摘要：研究了TiO_(2)和Al_(2)O_(3)对CaO-SiO_(2)-CaF_(2)基础焊接渣系黏度、熔化温度、表面张力等熔化特性的影响,并利用XRD和拉曼光谱分析四元焊渣的物相和结构特征.结果表明,TiO_(2)含量增加会显著降低焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力,提升熔渣流动性;Al_(2)O_(3)含量增加会使焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力先略有升高后明显降低.CaO-SiO_(2)-CaF_(2)-TiO_(2)和CaO-SiO_(2)-CaF_(2)-Al_(2)O_(3)四元焊渣完全熔化后,其黏度均在0.2 Pa·s以下,继续升温对黏度无显著影响,低于熔化温度后,焊渣随温度降低迅速凝固,呈明显的短渣特性.经XRD和拉曼光谱分析可知,四元焊接熔渣中主要含具有硅酸盐网络结构的Ca_(4)Si_(2)O_(7)F_(2)高熔点相.TiO_(2)和Al_(2)O_(3)的加入均能使硅酸盐网络结构转变成简单四面体结构的[SiO_(4)]_(4−),且含TiO_(2)渣中生成了CaTiO_(3)新相,含Al_(2)O_(3)渣中产生CaF_(2)相和少量Ca_(2)Al(Al SiO_(7))新相.发现了对渣系熔化特性影响较大的TiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量敏感区间,对高强钢焊材配方设计具有一定参考意义.创新点:(1)从焊接熔渣的物相和微观结构角度分析了其熔化特性变化的根本原因.(2)发现船用高强钢焊材渣系的TiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量敏感区间,为高强钢焊材产品研发提供重要技术支撑.

摘要：采用热弹塑性有限元方法开展了甲板分段焊接数值仿真,基于三维Shell单元和双椭球焊接热源模型获得了结构温度变化和应力场,得到了甲板分段焊接变形及残余应力分布特点,同时探究了纵向和横向型材15种焊接装配顺序以及3种甲板分段拘束形式对残余应力和焊接变形的影响规律。结果表明,所设计的对称交替焊接方法对应的焊接变形最小,即先从船舯向舷侧焊接纵骨,再从中间向两端交替焊接横向桁材,最后从船舯向舷侧焊接纵向桁材;在甲板分段边缘和中心施加压条约束可获得变形控制与工作量的最佳平衡;通过优化焊接顺序和约束方式,可有效实现大型甲板焊接精度控制。

摘要：采用不同成分母材和焊丝进行焊接工艺试验,研究母材成分、焊材成分、热输入和焊接位置等参数对焊接接头力学性能的影响,为进一步提升模型预测精度,通过遗传算法对BP神经网络进行优化,将优化权值和阈值赋值给BP神经网络进行建模,预测结果表明,优化模型稳定性好,提高了预测的精度和泛化能力,为焊接接头力学性能预测提供了借鉴,对船用钢和焊材冶金成分设计具有借鉴意义。