工程油缸缸筒变形控制技术研究

工程油缸附件焊接容易引起刮滚后圆度超差,造成缸筒变形。从调整刮滚参数、不焊接附件、先焊缸底后焊附件、增加时效和精修缸筒孔口倒角五种工艺方案逐项论证,详细分析了因缸筒变形造成圆度超差的原因并制定相关控制措施。结果表明:增加时效和精修缸筒孔口倒角都可以有效控制缸筒附件焊接带来的热应力变形。但在保证圆度≤0.08 mm的情况下,与增加时效相比,采取精修缸筒孔口倒角措施既能减少时效、抛丸、底漆等工序,又可节约成本,提高生产效率。     

钢轨对接超窄间隙焊接的角变形

钢轨的超窄间隙对接对坡口宽度控制有严格的要求,焊接过程中的角变形直接影响坡口宽度的变化和焊后钢轨的平直度.通过钢轨的超窄间隙焊接试验,实测出焊接过程中角变形随焊层厚度的变化关系,其特征为:当焊层厚度达到13～18 mm时角变形达到最大值,当焊层厚度达到100 mm以上时,角变形不明显.在此变化关系的基础上估算出合适的反变形角度,可保证在焊接过程中坡口底部尺寸随着焊接角变形始终保持在合适的范围内.     

厚壁筒体接管翻孔工艺的实验和模拟研究

采用实验研究和数值模拟的方法,分析了工件预加工孔径和孔型参数对厚壁筒体翻孔工艺的影响.研究结果表明,预加工孔型为反锥形,且尺寸为dmax=12mm,dmin=10mm时,厚壁筒体翻孔后的接管尺寸符合要求.     

基于去应力退火和自然时效的立柱尺寸误差

为了研究推镗滚压加工后的立柱缸筒的内径尺寸和圆柱度随时间变化的规律,在传统工艺基础上增加去应力退火和自然时效工序,对比研究了ZY11000/15/36D型液压支架400 mm立柱外缸筒在两种工艺下的内径尺寸和圆柱度变化规律。试验结果表明:尺寸变化幅度依据自然时效时间分为变化剧烈区、相对平稳区、基本稳定区3个区域。增加去应力退火和自然时效工序后,缸筒尺寸偏差和圆柱度离散程度明显变小,其标准差约为未采用去应力退火时的30%左右;自然时效后,缸筒横截面正交方向的尺寸呈现普遍增大现象;自然时效后,两种工艺方案的圆柱度均呈现普遍减小趋势,但增加去应力退火工序的缸筒减小更加明显,自然时效时间在120 h左右能达到初步稳定状态,如果时间允许可延长至168 h。     

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...     

夹具约束对铝合金薄板焊接变形的影响

采用热弹塑性有限元技术对不同夹具拘束情况下铝合金薄板焊接过程进行了数值模拟,并利用脉冲氩弧焊接工艺、不同的夹具布置形式,研究了厚度为5 mm铝合金薄板构件的挠曲变形.结果表明,冷却过程中夹具对焊缝附近的塑性变形区的收缩等效于反向拉伸,可减小纵向残余塑性应变,因此利用夹具的拘束作用可以控制和减小铝合金薄板焊接残余应力和变形,但夹具对焊缝及附近区域的拘束程度不同,控制焊接变形的效果也不同.采用合理的夹具布置可以将薄板的纵向残余挠度控制在1 mm左右.     

某汽轮机缸壁补焊变形量预测

某汽轮机下半缸铸造后产生尺寸偏差,隔板定位面螺栓孔轴向错位,造成上下缸无法直接组装运行,急需进行补焊返修.为了评估补焊工艺的可行性,采用数值计算的方法,对汽轮机下半缸多道多层补焊过程进行了三维数值模拟,预测了缸壁补焊后关键部位的变形量.结果表明,采用18道焊缝分区跳焊的工艺,补焊后中分面平整度在2 mm内;汽封轴向尺寸偏差小于1 mm;汽封开档尺寸从喉口到出口先膨胀后收缩,最大变形量为0.886 mm;变形量的预测为制定和评估正确的补焊工艺提供理论依据和技术支持.     

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。     

轮式装载机前车架焊接变形的控制措施

在装载机新产品的结构件试制过程中,前车架存在焊后分中尺寸偏差过大、开档尺寸焊后收缩偏大等焊接变形问题。通过规范拼搭过程的定位焊、优化机器人焊接的焊接顺序、将零件做成部件以及采取反变形等措施,将焊后分中尺寸的偏差由±5 mm降至±1 mm,同时将开档尺寸控制在工艺所要求的范围内。     

铝合金薄板焊接及其变形控制

本文对铝合金薄板(1.5～3mm)的焊接接头性能(机械性能和腐蚀性能)、焊接工艺、焊接变形及其控制进行了大量试验研究工作。为控制焊接变形所采取的工艺措施即采用线能量小的焊接方法、刚性拘束下进行焊接、编制合理的施焊工艺及程序,经气垫船模拟结构分段建造证明是合理的、行之有效的。     

水轮发电机喷管焊接变形的控制

CJA237—L—155/4×16.5水轮机组的喷管如图1所示。前缸筒原设计是用无缝不锈钢管加工制造,但由于当时买不到这种大直径管,所以采用图中所示的设计,用一事先将内壁镀铬的碳钢管筒镶套在喷管的前缸筒内,然后将两者焊成一体。因焊前镀铬钢管的内径尺寸已是装配尺寸,焊后不再进行任何机加工,所以给焊接带来一定难度。为了保证焊后的公差尺寸,在焊接工艺上制定了切实可行的施焊方案。     

汽车前车架稳定杆内加强筋成形、出料连续模

某车型汽车前车架稳定杆内加强筋工件，如图1所示，材料为SAPH440，厚度为3.5mm，该工件的特点是尺寸精度要求较高：成形高度28.4mm,卷圆要求孔圆度在0.5mm范围内，两孔中心距(77±0.5)mm。改进前采用的加工办法是先车两个套,中间焊接一块钢板。由于钢板还需要下料，尺寸不一致焊接后工件容易变形，质量达不到...     

大型升船机承船厢底铺板焊接顺序对焊接变形的影响

利用固有应变法对不同焊接顺序的大型升船机承船厢底铺板横向、纵向变形量和扰度进行了模拟。结果表明,面板与横梁焊接时采用对称施焊可降低结构的扰度变形量,面板与次梁焊接时采用由外向内的对称焊接顺序可有效降低各方向的焊接变形。两侧横梁腹板向外扩张,面板发生收缩变形,底铺板整体结构发生弯曲变形。在实际焊接时,通过对两端横梁腹板加以拘束,对横梁腹板和面板进行反变形处理,达到了底铺板的精度控制要求。     

拘束条件对薄板T形接头双光束激光焊接变形的影响

采用单元温度对单元进行生死控制的有限元计算方法研究了拘束条件对2.5 mm厚铝锂合金5A90薄壁T形接头双光束激光焊接变形的影响,拘束条件包括对筋板施加和对底板施加两类,约束在焊接过程中施加,焊后冷却到室温去除.筋板拘束条件施加在筋板顶部和侧面,对比了施加与不施加约束两种情况,该两种情况连续焊接之前都采用点固焊对筋板进行固定.底板拘束条件通过在T形接头两侧设置压块对底板施压来实现,研究了压块与焊缝不同距离对焊接变形的影响.最后进行了试验验证.焊接过程中对筋板施加约束有利于减小焊接过程中及焊后筋板变形.底板纵向约束影响T形接头焊件挠曲变形的大小和方向,对角变形影响不大.焊接过程中对底板施加y向约束,有利于减小角变形.对底板加纵向约束与不加纵向约束两种情况进行了试验验证,变形方向及变形量最大值的计算结果与试验结果符合.     

液压挖掘机铲斗支座的预应力反变形组焊工艺

液压挖掘机铲斗支座的焊接变形不但影响结构的装配质量和外形美观,而且会降低结构的承载能力,有可能引发事故.本文在对焊接变形量反复测量的基础上,采用预应力反变形组焊工艺,对液压挖掘机铲斗支座焊接变形进行了有效的控制,同时在防止铲斗早期开裂问题上也取得了满意的效果.试验结果表明,焊接变形量与反变形量约成V形关系,反变形量过大或过小都不能很好地控制焊接变形,辅助采用分段焊及优化焊接顺序,可将变形量完全控制在规定的偏差内,同时采用大电流焊接,即可保证焯接质量,并显著提高焊接效率,铲斗的早期开裂率也由9%下降到0.5%.     

如何使用金刚石铰刀

近几年来,金刚石铰刀的研制成功,使液压元件主阀孔精加工工艺有了较大突破。使孔的几何精度有了很大提高,使阀孔的圆度、圆柱度达0.001毫米,光洁度达▽9～▽10。特别是孔的直线性和清洁度更有显著提高,孔的直径尺寸分散度小。采用金刚石铰刀这种刀具便于实现装配的互换性和提高生产率。     

造型机环形油缸外壁部件裂纹焊修

我厂造型机为德国进口设备,使用七年后环形油缸外壁部件出现长约250mm裂纹,若用进口配件更换,则费时且贵,并影响生产任务的完成.为此,决定采用焊接修复.1 焊接性分析环形油缸外壁部件为筒形焊接结构,其下部焊有环形凸肩等附件,其结构尺寸见下图.裂纹从距外壁筒体下端约30mm处起,沿轴向横穿凸肩与筒体的角焊缝延伸,总长约为筒体长度的1/3.由图1可见被焊件的刚性较大,补焊裂纹的焊缝与凸肩的角焊缝将形成十字交叉焊缝,焊接应力和焊接裂纹的倾向较大.     

工程液压油缸外缸筒焊接技术与工装设计

由于液压油缸外缸筒在对焊前已镗孔,内孔精度很高,表面质量好,而外表面却不加工,属毛坯面,设计以内孔为定位基准的工装和焊接止口、坡口,使缸筒合件在旋转中自动对中,定位精度高,无需点焊。根据油管接头与缸筒马鞍形焊缝的数学模型,设计自动焊机,关键是控制焊枪的转动和移动,并在焊接马鞍形环焊缝时作变位和插补,实现自动跟踪控制,焊缝成形好。结果表明:焊接工程液压油缸外缸筒,设计以内孔定位的焊接工装和马鞍形自动焊接机,焊接质量好、效率高,焊缝整齐、均匀、美观。     

大型筒体翻孔工艺及参数优化的数值模拟

采用DEFORM3D软件对径向尺寸和壁厚分别为4390mm和390mm的大型厚壁筒体翻孔工艺进行了模拟研究。研究表明,该翻孔成形具有弯曲与扩孔的复合变形特点,并通过对5种不同预加工孔径及3种不同孔型下翻孔过程的模拟分析,得出优化的孔径尺寸及孔型为平均直径40mm的反锥型孔。上述结果为该工艺的工程应用奠定了科学基础。     

发动机缸孔加工精度控制方法研究

通过对汽车发动机缸孔进行镗削变形仿真和镗削运动轨迹的分析,采取位置变化因子和进给量变化因子,使进给量沿加工深度逐渐变化的方法,改变相应位置的变形量,同时通过改变刀路密疏程度,修正缸体缸孔的形状,提高了缸孔尺寸、圆度和圆柱度的精度以及平台网的质量。