J形坡口自动密封焊工艺及接头性能研究

发布时间：2022-02-24 07:06

　　核反应堆压力容器制造过程中,半球形封头与RPV控制棒驱动机构管座（CRDM）相贯形成的空间曲线称为J形坡口焊缝,传统的手工焊接方法难以满足核电发展需求,本文利用J形坡口密封焊专用焊接机器人,通过试验验证和检验结果对比分析,探索适用于J形坡口自动密封焊的工艺参数,以获得良好的J形坡口自动密封焊缝组织,并为在制的核反应堆压力容器产品提供参考。研究所得结果如下：（1）对于J形坡口自动密封焊而言,焊接基值电流与峰值电流范围要控制得当,不能太大,左侧焊缝第一试验区域中局部焊道焊接电流过大时会导致咬边及弧坑缺陷。局部焊道因焊接电流过小,试验件母材未被充分加热,在靠近母材边缘区域的微观组织中产生了夹渣,试验证明将基值电流控制在130-180A,峰值电流控制在220-280A范围内,焊道成型及微观组织良好。（2）研究了焊接速度对焊缝质量的影响规律,发现局部焊接速度过快会造成焊缝成型不良和未熔合,还会导致在焊缝中形成裂纹；局部焊道焊接速度过慢,则导致焊接熔池的高温停留时间过长,从而使焊接热影响区的宽度增大,焊接接头的微观组织晶粒粗大,硬度等力学性能有所降低。将右侧焊道的焊接速度调整到80-120mm/m... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究目标和主要内容
2 试验方法及过程
    2.1 J形坡口结构特点及焊接难点
    2.2 J形坡口自动密封焊工艺设计
        2.2.1 材料的选用
        2.2.2 焊接条件
        2.2.3 钨极氩弧焊基本原理概述
        2.2.4 焊接工艺参数的设计
        2.2.5 试验件制造流程图
    2.3 J坡口密封焊试验过程
        2.3.1 J形坡口自动密封焊机的基本运行方式
        2.3.2 设备调试
        2.3.3 冷装
        2.3.4 焊前准备及试验件焊接
    2.4 焊后检验
        2.4.1 外观检验
        2.4.2 渗透检验
        2.4.3 超声检测
        2.4.4 残余应力测试
        2.4.5 宏观金相试验
        2.4.6 微观金相试验
        2.4.7 硬度试验
3 焊接工艺参数对接头显微组织和力学性能的影响
    3.1 焊接电流对焊接接头组织和性能的影响
    3.2 焊接速度对焊接接头组织和性能的影响
    3.3 保护气流量对焊接接头组织和性能的影响
4 J形坡口密封焊接头检验结果与分析
    4.1 J形坡口密封焊接头无损检验结果与分析
        4.1.1 外观检验
        4.1.2 渗透检验
        4.1.3 超声检测
    4.2 J形坡口密封焊接头组织与性能分析
        4.2.1 J形坡口密封焊接头硬度试验结果与分析
        4.2.2 宏观金相试验
        4.2.3 微观金相试验
    4.3 J形坡口密封焊接头残余应力分析
        4.3.1 J形坡口密封焊接头残余应力测试过程
        4.3.2 J形坡口密封焊接头残余应力测试结果与分析
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]J形坡口焊接机器人运动控制系统设计[J]. 胡绳荪,王明建,申俊琦,陈昌亮,谷文,李坚.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2014(04)
[2]全球核电发展态势分析[J]. 佟贺丰,曹燕,张静.  高技术通讯. 2013 (07)
[3]反应堆压力容器贯穿件管座焊接技术及工艺优化[J]. 杨志鹏,吴义党,刘鸣宇.  金属加工(热加工). 2012(22)
[4]镍及镍合金材料的氩弧焊焊接工艺浅析[J]. 黄占平,程志云,傅华.  川化. 2011 (03)
[5]核电压力容器J型坡口自动焊接[J]. 李汉宏.  电焊机. 2010(02)
[6]弧焊机器人焊接工艺参数设计系统研究[J]. 蔡广宇,杨家军,李永久.  组合机床与自动化加工技术. 2009(11)
[7]核电站安装施工中自动化焊接技术应用分析[J]. 冯英超,石爱强,王挺,王健.  电焊机. 2009(08)
[8]反应堆控制棒驱动机构管座焊接坡口及密封焊焊缝三维设计[J]. 麻百涌,王小彬,朱小勇.  核动力工程. 2008(05)

硕士论文
[1]核电CRDM管座J形坡口焊接接头区的残余应力与断裂分析[D]. 顾正军.华东理工大学 2012



本文编号：3642222