爆炸焊焊接过程及原理

焊接过程的计算机模拟

作者：山东大学武传松

摘要：本文介绍了焊接过程计算机模拟的最新进展和发展趋势； GMAW焊接熔池流场与热场的数值模拟；双面双弧焊接过程的计算机模拟；TIG焊接电弧的数值分析；电弧阳极边界层传输机理的数值分析；以及焊接热影响区组织和硬度的预测等。 0. 引言

焊接是一个涉及许多学科的复杂的物理—化学过程。由于焊接过程涉及的变量数目繁多，单凭积累工艺试验数据来深入了解和控制焊接过程，既不切实际又成本昂贵和费时费力。随着计算机技术的发展，通过一组描述焊接基本物理过程的数学方程来模拟焊接过程，采用数值方法求解以获得焊接过程的定量认识，即焊接过程的计算机模拟，成为一种强有力的手段。计算机模拟方法为焊接科学技术的发展创造了有力的条件[1]。

1993年，美国能源部组织美国、加拿大、日本、瑞典、英国的25位著名专家对21世纪焊接科学技术的发展动向做出预测，其中焊接基本现象的模拟与仿真被列为最重要的研究方向之一[2]。我国国家自然科学基金委员会制定的学科发展战略也将计算机模拟确定为机械热加工领域的发展方向之一[3]。计算机模拟是使包括焊接在内的热加工工艺研究从“定性”走向“定量”、从“经验”走向“科学”的重要标志。采用科学的模拟技

电阻焊焊接原理

关键字：焊接

焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。

一、焊接热的产出及影响因素 点焊时产生的热量由下式决定： Q=IRt ————（1） 式中：Q——产生的热量

I——焊接电流（A）

R——电极间电阻（欧姆） t——焊接时间（s）

1.电阻R及影响R的因素

电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.

R=2Rw+Rc+2Rew ————（2）

当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。

接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：

2.4 正确的间距板间 自动/操作员培训100%2.5 1.15，1.16妥善安置在托盘板（如果使用） 操作员培训100%2.6 输送机盖（如需要）在地方

100%

1.4

2.112.12

3.1 3.9控制

根据ANSI S20.20连续3.2 1.15，1.16

妥善处理

操作员培训 连续

3.3冷却/离子风机 3.3.1过滤器的存在控制计划 每次预防性维护 3.3.2 1.6

传送带上的正确位置

规格/设置 每日检查表 3.3.3鼓风机运行指标 每个控制计划

每日检查表

3.4杂志/卸架

3.4.1正确类型的产品（铅/无铅）

控制计划持续 3.4.2正确的宽度和高度的产品

控制计划持续 3.4.3 正确的加载顺序（自上而下）控制计划持续 3.4.4涵盖运输和储存 每控制计划持续

3.5托盘清洗控制计划

依控制计划

1.4

2.112.124.1 1.6 元件的温度与焊料兼容

成分规格 设计审查

4.2 1.6 零件表面光洁度焊料兼容成分规格 设计审查4.3 1.6 锡炉元素分析 产品规格无铅;季度实验室检测结果，铅，每年的化验结果4.4 防止铅/无铅焊锡棒组合

正确的错误，校对

100%

1.4

2.112.12

5.1

符合标准的最大对角线捻

根据IPC

钛合金

第31卷第3期2010年3月

焊　接　学　报

TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION

Vol.31　No.3March　2010

钛合金焊接过程应力应变特点分析

　　　　　　李　菊,　关　桥,　史耀武

　　　　　　　　　　2.北京工业大学材料学院,北京　100022)

摘　要:采用有限元分析和试验测试相结合的方法对钛合金薄板钨极氩弧焊的焊接应力应变进行分析.结果表明,在焊接不均匀加热和冷却的综合过程中,熔池金属是在周边已经产生了压缩塑性应变的框架内熔化,并在已经发生了压缩塑性应变的近缝区框架内冷却.焊缝冷却过程中,在“力学熔化”区间,有拉伸塑性应变的卸载过程,但残余状态仍保留了压缩塑性应变.焊缝在冷却、凝固降温过程中,其纵向拉应力的峰值始终低于材料在相应温度下的屈服强度,直至残余状态.关键词:钛合金;焊接;应力;应变

中图分类号:TG404　　文献标识码:A　　文章编号:0253-360X(2010)03-0053-05

1

1

2

　　　　　　　　　　(1.北京航空制造工程研究所,北京　100024;

　菊

0　序　　言

20世纪50～60年代,对钛合金TC4薄板钨极氩弧焊对接进行了分

析.试验所用试件焊后尺寸为320mm&

电阻焊原理简介

1:什么叫电阻焊?1:什么叫电阻焊什么叫电阻焊?

,并通以电流,利用电流电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,

流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加工到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法.性状态,使之形成金属结合的一种方法.

电阻焊分几种?2:2:电阻焊分几种电阻焊分几种?

,即:点焊.缝焊.凸焊.对焊。电阻焊分四种电阻焊分四种,点焊.缝焊.凸焊.

3：我们使用电阻焊的方法是？

我们使用的电阻焊方法是：点焊。

4：什么叫点焊？

，工件只在有限的接触面上，既所谓的“点”上被焊接起点焊时点焊时，工件只在有限的接触面上，既所谓的“

来，并形成扁球形的溶核。

5：点焊时产生的热量公式？

2Q=IRT(J)2:Q---产生的热量(J)式中式中:Q---:Q---产生的热量产生的热量(J)

R---电极间的电阻(Ω)R---电极间的电阻电极间的电阻(焊接电流(A)I---I---焊接电流焊接电流(A)t---焊接时间(S)t---焊接时间焊接时间(S)

电极间的电阻包括几种?6:6:电极间的电阻包括几种电极间的电阻包括几种?

括3种,即:工件本身电阻RW,两工件间接触电阻电极间的电阻包电极间的电阻包括工件本身电

电阻焊原理简介

1:什么叫电阻焊?1:什么叫电阻焊什么叫电阻焊?

,并通以电流,利用电流电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,

流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加工到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法.性状态,使之形成金属结合的一种方法.

电阻焊分几种?2:2:电阻焊分几种电阻焊分几种?

,即:点焊.缝焊.凸焊.对焊。电阻焊分四种电阻焊分四种,点焊.缝焊.凸焊.

3：我们使用电阻焊的方法是？

我们使用的电阻焊方法是：点焊。

4：什么叫点焊？

，工件只在有限的接触面上，既所谓的“点”上被焊接起点焊时点焊时，工件只在有限的接触面上，既所谓的“

来，并形成扁球形的溶核。

5：点焊时产生的热量公式？

2Q=IRT(J)2:Q---产生的热量(J)式中式中:Q---:Q---产生的热量产生的热量(J)

R---电极间的电阻(Ω)R---电极间的电阻电极间的电阻(焊接电流(A)I---I---焊接电流焊接电流(A)t---焊接时间(S)t---焊接时间焊接时间(S)

电极间的电阻包括几种?6:6:电极间的电阻包括几种电极间的电阻包括几种?

括3种,即:工件本身电阻RW,两工件间接触电阻电极间的电阻包电极间的电阻包括工件本身电

设备焊接过程控制程序

1 目的

对产品的焊接过程控制作出规定，确保焊接质量得到有效控制。 2 适用范围

本程序适用于产品的焊接工艺评定、焊接工艺编制、焊工资格控制、产品施焊、焊接检验、焊缝返修、焊接设备管理等。 3 职责

3.1 事业部技术部门负责编制焊接工艺评定指导书、焊接工艺。 3.2 焊接试验室负责焊接工艺评定试验。

3.3 焊接责任工程师负责对焊接质量活动的控制和焊工管理，审核焊接工艺评定任务书、焊接工艺评定报告、焊接工艺、焊缝返修工艺等。 3.4 焊接检验员负责施焊的监督和焊接质量检查。 4 程序内容

4.1 焊接工艺评定

4.1.1凡与受压元件相焊接的所有焊接接头点固焊及堆焊焊缝都应进行焊接工艺评定。

4.1.2 焊接工艺评定应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB150—1998《钢制压力容器》、JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》、JB/T4745—2002《钛制焊接容器》的规定。

4.1.3 对图纸中出现的，在 “焊接工艺评定合格项目清单”以外的，与受压元件相连的焊接接头，技术部门应编制“焊接工艺评定任务书”。

4.1.4技术部门根据“焊接工艺评定任务书”和生产图纸，编制“焊接工艺指导书”（WPS），经焊接责任

采用完全热力耦合模型对搅拌摩擦焊接过程进行模拟,并详细分析了搅拌摩擦焊接过程中的材料流动形式。结果表明,模型可以成功预测搅拌摩擦焊接过程材料流动和温度分布情况。通过对搅拌头周围材料流动的研究,分析了搅拌摩擦焊接过程中飞边现象形成的主要原因。研究了搅拌摩擦焊接构件不同厚度上材料的三维流动形式,通过与二维情况的比较证实,二维情况下的材料流动数值模拟结果

维普资讯

第2卷第1期 8 12007年 11月

焊接学 报T AN A T O HE C N WEL I G T T T O R S C I NSOF T HI A D N I IU I N NS

V1 8 N. o2 o 1 . 1N vm e 2 0 oe br 0 7

搅拌摩擦焊接过程中材料流动形式张昭，刘亚丽，陈金涛，张洪武 (大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连 162 ) 04 1

摘

要：采用完全热力耦合模型对搅拌摩擦焊接过程进行模拟，详细分析了搅拌摩并

擦焊接过程中的材料流动形式。结果表明，型可以成功预测搅拌摩擦焊接过程材料模

流动和温度分布情况。通过对搅拌头周围材料流动的研究，分析了搅拌摩擦焊接过程中飞边现象形成的主要原因。研究了搅拌摩擦焊接构件不同厚度

采用完全热力耦合模型对搅拌摩擦焊接过程进行模拟,并详细分析了搅拌摩擦焊接过程中的材料流动形式。结果表明,模型可以成功预测搅拌摩擦焊接过程材料流动和温度分布情况。通过对搅拌头周围材料流动的研究,分析了搅拌摩擦焊接过程中飞边现象形成的主要原因。研究了搅拌摩擦焊接构件不同厚度上材料的三维流动形式,通过与二维情况的比较证实,二维情况下的材料流动数值模拟结果

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第2卷第1期 8 12007年 11月

焊接学 报T AN A T O HE C N WEL I G T T T O R S C I NSOF T HI A D N I IU I N NS

V1 8 N. o2 o 1 . 1N vm e 2 0 oe br 0 7

搅拌摩擦焊接过程中材料流动形式张昭，刘亚丽，陈金涛，张洪武 (大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连 162 ) 04 1

摘

要：采用完全热力耦合模型对搅拌摩擦焊接过程进行模拟，详细分析了搅拌摩并

擦焊接过程中的材料流动形式。结果表明，型可以成功预测搅拌摩擦焊接过程材料模

流动和温度分布情况。通过对搅拌头周围材料流动的研究，分析了搅拌摩擦焊接过程中飞边现象形成的主要原因。研究了搅拌摩擦焊接构件不同厚度

压力容器焊接过程的质量控制措施

作者：陈忠明 陈军平

来源：《商品与质量·学术观察》2013年第12期

摘要：影响压力容器质量的关键因素是压力容器的焊接质量，焊接质量不合格、有瑕疵和隐患，极易影响设备的使用寿命，严重的还会引发安全事故，威胁公众的生命和财产安全。因此，化工生产中，必须对压力容器的焊接质量予以严格把关，严守质量要求。本文通过阐述影响压力容器焊接质量的各种因素，引出质量控制的相关措施，从而确保压力容器的焊接质量，促进压力容器制造业的安全、快速的发展。

关键词：压力容器；焊接；控制措施

引文：压力容器，英文为pressure vessel，通常指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，内部或外部能够承受气体或液体的贮存压力，或该介质的高温、高压等有毒或腐蚀性化学成分的密封容器。严苛的工作环境，要求压力容器有较高的载荷承载力和抗腐蚀力。按照全面质量控制标准，可将压力容器的制造过程分为设计、工艺、材料、焊接、热处理、检验、理化和无损检测等八个质量系统，其中焊接质量控制系统是最重要系统之一。因此作为压力容器制造过程中的重要控制环节的焊接质量就必须通过相关标准，符合相关规定，防止焊接不合格带来的一系列危害后果的发生。