基于有限元仿真的排气装置焊接变形分析与控制

排气装置的主体结构——筒体由壁厚2.5 mm的GH4169钢板氩弧焊对接组成,采用筒体与内部流道先组合再焊接的氩弧焊工艺路线,内部流道会与自动焊焊枪干涉。采用手工氩弧焊焊接时,筒体两侧装配流道的开口会降低零件刚性、减少夹具夹持点。同时手工焊接时热输入大,焊接变形不易控制,导致零件径向、轴向变形严重。文中利用试验结合有限元仿真分析的方法,分别对手工氩弧焊、自动氩弧焊2种焊接工艺下的焊接变形进行理论分析,验证排气装置自动氩弧焊的焊接变形小于手工氩弧焊的,并利用仿真预测结果调整焊接方法和工艺参数、改变焊缝分布、增大零件刚性、调整组合和焊接顺序,解决了排气装置手工氩弧焊焊接变形大的问题。实际结果表明,排气装置采用先整体焊接再组合的工艺路线,使自动氩弧焊过程中减少了纵向焊缝,增加了零件的整体刚性和夹具夹持点,同时自动焊接时改为2层2道焊接可控制热输入,焊后安装边的轴向变形量控制在0.5 mm左右,有效减小了焊接变形。     

搅拌车筒体的单面焊双面成形工艺

对搅拌车筒体单面焊双面成形的CO_2气体保护焊的焊接工艺进行研究,结果表明,通过制订合理的焊接工艺和采用合理的焊接顺序和焊装模具,能很好地控制筒体的焊接变形,获得质量优良的焊缝,从而保证筒体的整体焊接质量。     

预置应力控制大型铝合金筒体环焊缝焊接变形

针对铝舍金大型筒体环焊缝焊接变形,从力学角度出发,采用预置应力方法,依据平板纵缝预置应力及球面蒙皮法兰环焊缝预置应力成熟技术,控制大型铝合金筒体环焊缝焊接变形.结果表明,该方法能有效控制筒体环焊缝周向收缩及角变形.     

薄壁高塔焊接变形的控制

提出了根据塔体直径D与壁厚t的比值判断薄壁高塔环焊缝(B类焊缝)焊后产生束腰变形的倾向性;采用小尺寸坡口(如Ⅰ形坡口)和小焊接参数(减小焊接热输入)等工艺措施,可有效地控制薄壁塔环焊缝焊接时产生的束腰变形.此外,减小人孔筒体与塔体之间的配合间隙,采用较小焊接热输入、先焊内侧后焊外侧的焊接顺序及刚性固定等工艺措施,较好地...     

薄壁机匣焊接预变形工艺的研究与应用

文章论述了薄壁机匣筒体上封闭型焊缝的预变形工艺及其对控制、减小焊接应力和焊接变形的作用。所研究的预变形工艺已在生产中应用,并取得了显著的经济效益。     

风电塔筒门框焊接应力变形分析

采用SYSWELD软件对风电塔筒门框焊接的残余应力和变形进行了分析,研究了焊接顺序对门框焊后残余应力和变形的影响。研究结果表明,塔筒门框焊接后的应力水平很高,应力集中主要出现在上部的圆弧段焊缝及附近。对于横向残余应力和纵向残余应力,圆弧段焊缝及附近出现了高水平的拉应力,而直焊缝附近出现高水平的压应力。采用先外侧打底焊再进行内侧填充的顺序引起的应力水平更低。门框焊接引起的变形比较大,筒体在径向和高度方向均有收缩变形。焊接顺序对筒体整体收缩变形的影响不是很大。     

GIS铝合金壳体法兰焊接数值模拟

GIS铝合金壳体主要以焊接成形,有一定的装配精度要求。若焊接变形和残余应力较为严重,会影响产品的质量。为了研究焊接过程对产品质量的影响,以法兰与筒体焊接为对象,通过有限元软件SYSWELD模拟出焊接过程的温度场及应力场,得到热循环曲线、变形及残余应力分布。结果表明,第一道焊缝多次加热,且峰值温度接近退火温度;法兰存在整体倾斜及表面不平整的变形,筒体呈现波浪状变形;残余应力主要分布在第一道焊缝根部及整个第二道焊缝。模拟结果可以为GIS铝合金壳体焊接工艺控制提供参考依据。     

溶解乙炔气瓶纵缝的单面焊双面成形

溶解乙炔气瓶筒体纵缝的焊接,多数采用双面埋弧焊或双面CO_2气体保护焊,既费工,又容易产生焊接缺陷。特别是气瓶的反复拍片、返修,要耗费很多人力,而且返修合格率低,往往造成筒体变形。为提高劳动生产率及焊缝的一次合格率,对筒体纵缝采用埋弧自动焊的单面焊双面成形工艺,使焊缝一次合格率达到90％以上。现将焊接工艺过程简介如下: 1.焊前准备筒体卷圆后在纵缝两端焊引弧、熄弧板。引弧、熄弧板长150mm、宽100mm,并在焊前冲压成与筒体相同的弧度,见图1。     

焊接顺序对筒节焊接质量的影响

运用有限元模拟分析方法,通过改变筒节焊接顺序来研究筒节焊接变形和残余应力的分布规律.结果表明,焊接顺序改变对温度场影响不大,但对筒节焊接之后的变形量和残余应力有一定影响,尤其是焊接变形量和焊缝横向残余应力变化较大,将给筒节后续加工带来困难.根据分析结果,选定了合理的筒节焊接顺序.     

筒体法兰焊接变形预测与控制措施

针对筒体与法兰对接焊变形问题,优化了焊接坡口、焊接顺序,运用Simufact.Welding软件,采用简化热循环曲线的方法,分析了焊接变形。通过焊接变形的预测来减小焊前留量。实际应用表明,工艺效果较好,并使生产效率提高。     

可调倾斜长轴式焊接滚轮架的设计与应用

为改善带式输送机滚筒筒体环焊缝的外观和质量,对焊接滚轮架进行了方案设计、计算与校核,同时也对防轴向窜动等问题进行了探讨,最后针对设计出的滚筒筒体的可调倾斜长轴式焊接滚轮架,给出了典型筒体工件的焊接工艺参数。该滚轮架倾斜布置,对长度和直径变化均可调节,变频调速,有效地实现了带式输送机轻、中型滚筒的筒皮与接盘船焊缝的自动焊接,为设计类似工件的焊接滚轮架提供了参考。     

液压支架立柱窄间隙环焊线速度研究

研究了焊接线速度对液压支架立柱窄间隙环缝的力学性能及缸筒内径变形量的影响,并对焊接接头的断口形貌进行了SEM分析。试验结果表明:焊接线速度分别为200、240 mm/min时,焊接接头的各项力学性能指标均能满足要求。随着焊接线速度的降低,焊缝组织有明显的长大趋势。在焊接线速度为240 mm/min时,缸筒内径的平均收缩量为0.18 mm,不需要珩磨处理,比焊接线速度在200 mm/min下的平均变形量小0.04 mm。     

塔体法兰与筒体焊缝中裂纹的产生原因及预防措施

由西班牙ＧＡＭＥＳＡＥＯＬＩＣＡ公司设计的 60 0ＫＷ风力发电机的塔架 ,主要由Ｓ35 5Ｊ2Ｇ3材料制成的法兰与Ｑ34 5 -Ｃ材料制成的筒体组成。在工艺评定的基础上进行了焊接生产。在施工中 ,对于已焊成的法兰和筒体的对接焊缝进行超声波检验时 ,发现存在焊接裂纹 ,并且这种裂纹在同一条焊缝上多次出现。因此 ,分析焊接裂纹的性质 ,查找焊接裂纹产生的原因 ,提出避免裂纹的有效措施 ,是提高产品质量的必要保证。1　焊接工艺1 .1　塔体法兰与筒体的焊缝形式法兰为高颈法兰 ,厚度80ｍｍ ,颈高分别为 2 5ｍｍ和4 0ｍｍ左右。筒体的厚度分别为 …     

桥面钢箱梁结构焊接变形的有限元模拟

针对桥面钢箱梁结构焊接残余应力和焊接变形复杂的问题,采用ANSYS软件对不同焊接顺序条件下的残余应力和残余变形进行数值模拟,从而优化了焊接工艺。结果表明,采用对称焊接的方法能够显著减小焊后残余应力和残余变形;第四种焊接顺序为最优的焊接顺序,残余应力集中于焊缝附近,焊缝区域的残余应力在270 MPa左右,建议在焊后对工件进行热处理消除残余应力;焊后变形为挠曲变形,变形为对称分布,从工件两端向中间变形量逐渐增大,最大变形量为14.4 mm,建议通过反变形的方法和对称焊接工艺对钢箱梁结构进行焊接。     

厚壁不锈钢箱体构件窄间隙焊接工艺

基于窄间隙焊接技术,以"CTB外盒体"为产品对象,进行了40 mm厚不锈钢箱体构件焊接工艺研究。结果表明,窄间隙坡口配合扁平式水冷焊枪可实现窄间隙焊接,减少焊接道次和焊接填料量,进而提高焊接效率的同时降低焊接变形;保护气体、焊接衬垫和焊接间隙的优选控制是保证单面焊双面成形时焊缝背面成形美观的关键因素;调节柔性收缩变形控制工装的横向伸出长度可使焊缝的收缩量和侧板朝向箱体内腔的偏移量相匹配,减小箱体侧板的弯曲变形量。最终,产品的焊缝质量和尺寸精度均满足要求。     

Φ3200×3500格子型球磨机排料端筒体及人孔的修复

排料端人孔周边焊缝出现了裂纹、撕开现象,用两块板,提前焊接成为一个整体,然后进行整体吊装焊接,因而此处的强度得到加强,在以后的使用过程中能有效的防止筒体变形,减弱筒体焊缝的断裂。     

锅炉筒体内环焊缝埋弧自动焊机

普通的埋孤焊接小车和焊接操作架无法进入锅炉筒体内实施焊接,锅炉筒体组合最后一道内环焊缝的焊接一直采用手工焊接.研发的锅炉筒体内环焊缝埋弧自动焊机的核心部分为焊接小车、焊缝跟踪器和焊枪调整机构,焊接电源、筒体转胎和焊丝盘为常规设备.其创新之处在于:一是焊接小车体积小、质量轻,一个工人即可将其搬出、入筒体人孔;二是焊接小车...     

第三代核电CVS混床及阳床压力容器焊接工艺控制

在第三代核电机组的相关设备中,CVS混床及阳床为奥氏体不锈钢材质的高压容器,其筒体壁厚达到122 mm,且没有人孔设计,封头与筒体环缝只能从单侧进行焊接,对焊接工艺及焊接质量的控制的要求高,且任何焊缝缺陷的返修难度较大,会对焊缝质量产生较大的影响.通过对焊接工艺、焊接质量控制及焊接收缩量制定了控制措施,产品最终焊缝质量...     

网格尺寸对别克轿车副车架总成焊接变形预测精度的影响

焊接时焊缝及其附近因热膨胀受到周围温度较低金属的拘束，产生大量的压缩塑性应变（简称残余塑变），残余塑变的大小和分布决定了最终的残余应力和变形。副车架的焊接变形对汽车底盘的制造精度和质量有重要的影响。本文用残余塑变法对别克轿车副车架焊接总成时，连接前梁、后梁、左梁和右梁的21条焊缝焊接以后的变形规律进行了有限元建模与分析。计算采用了两种大小的有限元网格尺寸，结果表明，对副车架焊接变形分析，焊缝附近大小为15mm的网格尺寸是合理的。所得焊接变形的有关数据可供焊接工艺设计时的预留变形量、工艺参数以及夹具设计等参考，从而保证底盘件的焊接精度和质量。     

压力容器简体埋弧焊石棉衬垫法工艺

埋弧焊具有焊接熔深大、焊缝质量优异、劳动条件好等优点,广泛应用于压力容器筒体的焊接.板厚8～12 mm的筒体采用埋弧焊+焊条电弧焊焊接,生产效率低,工作量大,焊接质量不稳定.采用石棉板衬垫法埋弧焊焊接工艺,保证了焊接质量,改善了劳动条件,提高了生产效率.