高速列车激光-电弧复合焊接技术(陈辉,吴圣川著)思维导图

一建《机电实务》思维导图

黑色金属材料

非金属材料

绝热材料种类

非金属材料使用范围

电气材料

泵性能参数（98m 高建筑，消防水泵扬程 130m 以上）通用工程设备

电气工程设备

专业工程设备

工程测量原理：水准测量（高差法、仪高法）；基准线测量原理

工程测量程序

平面控制测量（三角、导线、三边法）；高程控制测量（常用水准测量法）

测量竣工图的绘制

设备安装基准线和标高基准点测设；管线工程测量；长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量

测量仪器：水准仪、经纬仪、全站仪、激光测量仪器、GPS

多台起重机联合起吊计算载荷：Qj=k1 ×k2 ×Q( 动载系数 k1=1.1，不均衡载荷系数

k2=1.1 ～ 1.25)

吊索（2 个以上吊点，单点夹角≤ 60°);钢丝绳用作缆风绳时的安全系数；千斤顶使用要求

流动式起重机（基本参数、选用步骤）、桅杆起重机（稳定系统）

常用吊装方法：滑移法、吊车抬送法、旋转法、无锚点推吊法、集群液压千斤顶整体提升（滑移

吊装法、高空斜承索吊运法、万能杆件吊装法

起重吊装专项方案的编制、审批及论证

常用：手工焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊

机械设备安装的一般程序

设备开箱检查、基础测量放线、垫铁设置、设备灌浆、零部件装配、工程验收等相关要求

影响设备安装精度的因素：设备基础、垫铁埋设、设备灌浆、地脚螺栓、测量误差、设备制造

与解体设备的装配、环境因素、操作误差

设备安装偏差方向的控制：补偿温度变化、受力、磨损引起的偏差 ; 设备安装精度偏差的相互补偿

油浸式电力变压器、高压电器及配电装置的施工程序

电气装置交接试验；电气装置通电检查及调整试验

电缆直埋敷设要求；电缆（本体）敷设要求；电缆敷设注意事项

母线相序排别：母线的相色（A 黄、B 绿、C 红）

焊接工艺评定：定义；目的；评定要求；评定规则；评定资料管理

焊前质量检验：人、机、料、法、环、检；无防护措施时应立即停止焊接的情况

焊接工程(二级机电)考点总结、思维导图

一、焊接工艺的选择评定

（一）基本知识

1、焊接工艺：制造焊件有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求。

2、焊接接头：（1）组成：焊缝、熔合区、热影响区、母材金属

（2）接头形式：对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头

（3）搭接接头：钢制储罐底板的幅板之间、幅板与边缘板之间、人孔（接管）或支腿补强板与容器壁板（顶板）之间

3、焊接位置：平焊、立焊、横焊、仰焊

4、焊接参数：焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接线能量

5、焊缝形式：平焊缝、立焊缝、横焊缝、仰焊缝

6、焊缝形状尺寸：（1）对接：焊缝长度、焊缝宽度、焊缝余高

（2）T形、角接：焊脚、焊脚尺寸、焊缝凹凸度

7、预热：20HIC材质任何壁厚焊接前均应采取预热

8、后热及焊后热处理

（1）后热：

1）焊接后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施，不等于焊后热处理。

2）有延迟裂纹倾向的钢材，要求焊后及时热处理，防止产生延迟裂纹；若不能及时热处理，应在焊后立即后热200~350°保温缓冷。

3）冷裂纹敏感性大的材料：①屈服强度450MPa或抗拉强度540MPa以上的低合金钢（锰钢）

②低合金耐热钢（铬钼钢）

③马氏体不锈钢

4）后热可减小焊缝中氢的影响，降低焊接残余应力，避免焊接接头中出现马氏体组织，从而防止氢裂纹的产生

（2）焊后热处理：改善焊接接头的焊后组织和性能或消除残余应力而进行的热处理。

（二）材料可焊性

1、钢结构：（1）难度：A级（易）、B（一般）、C（较难）、D（难）

（2）影响因素：板厚、钢材分类、受力状态、钢材碳当量

2、非合金钢：含碳量增加，裂纹倾向增大，含碳量大于0.25%的钢材不应用于制造锅炉、压力容器的承压元件。

3、合金钢：（1）合金元素大部分不利于焊接，但影响程度比碳小

（2）不锈钢焊接难度：①材料热敏感性较强②容易发生热裂纹③保护不良，高温氧化严重④线膨胀系数大，产生较大的焊接变形

多域融合的高速列车维修性设计知识图谱构建

郭恒;黎荣;张海柱;魏永杰;戴钺滨

【期刊名称】《中国机械工程》

【年(卷),期】2022(33)24

【摘要】为了实现非结构化高速列车多域数据的知识抽取、融合及结构化存储,研究了多域数据融合的高速列车维修性设计知识图谱构建方法,详细分析了高速列车维修性设计知识图谱模式层本体模型概念要素组成、数据层构建及知识融合过程,展示了基于Neo4j图数据库开发的转向架知识图谱平台及知识检索系统。所研究的知识图谱构建技术不仅有效地实现了高速列车领域多源、多域数据知识的融合,还能很好地辅助设计人员进行产品可维修性设计,提高产品质量。

【总页数】9页(P3015-3023)

【作者】郭恒;黎荣;张海柱;魏永杰;戴钺滨

【作者单位】西南交通大学机械工程学院

【正文语种】中文

【中图分类】U266;TP391

【相关文献】

1.媒体融合研究二十年的学术场域——基于CiteSpace的科学知识图谱分析2.融合专题知识和科技文献的科研知识图谱构建3.基于分型图谱量化法的高速列车造型设计研究

――以日本新干线为例4.基于多域融合CNN的高速列车转向架故障检测5.基于知信图卷积神经网络的开放域知识图谱自动构建模型因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

毕业论文---不锈钢的焊接工艺的研究

1

前言

进入20世纪90年代以来，我国不锈钢的消费量增长很快。1997年我国不锈钢的表观消费量超过了 100万1，2001年达到220万t，居世界第一位。以后逐年大幅度增长，2005年达到522万t。连续5年成为世界上最大的不锈钢消费国家。

不锈钢由于其优良的耐腐蚀性能，在我国的经济建设中占有举足轻重的地位，被广泛应用于船舶、车辆、汽车、宇航、桥梁、建筑、压力容器、贮罐、建筑机械、管线及家电设备等行业。在不锈钢加工工艺中，焊接是最主要的必不可少的加工技术。焊接件的数量、品种、规格在不断地增加，对焊接工艺和质量的要求也越来越高。而且随着技术的引进，国外的不少不锈钢的品种和牌号、新焊接材料、新焊接技术、新焊接工艺在国内市场所占的比重逐步增加，因此对国内的焊接技术人员也提出了许多新的问题。

焊接性是指同种金属材料或异种金属材料在焊接加工条件下，能够形成具备一定使用性能的焊接接头的特性。焊接性应包括两个方面的意义:一是结合性，即一定的金属材料在指定的焊接工艺条件下，对煶接缺陷的敏感性，即工艺焊接性；二是使用性能，是金属材料在指定的焊接条件下所形成的焊接接头适用使用条件的程度，也称使用焊接性。焊接性与材料、工艺、结构和使用条件等因素都有密切的关系，不能脱离开这些因素而单纯从材料本身的性能来评价焊接性。

与国外相比，我国的不锈钢焊接技术水平存在一定的差距，主要表现在焊接设备（国内目前无一家具有自主知识产权的先进设备生产厂家，高端焊机完全依赖进口，中低端焊机厂家之间竞争激烈，在技术研发方面投入少）、焊接工艺（大部分焊接工程技术人员及焊工不熟悉不锈钢的焊接）和焊接材料(焊材研发能力弱，优质焊材主要靠进口）等方面。另外,我国执行的标准同国外相比，也比较落后，因此，迫切需要我们加强不锈钢焊接工艺与材料的研究工作，致力于产品质量的提高，保证产品质量的稳定，迅速缩小与国外先进水平的差距。同时加强对高品质特种不锈钢焊材的研制开发与生产，适应市场的需求，降低成本，增强自身的竞争能力，为我国的经济建设做贡献。

高速列车6N01铝合金型材激光

0 前言

铝合金由于密度低、强度高、耐腐蚀性好及易于加工等优点，成为高速列车结构轻量化设计的首选材料，目前国内高速列车铝合金车体型材的主要焊接方法为单丝MIG焊和双丝MIG焊[1]。但是铝合金热导率高，为实现良好的熔合及熔透，需要开设较大的坡口，导致焊接过程中必须采用较低的焊接速度及较大的焊接热输入来保证焊缝成形和焊缝的熔合可靠性[2-3]，较大的焊接热输入导致铝合金焊接接头残余应力较大、接头软化问题突出，这就降低了焊接接头的疲劳强度，从而直接影响高速列车服役过程中的安全性和可靠性[4]。

铝合金因其比热容大、电导率高、热导率大等特性，决定了其焊接时宜采用能量集中的热源[5]。与一般弧焊相比，激光焊具有明显的技术优势，如能量密度高、焊接速度快、热输入低、变形小等优点[6]。但铝合金的化学成分、物理特性及激光焊的工艺特性决定了铝合金激光焊缝成形差、气孔率较高、裂纹倾向较大、接头元素烧损严重等一系列焊接问题[7]。

激光-电弧复合焊充分利用了激光和电弧的优势，避免单一热源焊接的一些不足，提高了焊接过程的稳定性、接头质量及焊接效率，降低了工件加工装配要求[8-9]，通过合适的焊接工艺可以有效地解决气孔问题[10-11]。激光-MIG复合焊具有高速稳定焊接的技术优势[12-14]，但常常在焊接过程中熔敷效率无法与高速焊接特性相匹配，致使其高速焊接的技术优势无法充分发挥。激光-MIG复合填丝焊方法是一种基于激光-MIG复合焊的新型焊接工艺，通过额外加入一根焊丝，在不增加热输入的情况下增加了焊缝的熔敷量，有助于解决激光-MIG复合焊熔敷效率与高速焊接的矛盾问题。文中主要研究分析了激光-MIG复合填丝焊的焊缝成形、焊缝气孔率、接头强度、焊接变形、焊接效率和金相组织等特性。

1 试验材料与方法

试验所用铝合金型材为高速铝合金列车用6N01型材，型材状态为T5，规格尺寸分别为500 mm×300 mm×3 mm和500 mm×300

一步步教你画焊接图、识焊接图

实用文档

文案大全画焊接图、识焊接图

焊接图是图示焊接加工要求的一种图样，它应将焊接件的结构、与焊接的有关内容表示清楚。下面我们一起来看看下面这些图，在图样中简易地绘制焊缝时，可用视图、剖视图和断面图表示，也可用轴测图示意地表示，通常还应同时标注焊缝符号。

(1) 在视图中焊缝的画法

在视图中，焊缝可用一组细实线圆弧或直线段（允许徒手画）表示，如图15-1a、b、c所示，也可采用粗实线（线宽为2b～3b）表示，如图15-1d、e、f所示。

(2) 在剖视图或断面图中焊缝的画法

在剖视图或断面图中，焊缝的金属熔焊区通常应涂黑表示，若同时需要表示坡口等的形状时，可用粗实线绘制熔焊区的轮廓，用细实线画出焊接前的坡口形状，如图15-1g、h所示。

(3) 在轴测图中焊缝的画法

用轴测图示意地表示焊缝的画法如图15-1i所示：

图15-1 焊缝的画法

常见的焊接接头型式有：对接、搭接和T形接等。焊缝又有对接焊缝、点焊缝和角焊缝等，如图15-2所示。实用文档

文案大全

图15-2 常见的焊缝和焊接接头型式

为了简化图样上焊缝的表示方法，一般应采用焊缝符号表示。焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。

(1) 基本符号

基本符号是表示焊缝横剖面形状的符号，它采用近似于焊缝横剖面形状的符号表示，如表15-1所示。基本符号采用实线绘制（线宽约为0.7b）。

表15-1 基本符号

(2) 辅助符号

辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，线宽要求同基本符号，见表15-2。不需确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。

表15-２辅助符号实用文档

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(3) 补充符号

补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表15-3。

表15-３补充符号

(4) 尺寸符号

基本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，这些尺寸符号见表15-4 a、b。

焊接部分思考题解答

1．熔焊、压焊和钎焊的实质有何不同？

解：熔焊的实质是金属的熔化和结晶，类似于小型铸造过程。

压焊的实质是通过金属欲焊部位的塑性变形，挤碎或挤掉结合面的氧化物及其他杂质，使其纯净的金属紧密接触，界面间原子间距达到正常引力范围而牢固结合。

钎焊的实质使利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件。

2．焊条药皮由什么组成？各有什么作用？

解： 1）稳弧剂主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物，如碳酸钾、碳酸钠、大理石、长石和钾（或钠）水玻璃等，以改善引弧性能，提高电弧燃烧的稳定性。

2）造渣剂其组成是金红石、大理石、钛百粉、长石、菱苦土、钛铁矿、锰矿等，其主要作用是在焊接过程中形成具有一定物化性能的熔渣覆盖于熔池的表面，不让大气侵入熔池，且有冶金作用。

3）造气剂用糊精、淀粉、纤维素等有机物，或碳酸钙等无机物做造气剂。这些物质在电弧热的作用下分解出CO和H2等气体包围在电弧与熔池周围，起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用，并影响熔滴过渡。

4）脱氧剂主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等，脱去熔池中的氧。锰铁还兼起脱硫作用。

5）合金剂主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金，向熔池中渗入合金元素，使焊缝得到必要的化学成分。

6）粘结剂常使用钾、钠水玻璃。将上述各种药皮成分按配比制成粉末，有粘结剂调和后牢固地涂在焊芯上，从而制成焊条。

3．酸性焊条和碱性焊条在特点和应用上有何差别？

解：

酸性焊条碱性焊条

熔渣呈酸性熔渣呈碱性

保护气体是H2与CO，H2占50%左右保护气体是CO与CO2，H2＜5%，因此称低氢焊条

电弧稳定，可用交流或直流焊接药皮中氟化物恶化电弧稳定性，需用直流焊接，药皮中增加稳弧剂后，方可交直两用

焊接电流大，焊缝成形好，但熔深较浅焊接电流较小（10%）、焊缝成形稍差、易堆高，熔深较深

焊接讲义

1 第1章绪论

一、焊接

焊接是将两种材料通过原子或分子间的结合和扩散，形成永久接头的工艺过程

措施：加热、加压

二、特点与地位

焊接的特点：结构可靠，接头连接系数高；优质焊接接头连接系数可达100%；连接厚度大，密封性好，适应性强，生产成本低、效率高。焊接变形和焊接残余应力，接头的性能不均匀，可能存在焊接缺陷，为永久连接。

焊接是金属等工程材料连接的主要方法，在工业发达国家，焊接用钢量达到其钢材总量的60%-70%。

三、焊接方法分类

熔化焊：电弧焊、气焊、等离子焊、电子束焊、激光焊

压力焊：电阻焊、摩擦焊

钎焊：软钎焊（钎料熔点<450℃）、硬钎焊

四、焊接热过程

焊接热源：电弧热、化学热、电阻热、等离子焰、电子束、激光、摩擦热、高频感应

焊接热过程的特点：加热的局部性、移动性、快速性

五、焊接化学冶金

1 金属与空气的作用：氧、氮、氢与金属发生化学反应，或进入金属，使金属性能大大降低。

2 金属的保护方式：

熔渣保护：熔渣具有机械保护、稳定电弧及冶金处理的作用。如埋弧焊

气体保护：利用保护气体形成的气流将空气吹开。如氩弧焊

气渣联合保护：如手工电弧焊

真空保护

六、焊接结构生产工艺过程

检验——矫正——放样划线——下料——成型加工——装配——焊接——矫正——油漆——检验

第2章电弧焊基础知识

一、焊接电弧

电弧本质上是两电极间的发电现象，使电能转化为热能。

电弧的形成：（1）焊条与工件接触短路：短路时，电流密集的个别接触点被电阻热加热，电场强度很高。（2）提起焊条保持恰当距离：在热激发和强电场作用下，负极发射电子并作高速定向运动，撞击中性分子和原子使之激发或电离。

电弧特点：电压低(20-40V)、电流大(几十~几千A)、温度高(可达5000K)。

电弧的构成：阳极区、弧柱区、阴极区。弧柱区的电压与弧长基本成正比。

电弧的极性：正接（工件接正）、反接

二、磁场对电弧的作用

焊接技术复习资料

1、焊接的概念:焊接是指通过加热或加压或二者并用，使被焊材料达到原子间的结合，从而形成永久性连接的工艺

2、焊接接头由哪几部分组成？其形成经历了哪些过程:焊缝、熔合区、热影响区、未受影响的母材区。1)焊接热过程2)固－液状态演变过程3)焊接化学冶金过程4)固态相变过程

3、焊接的分类方法：压力焊、钎焊、熔化焊

4、焊接力学与结构完整性研究中，目前的主要研究内容和研究方法有那些：1)焊接热力效应2)焊接结构行为3)焊接结构完整性问题。1)解析方法2)数值模拟方法3)工程方法

5、各种焊接方法的概念和特点

6、焊接热力效应：焊接热过程具有集中瞬时的特点，对材料的显微组织状态有很大影响，也使构件产生焊接应力变形。这种热作用称为焊接热效应

第二章1.焊接熔池结晶有哪些特点?为什么?焊接速度对熔池结晶有何影响? 1）非平衡的动态结晶2）联生结晶和竞争成长3）焊接速度对成长速度和方向的影响。

2.焊接熔池结晶的形态有哪几种类型?是由哪些因素决定的? 焊接熔池的结晶形态主要取决于液相的成分过冷程度。随成分过冷程度的增大，依次出现平面晶、胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶和等轴晶等结晶形态。由于成分过冷主要受熔池金属中溶质含量W、熔池结晶速度R和液相温度梯度G的影响，因而可直接从W、R和G的综合作用来考察熔池结晶形态的变化规律

3.论述焊缝组织和性能的控制方法和途径。冶金方面和工艺方面

4、易淬火钢和不易淬火钢热影响区的分布特点. 1)完全淬火区(2)不完全淬火区(3)回火区；1)过热区(2)完全重结晶区(3)不完全重结晶区(4)再结晶区

5、低合金钢的焊缝相变组织有哪些类型?其形成条件是什么？F、P、B、M

第三章1、焊接电弧由哪几部分组成?弧柱区、阴极区、阳极区

2、什么是焊接电弧的静特性？各种焊接方法的电弧静特性有何不同？焊接电弧燃烧时，电弧两端的电压降与通过电弧的电流并不是成固定比例的，而是随焊接电流的变化而变化。在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，电弧电压和电弧电流之间的关系称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性。①手工电弧焊：焊接时，焊接电流一般不超过500A，电弧静特性曲线表现在下降特性段和水平特性段。2）钨极惰性气体保护焊：一般在小电流焊接时，其静特性为下降特性段；大电流焊接时，表现为平特性段。③埋弧自动焊：正常焊接时为平特性段，大电流焊接时为上升特性段。④熔化极气体保护焊：因焊接电流大，其静特性为上升特性段

【精品】焊接冶金学复习资料

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1 / 14 一、填空题

1. 在某型号铝合金活塞激光—TIG复合焊接工艺中，已知:激光功率P1=3kW；热效率η1=0.9；TIG焊接的电压U=15。4V，电流I=138A;热效率η2=0。78；则复合焊接过程中的功率比为：_0。6139__（1分）。（TIG在前，保留四位有效数字）

2. 再热裂纹：SR处理或高温下长期工作（500~700℃)产生的裂纹(1分)。

3. 热裂纹形成的机理是:由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜（Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2）在拉应力作用下(凝固收缩受拉）开裂.理论分析中，热裂纹通常以Mn/S+C（1分)作为判据。

4. HAZ过热粗晶区包括两种脆化：①、晶粒长大引起的脆化（1分);②、淬硬组织引起的脆化（1分).

5. 预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点：预热+合适的焊接线能量+低氢焊材；其中,合适的线能量是指：在保证HAZ韧性的前提下,线能量尽量大(1分）。

6. 焊接工艺中预热的作用是：①促使焊接区氢充分逸出;②降低冷却速度;后热的作用：①消氢;②降低冷速；③韧化HAZ、焊缝组织。

7. 铸铁中C的存在形式包括石墨和Fe3C两种,根据石墨形态不同，铸铁可以分为：灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、白口铸铁。牌号QT400—18表明：抗拉强度为:≥400；延伸率：18%。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除

2 / 14 8.

不锈钢焊缝晶间腐蚀的防止措施包括：固溶处理、稳定化退火、超低碳法、合金化法；（本题4分)

9. 合金钢强化机理包括：固溶强化、沉淀强化、热处理强化、形变强化等类型。

10. 热裂纹形成的机理是:由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜（Fe—FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2）在拉应力作用下（凝固收缩受拉)开裂.理论分析中,热裂纹通常以Mn/S+C(1分)作为判据。