大面积拼焊平台结构的焊接变形预测

为了对大面积厚板拼焊平台结构进行焊接变形预测,首先进行了缩比件焊接试验,并测试了焊接过程中的角变形,然后进行了实际焊道数量及焊道集中分组后缩比件的焊接数值模拟,验证了焊接有限元模型输入的准确性及焊道集中分组方案的合理性;最后根据建立的焊道集中规则建立了平台结构的焊接有限元模型,进行了焊接变形的预测.结果表明,实际焊道数量及焊道集中分组后缩比件焊接角变形的数值模拟结果与测试结果一致,角变形约为1.6°,验证了将实际焊接工艺中15层27道简化为5层5道的焊道集中方案的准确性;平台结构的焊接变形表现为局部下塌或上凸的面外变形,是由上下坡口不对称产生的焊接角变形及底部钢架支撑作用共同产生的,面外变形范围为−5.2 ~ 4.4 mm.     

基于有限元研究薄壁钣金件侧壁凸座焊接变形控制措施

以焊接模拟软件SYSWELD为平台,用双椭球热源模型,对航空发动机某薄壁件侧壁焊接凸座过程进行模拟仿真研究,并通过工艺试验对改进方案加以验证。试验结果表明:调整薄壁件的组合焊接顺序,先将薄壁件的自由端面进行组合焊接,保证薄壁件的整体刚度,提高其抗焊接变形能力,再在薄壁件侧壁组合焊接凸座,最终零件的最大焊接变形量减小约50%,超过0.7 mm的焊接变形区域大大降低,保证了凸座的位置度。     

锅炉、压力容器手工电弧焊实用技术讲座(十)——焊接变形和应力

锅炉及压力容器在制造中总是要产生焊接变形和焊接应力的。在焊接过程中,焊件中产生随时间而变化的变形和内应力分别称为焊接瞬时变形和焊接瞬时应力;焊后焊件中温度冷至室温时留存于焊件中的变形和应力分别称为焊接残余变形和焊接残余应力。焊接变形和应力直接影响结构的制造质量和     

薄板焊接热变形的视觉检测方法研究

在焊接过程中,焊件易受热变形,降低了构件安装精度以及结构的承载能力,导致焊件不符合设计和使用要求。精确测量焊接过程中焊件的热变形具有重要的意义。针对焊接过程中焊件热变形测量的问题,结合数字图像相关方法,提出一种基于时序匹配的散斑图像视觉检测方法,提高了图像的采集质量;通过有限元仿真,验证了该方法测量焊接变形的精度较高。该方法实现了薄板焊接热变形的高精度视觉检测     

单面钢架结构车厢底盘焊接变形的控制

针对单面钢架结构车厢底盘焊接变形问题进行了分析,制定了一系列预防焊接变形的措施.通过对焊件装配顺序和焊接顺序的调整,以及对焊接热输入和焊接施工过程的严格控制,有效地减小了焊接变形,降低了焊接应力,减小了后续矫正变形的工作量,对同类结构焊件的生产具有实际借鉴意义.     

基于SYSWELD薄板焊接变形研究

焊接变形是影响车身质量和生产率的主要问题之一。焊接变形的存在不仅影响着焊件的使用性能,而且影响着车身的装配质量。本文采用有限元法对DP600双相钢薄板件焊接热变形进行模拟,并对焊核进行试验验证。通过不同参数组合,得出x和y方向的焊接变形量,讨论了焊接工艺参数对焊接热变形的影响规律。结果表明,焊接电流对焊接变形影响最大,且y方向的变形量是x方向的2倍;同时,焊件厚度选用多层等厚薄板,可以大大减小变形量。因此,采取合理的焊接工艺参数来降低焊接变形量,对提高车身质量具有重要的意义。     

CPR1000核岛环吊牛腿模拟件焊接工艺及控制措施

本文主要介绍了核岛环吊牛腿模拟件的制作工艺流程,通过采取合理的装配、焊接及热处理工艺,有效地控制焊接变形和预防焊接冷裂纹,保证了模拟件的总体尺寸,成功完成核岛环吊牛腿模拟件的制作。同时总结了此类承重钢结构焊接变形的控制方法,为类似的大型厚壁承载构件制作提供积极的参考和借鉴作用。     

Q345NQR2耐候钢薄板CMT焊接变形分析

设计了18组正交实验,对板厚为3.0 mm、2.5 mm的Q345NQR2耐候钢板件分别进行CMT缝焊。通过三维扫描仪分别对18组焊接实验8个典型位置进行测量,得到各点的变形数据。分析各个点的绝对变形量,得到焊接形变最大的点为收弧点处的5号点。分析夹持与释放状态的板件形变量,得出夹持与释放的变形规律;采用送丝速度7.0 m/min、焊接速度0.42 m/min、焊接间隙1.5mm、送气速度20 L/min、弧长修正-30%焊接板件对其变形量进行分析,得到板件的空间变形规律。3.0 mm厚的板件收缩量变化趋势明显,2.5 mm板件较薄其焊接收缩趋势不太明显。     

6061-T6铝合金和钢电阻点焊变形

针对钢和铝合金三层金属薄板电阻点焊变形问题,采用四因素(焊接时间、焊接电流、焊件厚度和电极压力)三水平("高"、"中"和"低")的正交试验,筛选出最优工艺参数组合,并通过拉伸试验机和金相试验检验其焊接质量,通过反变形论证了焊后变形量的正确性。结果表明:焊件厚度对焊接变形的影响最大;正交试验筛选出的最优组合方案不仅有较小的焊接变形量,而且焊后质量达到车身强度要求;反变形法能够有效地减少焊后变形量,且试验后的焊件与未施加反变形的焊件具有一致的焊接质量。     

焊接胎具和夹具(七)

上节从焊接接头着眼,介绍了为防止角变形而应采用的夹具。本节拟就焊件整体的拘束问题作一介绍。焊接过程中,有时虽然接头区没有什么变形,然而从焊件整体来检查,则会发现有诸如扭曲等变形,有时还会因此而造成产品的返修。因此,须对与焊接部位无直接关系的部位进行拘束,以保证焊件在焊接热作用下,保持原状。下面举例说明。     

船用薄板焊接接头残余变形有限元模拟

运用热弹塑性有限元法,对不同焊接工艺条件下板厚6 mm的AH36钢薄板焊接接头残余变形进行了有限元模拟研究.结果表明,使用不同的焊接方法,纵向挠曲变形和角变形量发生显著变化,采用单一CO2气体保护焊,焊接残余变形量较小;采用CO2气体保护焊+埋弧焊的混合焊方法,焊接残余变形量有所增大;在焊缝背面施加雾化水冷,可以有效控制焊接残余变形,尤其对于控制采用单一CO2气体保护焊的角变形成效显著.为了验证有限元模拟结果的准确性,采用与有限元模拟完全相同的工艺条件对AH36钢薄板进行了焊接残余变形试验,试验结果与数值模拟结论存在一定误差,但基本变化趋势一致,表明采用有限元模拟技术可以预测AH36钢薄板焊接残余变形.     

焊接顺序对多焊缝干燥盘焊接残余变形的影响

建立了干燥盘焊接的有限元模型,采用分段移动热源法对同向、对向和反向三种焊接方案共15种焊接顺序的残余变形进行了数值模拟.结果表明,干燥盘的焊接残余变形为向上的环形凸起变形,从外径到内径变形量逐渐增大,最大变形量位于内径处;反向焊接方案间隔三排的焊接顺序得到的残余变形最小,仅为同向焊接方案间隔三排的63%,是15种焊接顺序中最大残余变形量的58.8%.干燥盘直径越大,每排焊缝的间隔时间加长,各种优化方案之间的焊接变形相对量的差有所降低,可以将每排焊缝之间的冷却时间适当缩短.     

采用热弹塑性有限元方法预测低碳钢钢管焊接变形

用有限元分析软件ABAQUS Code开发了用于模拟焊接温度场、焊接残余应力和焊接变形的热弹塑性有限元计算方法.通过建立三维有限元模型,预测了低碳钢钢管多层焊接时的温度场和焊接变形,并通过试验验证了所提出计算方法的精度和有效性.结果表明,在多层焊接条件下,采用有限元方法计算得到的焊接变形与试验结果十分吻合.     

焊接变形的数值仿真及其在SS7E机车焊接构架中的应用

基于焊接收缩力理论，本文提出了一个预测焊接变形的数值新方法。该方法的本质是将每条焊缝的收缩力视为焊接结构有限元数值计算模型中的初应力，从而可以用数值手段计算因焊缝收缩而产生的结构焊接变形。用这种方法，对SS7E电力机车构架侧梁焊接变形进行了数值预测，预测结果与实测变形值相当吻合，这不仅证明了该方法的有效性，同时也为构架焊接质量控制提供了重要的数值手段。     

基于人工神经网络的船舶高强钢焊接变形分析预测

以新型船舶高强钢为主要对象 ,在物理模拟试验和有限元分析基础上 ,通过人工神经网络建立船舶分段钢结构焊接变形数值模拟模型 ,仿真焊接工艺参数、板材厚度、焊接顺序等因素对船体钢结构变形的影响 ,探索抑制船舶高强钢焊接变形的有效途径。仿真结果表明 ,在各种因素中组焊顺序是影响焊接变形的主要因素 ,通过选择小电流同向分段退焊工艺将有效抑制船体分段钢结构焊接过程中产生的变形 ;采用上述方式建立的模型可以快速预测、预报船舶高强钢焊接过程中产生的变形量 ,为新型船舶研制、生产提供真正的理论指导 ,避免焊接试验的盲目性     

箱形容器圆形法兰-板壳结构的焊接变形及控制

箱形容器圆形法兰-板壳结构作为典型的具有封闭焊缝的焊接结构,对其焊接变形特征、机理和控制措施进行研究. 结果表明,焊后法兰圆周各区域产生不同程度的内凹塌陷变形. 环形角焊缝角变形趋势下的壁板近缝环形区域的倾斜变形是塌陷变形的直接原因,而环形角焊缝焊后的周向收缩促使壁板环形区域进一步倾斜下榻导致其上法兰的下榻及失稳内凹变形. 在环焊缝下方的低刚度壁板内侧设置紧密接触的、足够尺寸的环形临时补强板的变形控制措施,可使圆形法兰-板壳结构焊后法兰下榻位移和圆度较原始值下降60%,焊接变形得到有效控制.     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO₂气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

引风机叶轮焊接变形控制及矫正

通过分析与试验对引风机叶轮焊接变形规律进行了探讨，采用较为合理的焊接工艺措施，有效地控制了叶轮焊接变形，并对残余焊接变形进行了矫正，很好地保证了产品设计要求。     

T形接头双光束激光焊变形计算方法

以厚度为2.5 mm的铝锂合金5A90薄壁T形接头双光束激光焊变形为研究对象,针对焊缝金属熔化及凝固引起的材料力学行为变化,考虑筋板与底板之间连接的实现过程,开发了双光束激光焊单元生死温度判别法,焊接过程中以单元瞬态温度为判据,对单元动态杀死和激活;对比了采用与不采用单元生死温度判别法的焊接变形计算结果,该两种计算方法在材料参数、几何模型、边界条件及初始条件等方面都完全相同.结果表明,是否采用单元生死温度判别法对T形接头双光束激光焊变形的计算结果有显著影响,并对这种影响进行了分析.     

压缩机不同上法兰结构的三点焊接仿真分析

建立空调压缩机上法兰与壳体的三点焊接过程的有限元模型,并采用ANSYS软件进行计算.首先仿真镂空、非镂空、综合三种结构上法兰的焊接温度分布,然后根据温度结果采用间接耦合法仿真相应的焊接变形,并进行对比分析.通过与实际焊接结果相比较对所建立的模型进行检验.结果表明,镂空结构的上法兰的焊接变形最大,而非镂空结构上法兰在焊接之后的变形低于综合结构.因此,非镂空结构设计有利于降低空调压缩机的焊接变形.