量化和安全性的生产需求,推动节约能源、绿色环保工业的发展,拥有良好综合性能的高强钢得到了越来越广泛的应用,需求量也是日益增多。石化设备的制造中,焊接是不可或缺的程序,而高强钢焊接结构中很容易出现冷裂纹,因此要在投产之前对焊缝进行检测和评价,以保证设备和人员的安全。本文以SPV490Q高强钢板焊缝为研究对象,根据裂纹形成和断裂过程必伴随着弹性应力波释放的特点,采用声发射技术对焊缝进行检测,并从参数和波形两方面对冷裂纹声发射信号进行了分析和评价。建立了高强钢冷裂纹声发射检测及评价方法,以保障承压设备的焊缝质量,具有工程应用价值。本文主要研究内容包括:1.根据冷裂纹形成机理和检测、试验方法,选用斜Y型坡口实验数据进行冷裂纹声发射评价方法的研究,并用平板刚性拘束试验数据进行应用和验证。2.运用声发射统计性参数撞击累积计数随时间的变化实现对焊缝声发射信号活性的描述。通过对幅值-时间和撞击计数-时间经历图的分析,获得裂纹在孕育阶段和阵发阶段声发射信号幅值、撞击计数的分布规律,并以此作为进一步判断冷裂纹的充分条件。3.由于部分声发射参数在表征信号时有一定的相关性,对数据信息的表征有冗余成分,所以运用主成分分析方法简化数据规模,降低数据维度,减少数据分析时间,提高效率。以已知的声发射裂纹信号和干扰信号特征参数作为训练集,分别建立直接基于声发射信号参数的支持向量机分类器和基于主成分的支持向量机分类器,结果表明,基于主成分的支持向量机识别效果更好、识别效率更高。4.对小波去噪后的声发射信号波形进行递归分析,分别建立基于声发射信号波形信息递归参数的支持向量机分类器和将主成分分析、递归分析、支持向量机技术相结合的支持向量机分类器,结果发现后者识别效果更好,而且,基于声发射波形信息的冷裂纹识别方法比基于参数信息的识别方法会更接近真实情况。5.建立SPV490Q高强钢焊接冷裂纹的声发射检测方法和评价方法。并应用于平板刚性拘束试验中,证明该方法的有效性。

关键词：焊接冷裂纹声发射主成分分析递归分析支持向量机

控制30CrMnSi钢接头焊接冷裂纹的研究

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控制30CrMnSi钢接头焊接冷裂纹的研究

作者：陶智俊南昌航空大学

学位级别：硕士

某一重要构件使用30CrMnSi钢生产,但是,在焊接的过程中出现了一系列问题。其中大量出现的冷裂纹使得该焊接结构件无法满足该工厂的缺陷率要求,造成了大量的成本浪费,为此对该焊结构件焊接冷裂纹缺陷的控制显得十分有必要。针对冷裂纹这... 详细信息

某一重要构件使用30CrMnSi钢生产,但是,在焊接的过程中出现了一系列问题。其中大量出现的冷裂纹使得该焊接结构件无法满足该工厂的缺陷率要求,造成了大量的成本浪费,为此对该焊结构件焊接冷裂纹缺陷的控制显得十分有必要。针对冷裂纹这一问题,提出了使用红外照射装置焊前预热、焊后紧急后热以及随焊后热的方法,减少淬硬组织,以达到降低冷裂纹敏感性的目的。为了达到与实际生产条件相同的目的,本文使用1.8mm厚的30CrMnSi钢,采用该结构中占多数的对接形式。分别采用CO2气体保护焊(CO2焊)和钨极氩弧焊(TIG焊)进行试验,研究了预热、及时后热和随焊后热对脆硬组织及影响规律,同时,研究了多次补焊对焊接接头组织及性能的影响规律,分析了焊后及时后热对补焊接头的作用。研究结果表明:较小的CO2焊有效热输入有利于减少淬硬组织、降低淬硬倾向而控制焊接冷裂纹。使用随焊红外照射可以降低焊接接头完全淬火区组织中脆硬组织片状马氏体的含量,当红外照射装置与焊枪的距离为250mm时,该区域的最高显微硬度为511.1HV,较普通焊接条件降低了164.1HV,其抗拉强度为950MPa达到了母材的91.7%。在该随焊红外照射条件下,可以有效地减少了完全淬火区中的脆硬组织,在一定程度上降低了冷裂纹敏感性。在使用TIG焊的条件下,采用红外随焊装置且距离为50mm到150mm时均能有效的减少淬硬组织的含量,但是当焊枪距离大于150mm时,由于在马氏体转变完成后进行了升温,使得该位置的组织经历了一次“回火”,产生回火脆性,导致冷裂纹敏感性的提高。当预热温度为150℃时,完全淬火区的最高显微硬度为470HV,较不预热条件下的560HV有了明显的降低。当及时后热时间为6min时,其对降低冷裂纹敏感性的作用最为明显,随着后热时间的增加,由于回火作用更加明显,冷裂纹敏感性有所增加。使用TIG焊对缺陷进行补焊,对三种不同补焊形式进行了研究,对不同补焊次数的影响进行了分析。表明随着补焊次数的增加,三种不同的补焊形式的焊接接头抗拉强度均呈现出下降的趋势,接头软化也出现恶化的趋势。三种补焊方式中,连续气孔补焊对接头的影响最大,焊缝中心气孔补焊和熔合线补焊对接头的性能影响较小。补焊后使用及时后热可以有效的降低完全淬火区的淬硬组织含量,提高接头抗冷裂性能。

关键词： 30CrMnSi 焊接冷裂纹红外照射加热补焊

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基于电磁热力耦合控制焊接冷裂纹机理研究

基于电磁热力耦合控制焊接冷裂纹机理研究

作者：李金柱哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

低合金高强钢由于碳当量大,焊接时对冷裂纹倾向严重,常常需要利用焊前预热或焊后后热等措施来控制冷裂纹,效率低且焊接工作条件苛刻。本论文针对低合金高强钢的焊接特点,提出了基于电磁热力耦合控制焊接冷裂纹的新工艺。该工艺方法是基... 详细信息

低合金高强钢由于碳当量大,焊接时对冷裂纹倾向严重,常常需要利用焊前预热或焊后后热等措施来控制冷裂纹,效率低且焊接工作条件苛刻。本论文针对低合金高强钢的焊接特点,提出了基于电磁热力耦合控制焊接冷裂纹的新工艺。该工艺方法是基于随焊电磁感应加热和焊后电磁冲击的复合作用来改善焊缝的组织,降低焊缝根部的横向残余应力并减少焊接接头残余氢的含量,从而达到控制焊缝冷裂纹敏感性的目的。本文首先基于有限元分析软件ABAQUS研究了常规焊和电磁热力耦合焊接过程中温度场、应力场的变化规律以及残余氢的扩散分布规律。在有限元分析过程中,以斜Y坡口冷裂纹拘束试验为分析对象,利用HYPERMESH建立了有限元分析模型,采用FORTRAN语言编程实现了电弧热源和感应加热热源的复合作用。研究结果表明,利用电磁感应加热作为辅助的热源可依据被焊材料的CCT曲线调整其焊接冷却过程,降低焊接接头的冷却速度,延长冷却时间t8/3,改善焊缝组织;同时,电磁热力耦合通过改善焊接接头温度场的不均匀性并在电磁冲击过程对焊缝根部横向进行塑性延展,将焊缝根部的横向残余应力由拉应力降为压应力。采用酒精法测量了常规焊和电磁感应加热焊接接头的平均残余氢含量,实验结果表明,电磁感应加热焊接接头的平均氢含量要远低于常规焊。并以此作为氢扩散有限元数值模拟的初始浓度,有限于分析结果表明,电磁热力耦合和常规焊相比,焊接热影响区的氢浓度峰值显著下降。通过斜Y坡口实验验证了低合金高强钢40CrNiMo分别采用常规焊、电磁感应加热、电磁冲击以及电磁热力耦合焊接时的冷裂纹敏感性。电磁感应加热、电磁冲击以及电磁热力耦合都能在一定程度上降低焊缝表面和横截面裂纹率,但是电磁热力耦合对裂纹的控制效果比电磁感应加热或电磁冲击单独作用的效果要更为显著,电磁热力耦合的表面裂纹率从常规焊的100%降低到了2.98%,横截面裂纹率从100%降低到了1.5%。

关键词：焊接冷裂纹电磁感应加热电磁冲击氢扩散