伸缩缝梁焊接变形的计算及试验研究

采用基于相对收缩体积的焊接变形理论计算方法 ,对伸缩缝梁的中梁和边梁结构的焊接变形分别进行了预测、分析 ,并对实梁的焊接变形量进行了测试 .计算和实测结果表明 ,中梁的焊接变形主要为挠曲变形 ,而边梁的焊接变形为挠曲变形和旁弯 ,理论计算与实测焊接变形值基本一致 ,为伸缩缝梁的焊接工艺装置的设计、制造提供了必要的理论和试验依据     

球面艏端隔壁结构焊接变形研究

水下航行体球面艏端隔壁结构在工程焊接过程中产生的焊接变形是关系到水下航行体安全的重要因素之一.为了保证焊接构件的可靠性,准确推断水下航行体球面艏端隔壁构件焊接过程中的变形特征,有必要针对厚壁球冠结构的焊接变形进行数值实验分析.基于ANSYS软件编写了焊接计算程序,采用该程序对平板结构的焊接过程进行模拟,并将数值实验结果和物理实验结果进行了对比.在此基础上提出了适用于厚壁结构焊接变形预测的固有应变弹塑性有限元方法,并采用该方法对水下航行体球面艏端隔壁结构的焊接工艺进行分析,得到了不同焊接工艺时球面艏端隔壁结构的焊接变形,通过多种焊接工艺的对比分析,在数值分析范围内,找到了水下航行体球面艏端隔壁结构的最佳焊接工艺.     

核电站低压缸与凝汽器的连接焊接

低压缸与凝汽器连接安装中的焊接难点在于控制焊接变形.不同的焊接方法,不同的工艺,不同的焊接顺序所产生的变形量是有差别的,在深圳岭澳核电二期4#机组常规岛的安装过程中,我们采用二氧化碳气体保护焊连接低压缸与凝汽器,优化了焊接顺序来控制变形,既减小了变形量,又提高了劳动效率,取得较为理想的效果.     

拉筋形式对汽轮机隔板外环焊后变形的影响

为解决汽轮机隔板外环堆焊后焊接变形大导致装配精度低以及物理试验成本高的问题,依据焊接温度场相似准则应用数值模拟技术建立有限元模型研究了焊拉筋对焊接变形的控制.设计了梁型和米字型两种拉筋形式,并对比了梁形拉筋和米字型拉筋控制焊接变形能力.通过模拟结果得到隔板外环焊后在轴向、周向和径向的变形规律以及拉筋后隔板外环焊后变形情况.通过模拟结果得到如下结论,米字型拉筋控制焊接变形的能力要优于梁型拉筋,隔板外环外圆三个方向的变形量都要大于内圆的变形量.     

用有限元法分析焊接引起的建筑钢结构变形

提出了一种适于分析建筑钢结构焊接变形的有限元方法.本法采用具有较强适应性的新型单元,选择简单温度变化函数并根据焊接变形形成特点对焊接过程进行简化计算.与现行焊接变形分析方法相比,本法在满足建筑领域对焊接变形分析的精度要求的同时,更为简便、快速、易于使用.结合具体算例,将本方法的分析结果和SAP2000的分析结果进行对比,结果表明本法是正确和有效的.     

基于固有应变的加筋板焊接变形分析

船体分段在焊接过程中产生的变形会给后续的焊接和装配带来很大困难,甚至使结构强度降低,精确预测和控制焊接变形是个难题.采用的固有应变等效载荷法是结合固有应变理论和实验结果,先计算焊接区域的固有应变,再将其转化为等效载荷,进而应用弹性有限元分析求得焊接变形.通过对简化的杆一弹簧模型的分析,可知固有应变受焊接区域的约束强度及焊接热输入的影响.该方法是计算大型复杂结构焊接变形的工程实用方法,可用于研究焊接变形的CAD系统及造船厂的仿真.     

船舶铜质螺旋桨的修复技术

分析了铜质螺旋桨的焊接特点,针对焊接准备、焊接过程中的技术问题,提出合理的装焊、焊接顺序和防变形方法,以减小焊接应力变形,并对桨叶的弯曲矫正方法和注意事项进行探讨.     

铝钢混联薄板件CMT焊接变形预测及控制

针对铝钢混联薄板件结构因焊接变形导致装配尺寸质量难以控制的问题,应用冷金属过渡(CMT)点焊完成铝钢异种金属试样的焊接.在SYSWELD软件中对铝钢异种金属试样的焊接进行仿真,得到焊件变形规律,并与试验结果对比验证仿真的可靠性.应用控制变量法研究主要焊接工艺参数对变形量的影响,将变形预测结果以反变形的形式应用到铝钢薄板件CMT点焊中.研究表明:较小的焊接电流、焊接电压和较快的焊接速度可减少变形量,采用反变形法可明显减小薄板件的变形量.     

高速动车组转向架构架的焊接变形控制措施

通过对高速动车组转向架构架制造过程中产生焊接变形的原因分析,归纳出影响焊接变形的因素,并提出控制焊接变形的若干措施,以期提高焊接构架的制造质量.     

手动托盘车焊接工艺的焊接变形仿真及预测

为精确分析托盘车在焊接过程中产生的热变形,在充分考虑工况、相变、热力学参数等动态变化的基础上,采用传热学理论与热弹塑性理论,建立托盘车货叉与中档的焊接多物理场耦合分析模型,应用参数化编程对货叉与中档现有的焊接工艺进行了仿真分析,其分析结果与试验结果的误差在16.7%以内,验证了分析模型的有效性.仿真分析了改变焊接方向与多机器人同步焊接的工艺调整方案对焊接热变形的影响,结果表明：二者可分别降低焊接变形0.9 mm与1.3 mm,达到了控制变形的目的.本研究为手动托盘车自动化夹具设计、工艺优化设计等奠定了基础.     

焊接对大型石油储罐象足屈曲的影响规律

为了研究大型石油储罐在地震载荷作用下发生象足屈曲时的临界载荷与理论计算值之间的差异成因,采用数值模拟方法分析大型石油储罐纵环焊缝、焊接次序等因素对象足屈曲临界载荷的影响. 提出焊接残余变形可以看作圆柱壳壁上的初始几何缺陷,在一定程度上会减小大型油罐的象足屈曲临界载荷.利用固有应变有限元法建立考虑焊接残余应力及变形的大型油罐象足屈曲准静态计算模型,分析焊缝有无、焊缝类型、焊接残余应力和变形、焊接次序对油罐象足屈曲的影响. 结果表明,焊缝的存在都在不同程度上降低了油罐的象足屈曲临界载荷;在相同的固有应变下,油罐象足屈曲临界载荷降低的程度与焊缝的类型有关;焊接残余应力和变形越大,象足屈曲临界载荷越低,焊接次序对油罐的象足屈曲临界载荷影响不大;焊接产生的残余应力及变形的存在使得油罐罐壁发生象足屈曲处的位置有了一定程度的提高．     

框形零件浇口的优化设计

翘曲变形是框形零件在注塑成型生产过程中产生的主要缺陷.翘曲变形不仅影响产品的外观、尺寸,严重时还会影响后续的装配.塑件产生翘曲变形的因素有很多,除了工艺参数的设置、模具的加工制造,还有一个很重要的因素就是模具结构的设计.传统的模具设计主要依靠设计人员的经验,但随着人们对产品的综合要求越来越高以及模具行业本身的竞争日益激烈,仅依靠工程技术人员的经验,很难在短时间内精确地设计出既可降低成本,又可提高产品质量和合格率的最佳方案.因此CAE技术越来越受模具设计人员的青睐.以框形零件为例,采用具有注塑成型仿真工能的软件模拟分析了3种不同浇口方案下塑件的注射成型过程:方案一熔接痕出现在矩形边框,变形呈下凹趋势,最大变形量为0.533 2mm;方案二熔接痕出现在主体区域,变形呈外凸趋势,最大变形量为0.497 1mm;方案三熔接痕出现在主体区域,各部位变形基本一致,最大变形量为0.437 3mm.通过分析比较,方案三为最优化设计.该模拟结果可为实践生产提供参考,缩短产品的试模周期.     

焊缝金属损伤演化规律的试验测定

在焊接过程中，焊缝内部会产生各种微观缺陷．为了模拟这些缺陷的发展对结构性能的影响，需要知道焊缝金属的损伤演化规律．基于各向同性弹塑性损伤假定和应变等效假设，采用重复拉伸的试验方法，得到了焊缝金属的损伤演化规律．试验结果表明，焊缝金属具有比较好的塑性变形能力，焊缝的损伤值与材料的累积塑性应变呈线性关系．     

法兰与柱管组对内外环缝自动焊接设备研制

介绍一种法兰与柱管焊接设备,它采用空心卡盘卡紧被焊接工件并提供焊接工艺所需旋转运动。集PLC控制技术及光电跟踪技术的柔性焊接设备对多边形内外焊缝实施跟踪自动连续焊接,焊口均匀无缺陷,强度高,工件变形小。     

薄壁压力容器筒体纵焊缝角变形对应力的影响

提出压力容器简体纵焊缝产生角变形的模型。用简明的解析方法和有限元方法,探讨由变形引起的应力集中系数K_(ta)。结果表明,利用应力集中系数估算焊缝棱角对应力的影响是较合实际的,其公式为:K_(ta)=1+6E/S,式中E为棱角度,S为筒体壁厚。     

基于数字图像相关法的A7N01-T4铝合金焊接接头循环变形行为实验研究

为研究A7N01铝合金MIG焊焊接接头单轴拉伸性能和循环变形特征,采用数字图像相关方法(DIC)分析A7N01铝合金焊接接头在单调拉伸和循环加载下的应变场分布,结合焊接接头显微硬度获取焊接接头整体、焊缝、热影响区和母材的平均应力-应变曲线。实验结果表明:焊接接头母材在单调拉伸和循环变形中一直处于弹性变形,焊接接头整体的塑性变形由焊缝和热影响区主导,体现出循环稳定特征和棘轮安定状态,焊接接头的棘轮应变值依赖于当前的应力水平和加载历史。     

LF3铝合金焊件尺寸不稳定性研究

试验研究了LF3铝合金焊接件在常温状态下的尺寸不稳定变形规律 ,并对产生这种变形的机理进行了力学和微观组织的分析 .结果表明 :LF3铝合金焊件的焊缝部位在焊后时效过程中发生了沿焊缝纵向伸长的不稳定变形 ,变形发生 6h后试件尺寸趋于稳定 ,试件总相对收缩变形量为 1.0× 10 -5;焊件发生尺寸不稳定变形的原因与微观组织的变化和焊接残余应力的松弛有关 .     

较大尺寸双排链轮的焊接结构改进

焊接链轮毛坯具有成本低、生产周期短的特点，但链轮结构影响焊接毛坯变形及强度。通过改进链轮毛坯的结构有效克服焊接所带来的负面影响，使得焊接链轮结构适应生产要求而得到广泛应用。     

双丝三电弧铝合金熔丝成形性

为了实现双丝三电弧铝合金熔丝的高效化制造,通过进行焊缝形貌分析与力学实验,找出双丝三电弧铝合金熔丝成形的影响因素.结果表明,当增加A3弧电流时,熔深减少,热影响区减小,焊接变形得到改善.阴极清理效果随着送丝速度的增加而增加,但随着A3弧电流的增加而减小.当A3弧电流为35 A时,熔丝质量最佳.当电极端部至工件表面的距离处于9～14 mm之间时,阴极清理效果最佳.相比普通纯Ar保护情况,采用精Ar保护的焊缝表面阴极清理区更宽,焊缝表面也更加干净光亮.     

钢轧辊修复焊缝中残余奥氏体的存在形态及其影响

在９Ｃｒ２Ｍｏ轧辊局部冷焊焊缝中,研究了焊缝服役后的疲劳现象与残余奥氏体（ＡＲ）数量、形态的关系．结果表明：块状ＡＲ是焊缝早期疲劳的主要原因;其疲劳机制是块状ＡＲ塑变切断破坏和高应力诱发相变孪晶．强碳化物形成元素与Ｃ符合定比规律后,固溶入基体的弱、非碳化物元素影响着ＡＲ的数量和形态．薄膜状ＡＲ与板条马氏体（ＭＬ）形成的ＭＬ／ＡＲ束,可显著提高冷轧抗疲劳性．