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关键词： 管子-管板角焊缝   无损检测   棒阳极射线检测   相控阵超声检测   几何放大效应  

摘要： 为解决管子-管板角焊缝无损检测中存在的缺陷误判、漏检及检测方法选择不当等问题,保障锅炉及热交换器等设备的运行安全,以棒阳极射线检测和相控阵超声检测2种检测技术为研究对象,结合焊缝结构特性、缺陷类型及检测原理,采用理论分析、试验验证与数据统计相结合的方法,系统剖析2种检测技术在实际应用中的典型误区。研究结果表明,棒阳极射线检测易出现缺陷尺寸误判、设备选型普适化、适配器功能弱化等误区,忽视几何放大效应的位置依赖性及设备与焊缝规格的适配性。相控阵检测则存在过度认为技术优越性、缺陷检出认知偏差等问题。基于2种技术的核心特性对比及50组管头实测数据验证,提出针对性场景化选用策略,棒阳极射线检测适用于小直径、薄壁焊缝的体积型缺陷检测,相控阵检测适用于大直径、厚壁焊缝的面积型缺陷检测,关键设备可采用2种技术互补检测模式。研究结果可为管子-管板角焊缝无损检测工程实践提供技术支撑。

关键词： 水利水电工程   钢结构闸门   焊缝质量  

摘要： 本研究系统探究了水利水电工程钢闸门焊缝质量控制的创新技术与标准体系,揭示了高水头、频繁启闭等特殊工况下焊缝疲劳损伤演化机理。基于《水工金属结构焊接通用技术条件》(SL/T 36—2016)和《钢结构焊接规范》(GB 50661—2025),构建了涵盖应力谱分析、构造优化、数字化检测的全生命周期质量控制框架。经长江三峡、白鹤滩等工程实践验证,基于激光视觉和分布式光纤的智能监测系统可实现亚毫米级裂纹预警,焊缝返修率降低67%。本研究形成了具有中国特色的高水头闸门质量控制技术体系,为百年服役目标的实现提供了理论支撑与工程范式。

关键词： GFRP圆管   钢套筒   胶结连接   螺栓连接   胶栓混合连接   受拉性能  

摘要： 为研究GFRP圆管与钢套筒之间的连接性能,本研究设计制作了胶结连接、螺栓连接和胶栓混合连接3种不同连接形式的GFRP圆管与套筒连接件,并对其进行受拉性能试验。结果表明:胶栓混合连接件的极限荷载相较于胶结连接件提升了约28%,相较于螺栓连接件提高了3倍;胶结连接件与胶栓混合连接件的初始阶段变形均呈近似线性变化,而胶栓混合连接件通过胶层与螺栓协同受力,有效延缓了塑性发展后的刚度退化;胶结连接件以胶层界面剥离与内聚破坏为主,螺栓连接件发生螺栓孔挤压破坏,而胶栓混合连接件发生胶层失效与孔周挤压并存的复合破坏;与胶结连接件的脆性破坏相比,胶栓混合连接件的破坏过程更为稳定,其延性表现明显优于单一连接形式。

关键词： 桥梁   正交异性钢桥面板   U肋嵌补段   对接焊缝   裂缝加固   铁基形状记忆合金(Fe-SMA)  

摘要： 为研究正交异性钢桥面板U肋对接焊缝处裂纹的加固技术,针对正交异性钢桥面板U肋对接焊缝黏结处构建有限元模型,对比研究铁基形状记忆合金(Fe-SMA)粘贴法与碳纤维增强复合材料(CFRP)粘贴法的修复效果。结果表明,CFRP和Fe-SMA粘贴法均能有效降低裂纹附近的应力水平,在60 kN静力荷载作用下,与止裂孔法相比,CFRP粘贴法可使应力降低29.03%,Fe-SMA粘贴法可使应力降低53.55%,Fe-SMA粘贴法具有更优的加固效果;加热激活Fe-SMA产生的预应力可显著减小应力水平,且加热区域越大,加固效果越显著,加热区域从0扩大到300 mm×105 mm时,应力降低39.7 MPa,但应力降低幅度随加热区域增大而逐渐减小;对比不同激活温度下Fe-SMA的加固效果,150℃、250℃、300℃激活温度下的加固效果分别为200℃时的90.43%、72.04%、63.22%,实际使用中将Fe-SMA激活温度限制在150~200℃,加固效果更好;黏结层的厚度不均匀会导致应力分布不均,削弱整体修复效果。

关键词： X80管线钢   环焊缝   动态力学性能   Johnson-Cook本构模型  

摘要： 为弥补X80管线钢与环焊缝高应变率下动态力学性能、应变率敏感性及各向异性特征研究的不足,同时解决环焊缝动态响应表征方法的问题,以X80管线钢与环焊缝为对象开展研究,开展准静态拉伸试验与SHPB动态压缩试验分析,揭示了材料各向异性及应变率敏感性规律,建立不同管材方向、不同焊接工艺环焊缝材料的Johnson-Cook本构模型,并通过还原试验验证模型准确性。结果表明:X80管线钢准静态力学性能存在显著各向异性,环向性能优于轴向;全自动焊环焊缝准静态性能优于半自动焊,母材轴向性能接近半自动焊环焊缝但低于全自动焊环焊缝;X80管线钢与不同焊接工艺环焊缝材料屈服强度均随应变率升高而升高,且环向屈服强度略高于轴向,半自动焊环焊缝屈服强度低于母材,全自动焊环焊缝远高于母材;所建Johnson-Cook本构模型反演的准静态拉伸结果及还原的动态压缩试验结果,均与实验结果吻合。

关键词： 镍基高温合金   钎焊   焊缝挂色   荧光渗透检测  

摘要： 在IC-10镍基定向凝固高温合金零部件钎焊后的质量检测中,当采用水洗型荧光干法渗透检测时,焊缝表面常出现以铁锈为主体的“挂色”现象,表现为灰黑色、黄褐色、彩虹色。本文系统分析“挂色”现象中铁的来源及其产生机理,并结合实践验证,提出针对性的处理方法。研究表明,“挂色”的核心成因是铁杂质在水溶液环境中与镍形成原电池,导致铁加速氧化生锈;铁来源包括母材杂质、钎料成分、清洗介质、检测用水及加工工具等多方面。经试验验证,采用湿喷砂-酸洗、碱性溶液中和及有机溶剂擦洗三种方法均可有效去除“挂色”,使焊缝恢复银白色。本研究为镍基高温合金钎焊缝质量控制提供了理论依据与实践指导,对航空航天等高端领域关键部件的可靠性保障具有重要意义。

关键词： 厚壁容器   焊缝   残余应力   梯度调控  

摘要： 针对厚壁容器多层多道焊引发的残余应力呈三区梯度分布且传统热处理难以有效消除的痛点,提出一种基于“特征分区识别—差异化参数赋值—应力场重构”的梯度调控方法。试验结果表明,相较于原始焊态,该梯度调控方法使试件内壁拉应力峰值下降约55.6%,抗应力腐蚀开裂萌生时间延长800%以上,且有效消除了传统均匀热处理产生的应力平台问题。

关键词： 激光视觉   焊接机器人   焊缝识别   特征提取  

摘要： 针对中小型汽车零部件企业多类型复杂焊缝识别过程中系统适应性不足、频繁调整影响效率的问题。设计激光焊缝识别系统并提出基于几何特征策略的焊缝识别与特征点提取方法。采用自适应ROI提取焊缝区域,经图像预处理和骨架化获取中心线,拟合基准线并结合距离分布和偏离趋势特征实现焊缝分类和特征点提取。实验表明,该方法有效识别角接、搭接、对接和V型焊缝,特征点提取准确,鲁棒性和易用性强,误差小,满足焊缝检测及焊接要求。

关键词： PLC   控制系统   核电阀门   焊缝切割  

摘要： 针对核电阀门解体拆卸过程中人工手动切割密封焊缝效率低、质量不稳定等问题,对核电阀门密封焊缝自动切割机及其控制系统工作原理进行了深入探究与分析,使用汇川Easy521-0808TNPLC作为控制器,设计了一套自动切割机控制系统。该系统通过高度集成化的控制逻辑与精确的算法,可实现对核电阀门密封焊缝的高效高质量切割。测试检验结果证明,系统可以安全稳定地运行且可长期服役,与手动切割相比,该系统控制下的自动切割效率提高了30%~40%,市场推广应用前景良好。

关键词： 压力容器   焊缝缺陷   数字射线(DR)   特征提取   梯度提升树(GBT)  

摘要： 针对压力容器焊缝数字射线(DR)检测图像缺陷特征微弱、背景噪声复杂等问题,传统方法是灰度直方图与全局阈值完成缺陷分割判别,属于未融合几何、纹理信息的单一灰度特征图像处理方法,存在识别精度不足、鲁棒性差等问题。本文提出了一种基于梯度提升树(GBT)模型的焊缝缺陷智能识别方法。该方法不依赖复杂深度网络,以灰度、纹理与几何多维度特征为输入,通过自适应特征权重分配与迭代拟合优化,构建了适用于焊缝缺陷的分类模型;同时,采用自适应阈值分割、方向滤波与小波变换相结合的策略,实现了缺陷特征的精准提取。试验结果表明,本文提出的“灰度+纹理+几何+GBT模型”对裂纹缺陷识别准确率达91.2%,对气孔缺陷识别准确率为84.3%,对未焊透缺陷识别准确率为91.0%,对未熔合缺陷识别准确率达到90.0%,4项关键缺陷的综合分类效果明显优于仅采用单一灰度特征的传统检测方法。该模型具有参数量小、推理速度快、硬件要求低,在小样本与复杂工况下保持稳定可靠等优势,适合工业现场轻量化部署。该方法能够有效提升压力容器焊缝缺陷检测效率与识别精度,可为工业无损检测智能化提供轻量化技术支撑。