0.8mm厚低碳钢板汽车门框焊接夹具设计及点焊数值模拟

针对汽车门框焊后易出现变形的问题,设计了一套针对汽车门框式结构件的专用焊接夹具。该套夹具定位准确、夹紧迅速、可靠性高,能够满足焊接生产使用要求;利用有限元模拟软件,对汽车门框点焊进行有限元模拟,分析研究点焊的温度场、应力场、应变场的变化规律,为减少焊接应力和变形提供了理论依据。研究结果表明,通过本套焊接夹具的夹持定位,能够大大减少汽车门框式构件的焊后变形,提高了焊件质量。     

镁铝合金薄板焊接用简易夹具

在焊接镁铝合金薄壁板时,往往会出现气体保护效果不好、焊接变形、定位焊不准等缺陷,严重影响焊接质量。针对此现状,通过经验积累在实践工作中制作了一种焊接薄壁板用简易夹具,能有效改善以上缺陷。     

汽车覆盖件铸铁模具焊接修复工艺研究与应用

针对汽车覆盖件铸铁模具焊接修复时易产生裂纹、气孔等缺陷,介绍了铸铁模具零件的母材特性及焊接性能。以某车型拉深模为研究对象,分析了采用Z308与YJGT-3的焊材组合、焊前预热、焊中温控与焊后缓冷等修复工艺与流程。试验结果表明,采用该焊接工艺进行模具修复,焊缝质量良好,无裂纹、气孔等缺陷,模具修复周期由3万冲次提升至15万冲次,且制件成形质量提高,可为汽车覆盖件铸铁模具的焊接修复提供参考。     

随焊激冷减小铝合金薄板的焊接变形

研究了随焊激冷减小铝合金薄板焊接变形的效果及夹具的散热条件对该效果的影响,研究表明,随焊激冷能够减小铝合金薄板的焊接变形,其效果受夹具自身冷却作用影响很大。随着夹具散热条件的降低,随焊激冷所起的作用增强,但降低焊接变表的效果仍不够明显,适当预热夹具本身可以减小焊接变形,但更重要的是预热使激冷造成了温差拉伸,因此获得了最小的焊接变形。     

大厚度比镍基高温合金构件的焊接工艺

基于Inconel718镍基高温合金材料的可焊性分析以及对大厚度比焊接件的结构分析,以1mm厚度的薄壁件为切入点研究了采用与不采用辅助夹具进行焊接定位的施焊效果。采用钨极脉冲氩弧焊方法使用辅助夹具对0.8mm厚度薄板进行焊接工艺试验,获得熔合良好的接头。大厚度比(1∶11)构件的焊接工艺应以控制热输入与防止薄壁件变形为原则,通过分析结构特点可利用夹具进行定位、辅助散热的作用制定出有效的焊接工艺。     

基于数值模拟技术制定汽车结构件的焊接工艺

汽车结构件焊后产生的焊接应力、焊接变形对产品的使用寿命、尺寸精度及零件的后序装配影响很大。通过数值模拟技术可以选择合适的焊接工艺方案,找出焊接应力、焊接变形对结构最有利的焊接工艺,从而使被焊总成的寿命提高、尺寸精度满足要求。文中以典型的汽车底盘件为例,利用数值模拟技术分析不同焊接顺序、焊接方向对结构中焊接应力、焊接变形的影响,并进行了试验验证。通过该项研究找到了一种采用数值分析技术制定汽车结构件焊接工艺的方法,有利于汽车结构件产品开发中设计工艺方案,提高产品开发进度。     

大型重载复杂轮廓真空室领圈焊接变形控制

窗口领圈是聚变堆真空室的关键部件,在与真空室窗口颈管焊接成一体后不能整体加工矫形,所以对窗口领圈制造精度和质量要求很高. 为获得较高的制造精度,采用相对于其它熔焊变形量较小、精度较高的电子束焊接对CFETR窗口领圈进行拼焊,根据固有应变理论计算出焊接的固有应变量导入软件,模拟窗口领圈在不使用夹具约束时四种拼焊方案的焊接变形情况,确定最优的焊接顺序和夹具约束方案,再对使用夹具约束时窗口领圈的焊接变形进行计算模拟. 结果表明,窗口领圈采用不同的焊接顺序,变形量也各不相同,夹具约束能有效减小焊接变形. 其结果为窗口领圈的实际拼焊过程提供了参考.     

反向变形约束在梁类件焊接变形控制中的应用

为减小梁类件焊后变形,通过施加反变形量来控制焊接变形。以某车型横梁为例,首先分析未采取反向变形约束状态下横梁的焊接变形,得出横梁在自由状态下的焊接变形规律及数值,并进行实物验证;然后预设了5种反向变形约束方案,分别进行模拟分析,并通过数值模拟寻优,确定出最佳反变形量施加的位置和量级。结合分析结果,以试制的方式对所提及的算法进行验证,并制作一套柔性焊接工装夹具,在反变形施加位置加紧约束,通过调整夹具上垫片厚度来调节反变形的施加量。通过实物验证,当反变形量为4 mm时,焊后变形量在1 mm以内,与模拟分析结果吻合。该方法可有效控制梁类件的焊后质量。     

SY6480车发动机悬挂梁焊接变形的控制

发动机悬挂梁总成是SY6480车底盘上的一个独立总成部件(图1),装配尺寸要求严格,但实际生产中,上、下盖板焊后出现变形,即翘曲和孔位置尺寸超差,影响正常的安装.1 焊接变形的分析悬挂梁的各个单件经冲压成形后,分别装夹在小夹具上,经定位,夹紧后进行焊接,然后再将上、下盖扳两个分总成件装夹在组焊台上,进行固定焊,最后进行整体组焊.由于条件所限,尚不能在组焊台上直接完成全部焊接工作,只能在固定焊之后,再将工件移至点焊机上进行前后点焊.因此,该件是在自由状态下焊接,而操作者又习惯于从一端向另一端排点焊接,由于各应力的作用,工件出现有规律的翘曲,如图2所示.     

汽车副车架结构件焊接残余变形预测

本文借助于ANSYS有限元软件,运用热弹塑性有限元方法,对汽车副车架在焊后自由状态下的焊接残余变形进行了预测.结果表明,副车架各个工位的焊接变形量很小,最大焊接变形量只有1.9 mm,对结构尺寸影响不大,说明副车架的焊接工艺、夹具的设计和分布比较合理,因此不需要对其进行优化.     

316LN超导磁体支撑焊接变形及制造工艺

为对聚变堆低温超导磁体支撑的焊接变形进行控制和研究。文中首先对3 mm控氮不锈钢薄板进行了TIG焊对接焊试验和焊接变形的热弹塑性有限元分析。结果表明, 焊接温度场的计算结果与实测值的偏差小于20%。在此基础上, 对变形严重超差的异形支撑结构的焊接变形和残余应力进行研究。研究发现,夹具释放后近缝区的残余应力再平衡是导致该构件尺寸超差的主要原因,分析所得的焊接变形趋势和数值均与实测值吻合。因此可得,热弹塑性有限元法能够运用于大型316LN不锈钢复杂部件焊接变形的实际生产。     

时速350 km动车组车顶焊接变形控制与工装夹具设计研究

时速350 km动车组车顶焊后变形量较大,最大处达到12 mm。在焊接过程中调整焊接顺序可有效减小变形量。先进行反装焊接,后进行正装焊接,先进行中间焊缝焊接,后进行两侧焊缝焊接,焊后车顶的变形量较小,变形的弯曲方向与车顶自身外形弧度方向一致,调修时间最少。并且在焊前使用工装夹具对车顶进行侧顶紧和压紧,以及预制反变形可以进一步减小焊后变形量。焊前反变形量达到7 mm时,焊后变形量可以控制在3 mm以内。     

环形贮能器零件焊接夹具

我厂生产的环形贮能器零件(图1),材质为铝合金,是由两个半圆环焊接而成.由于零件壁厚较小,因而焊接过程中变形很大,且时有咬边现象,焊后错位严重的甚至变成白果形状(图2).为了减小焊接变形,采用了自动氩弧焊,并设计了一套环形焊接夹具来保证产品焊接质量.经多年实际应用、焊后零件质量完全符合要求,操作简单,产品合格率为100%.     

汽车工业中的铝合金及其焊接技术

铝及其合金在汽车工业的应用中具有轻量化、节能减排、改善环境、提高汽车平稳性和安全性等特点。铝及其合金熔化焊存在焊缝易产生气孔,焊接接头易软化等缺陷。讨论了激光-电弧复合焊、激光拼焊、搅拌摩擦焊在汽车用铝及其合金焊接的应用和特点。     

液力变矩器焊接工艺参数的计算机优化

液力变矩器是轿车上广泛采用的重要零部件,必须保证产品焊接后的尺寸精度;焊后需要进行疲劳试验以考核焊缝的强度。随着计算机技术和焊接数值模拟的发展,预测复杂结构的焊接变形在实际生产中发挥着越来越重要的作用。本文主要利用热弹塑性有限元方法和残余塑变有限元方法,建立了液力变矩器焊接变形和焊接残余应力的三维模型,预测了液力变矩器地不同工艺参数下的焊接变形和焊接残余应力,并模拟了疲劳试验载荷下的应力分布状态等,分析结果与实测结果较好地吻合,根据分析结果,提出了合理的焊接方法与工艺参数,为焊接工件和夹具的设计与加工等提供了重要依据。     

槽型钢轨与辙叉的超窄间隙焊接

利用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,通过60层焊道完成了坡口宽度约4. 5 mm的59R2型槽型钢轨与耐磨钢辙叉的焊接。设计了异形截面对接的焊接夹具。实测出焊接过程中的角变形,第4道焊层厚度约13 mm时的角变形最大。当焊层厚度约128 mm之后,不再有明显的角变形;进而得到焊前预置反变形角度为1. 6°～1. 7°,可保证焊后工件的平直度。试验分析了侧壁根部熔宽与焊接工艺参数、坡口宽度的关系,给出了与坡口宽度相匹配的电弧电压和焊接电流。当坡口宽度为4 mm时,合适的电弧电压为23～23. 5 V,焊接电流为215～228 A。     

某钢制储油罐的焊接变形分析及控制

在详细分析钢制储油罐组件焊接工艺特点的基础上,建立了斜接管与简体的焊接有限元模型,采用间接法实现了热-结构耦合分析,定量地描述了焊接温度场与应力场;将拟设计的焊接夹具引入焊接数值模拟过程,为焊接变形控制及夹具设计提供了理论依据.实践证明,焊接数值模拟方法能够准确预测焊接变形,实现了焊接夹具的稳健设计.在现有焊接工艺基础上,焊接夹具有效降低了产品的焊接变形,使焊接质量一次性合格率在98％以上,焊后组件尺寸及几何公差均达到图样要求.     

SZS6503车发动机悬挂梁焊接工艺改进

针对沈阳中顺汽车有限公司生产的SZS6503系列轻型客车发动机悬挂梁总成焊接的实际生产情况,对悬挂梁总成的上、下两盖板主体焊合后所产生的焊接变形缺陷,主要表现为焊合后翘曲与安装孔距超差两种缺陷,并就这两种缺陷进行了较全面的探讨与分析.从中找出问题的根源所在,并针对存在的问题提出解决的措施.从而使该产品的焊合质量得以保证,产量得到提高.     

弧焊机器人在汽车拖拽架焊接的应用

使用弧焊机器人工作站,配套以专用焊接夹具或工装,采用MIG等焊接工艺,组成高效、柔性焊接系统,对汽车零部件包括底盘、车身覆盖件以及动力系统各类零部件进行弧焊焊接。机器人工作站设置考虑了操作的安全性和环境保护要求,利用机器人系统本身的优势开发了强大的应用程序,采用友好和简易的编程界面,操作简单、易学。焊接夹具设计考虑了空间的复杂定位、定位点选择合理、定位方式正确,有效防止了变形。论述了该系统焊接汽车拖拽架等零部件过程。通过现场调试及测试,该套系统能保证产品质量,提高生产效率,减少成本消耗。     

整体铸造构架焊接变形的控制

货车铸造构架由于铸造缺陷的补焊,造成焊后横向收缩变形,变形的调直工作量大、成本较高.通过工序跟踪找出产生构架变形的过程主要是焊接过程和缺陷清除过程.分析构架产生变形的原因,并试验找到构架焊接变形的控制方法,经过在缺陷清挖过程、焊接参数的选择、焊接顺序、焊接方法等工序进行工艺改进,减少焊接横向收缩变形.