减少焊接应力与变形的工艺措施的分析与探讨

本文主要介绍了焊接过程中钢结构产生焊接应力以及发生变形的原因,也规划了防止构件变形的基本工艺措施和焊接过程中的注意事项。     

焊接应力与变形初探

本文阐述了焊接应力与变形对焊接结构的影响，以及分析了研究与利用变形与应力的重要性。从理论上阐述了应力与变形的机理。对船用起重机塔身焊接结构的变形进行了初步的理论计算及变形的分析。     

薄壁铝合金结构焊接应力变形数值模拟

实际结构焊接过程的三维数值模拟因为计算量大而往往难以进行。为了采用三维热弹塑性有限元方法对薄 壁铝合金结构的焊接过程进行数值模拟,提出了粘贴单元和混和单元两种网格划分技术相结合的单元划分方案进 行有限元建模,通过薄板对接模型试验验证了此方案的可行性,并研究了不同建模方案对计算效率的影响。将这 种单元划分方案应用到实际薄壁筒体结构焊接过程的数值模拟中,对焊接过程产生的残余应力和变形进行了成功 地预测。结果表明:对于薄壁构件,采用粘贴单元和混合单元相结合的单元划分方案可以在保证一定精度的前提 下,可大大减少有限元网格划分工作量,同时可降低计算规模,提高计算效率。     

纵向预置应力法控制薄板焊接残余应力与变形

针对高强铝合金薄板结构焊接时存在的焊后残余应力及变形大的缺点,采用施加一不大于材料屈服强度σs的纵向预置拉应力的方法降低其残余应力与变形,对此平板对接焊的残余应力与变形进行了数值模拟.结果表明:该方法可以改善残余应力的分布状态,显著降低焊后残余应力的峰值,预置应力越大,残余应力越低;从而减小了焊接件的变形;随着预应力的增加变形相应减小,0.5σs和0.7σs的预置应力下的最大变形挠度由常规焊的38 mm分别降至18 mm和7 mm,降至原来变形的17%左右;试验结果验证了模拟结果的准确性.     

焊接变形的控制措施研究

通过对焊接工艺的概述提出了焊接变形控制措施研究的意义和目的,在此基础上从材料、结构和工艺3个方面对焊接变形的影响因素作了阐述和分析,然后从焊接变形的因素出发对焊接变形提出了相应的控制措施,并阐述了方法的适用范围和局限点。     

不锈钢焊接应力与变形控制分析

详细探讨了如何才能有效控制不锈钢焊接应力和不锈钢焊接变形,并结合角钢梁的组焊这一实例分析了不锈钢焊接应力与变形的控制措施。     

焊接变形的预防和控制

焊接变形的产生与控制直接影响到焊件质量。章分析产生焊接为形的原因，具体总结不同情况下，有效控制焊接变形的方法。     

振动时效工艺在消除焊接残余应力中的应用

残余应力是影响焊接结构件强度及尺寸精度稳定性的关键因素之一，采用振动时效工艺是消除、均化残余应力的有效方法，该工艺有耗能小、效率高、适应性强、效果显著、无环境污染等特点。     

减小薄板焊接变形的措施

分析了薄板结构变形的原因,着重总结减小变形的各种措施以及最新的研究进展。从数学物理角度入手,分析薄板焊接产生变形的原因,采取科学切割方法和先进的焊接程序,有效解决了薄板焊接变形的问题。     

减小薄板焊接变形的措施

分析了薄板结构变形的原因,着重总结减小变形的各种措施以及最新的研究进展.从数学物理角度入手,分析薄板焊接产生变形的原因,采取科学切割方法和先进的焊接程序,有效解决了薄板焊接变形的问题.     

焊接顺序对横向止挡焊接残余应力及变形的影响

采用数值模拟及试验手段相结合的方式研究焊接顺序对横向焊接止挡焊接残余应力及焊接变形情况的影响。基于Sysweld软件平台,对横向止挡焊接温度场及应力应变情况进行计算,并设置两种定位焊顺序及两种组焊顺序,通过排列组合方式得出四种焊接方案。通过数值模拟及试验对比发现,对于应力情况,定位焊接顺序对焊接残余应力的分布影响很小,而组焊接的焊接顺序对横向止挡最大残余应力的影响起主要作用。从变形情况来看,横向止挡X、Z方向的变形量最大,变形量1.2 mm左右,横向止挡Y方向的变形最小,变形量0.5 mm左右。采用方案四的焊接方法能够有效控制焊接残余应力及焊接变形。     

钢制薄板T型梁焊接变形及焊接残余应力数值仿真

焊接变形对金属结构质量和运用性能有较大的影响,焊接过程中产生的不良变形不仅影响结构的外观尺寸,而且会降低结构的局部强度和稳定性。首先以薄板T型梁结构为研究对象,在保持主要焊接参数不变的前提下,分别采用固有应变法、热弹塑性法和局部整体映射法,采用数值仿真计算对比分析了薄板T型梁的焊接变形。另以薄板T型梁参数设计焊接试件,对T型梁的局部模型进行焊接温度场与焊接残余应力的仿真分析。仿真结果表明:用热弹塑性法预测焊接变形时相对准确。T型梁的焊接变形在y方向有较为明显的焊接变形,在x方向与和z方向的焊接变形量较小,焊接时焊接温度峰值在1 200℃左右,焊接残余应力沿焊接方向大致呈对称分布,主要集中在焊缝周围区域。     

温差法在焊接残余应力和变形控制中的应用

本文对各种温差法在控制焊接残余应力和焊接变形中的应用以及相关的数值模拟结果进行了综述 ,认为温差法和数值模拟技术相结合可以较为精确地控制焊接残余应力和变形 ,在解决焊接结构 (特别是压力容器 )的应力腐蚀和薄板的焊接挠曲变形等问题上可以发挥巨大作用。     

浅谈如何控制桅杆的焊接应力及变形的措施

以FR622C旋控钻机桅杆的生产为例,时桅杆的结构,桅杆焊接变形的原因进行分析,提出了减少桅杆变形的方法,及矫正桅杆焊接变形的方法.     

焊接残余应力的形成和对策

研究发现焊接残余应力对结构件的承载能力、加工精度、尺寸稳定性等有很大影响,因此消除残余应力势在必行。根据焊接残余应力的形成机制,提出了合理地降低及消除焊接残余应力的措施。降低和消除残余应力的方法可归结为两大类:一种就是通过热作用来消除,另一种是通过机械作用来消除。     

6061铝合金薄板焊接应力与焊接变形

研究了6061铝合金薄板TIG焊焊接应力、焊接变形与焊接电流、焊接电压和板材尺寸的关系.随着焊接线能量的增加,铝合金的纵向和横向收缩变形增加;随着板的长度的增加,由于约束增加,板的纵向残余变形减少,厚度方向的抗弯增大,横向变形增大.板焊后,焊缝处受拉应力,而紧靠焊缝的母材处却受压应力,其余部分受拉应力且焊接线能量越大,残余应力越大.     

起重机伸缩臂焊接变形的工艺控制

起重机伸缩臂在制造过程中容易出现焊接变形，影响生产和装配。通过对焊接工艺的探讨，减小了焊接变形，解决了起重机伸缩臂在制造过程中的焊接变形问题。     

压缩机焊接变形的三维数值模拟

采用三维热弹塑性有限无法对压缩机的圆筒和轴承焊接后的残余变形和应力进行了分析。为提高计算精度引入了局部坐标系统和缩减积分法。计算了各种不同焊接条件下轴承的偏心和圆筒端部的径向变形。计算结果与实测值十分符合。本模拟方法可预测各种参数对焊接变形的影响，从而控制压缩机的制造精度。分析还表明在焊缝周围的热影响区存在着相当高的残余应力。     

设置应力释放槽解决焊接件焊接变形问题

焊接件在焊接作业中可产生较大变形，不利于控制质量。因此除了采取适当的焊接工艺外，还应在焊接件上设置应力释放槽，以解决其焊接变形问题。应力释放槽结构简单，易于设置，成本较低。本文以某型振动压路机振动轮的圆弧面与圆弧面对接焊、转向架叉脚平面与平面对接焊为例，介绍应力释放槽的应用方法。     

高压水射流喷丸降低焊接残余应力有限元分析

焊接不可避免产生残余应力,对结构完整性造成很大影响。提出利用高压水射流喷丸技术降低焊接残余应力,并利用有限元法进行计算模拟。分别开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序及模拟高压水射流喷丸的移动压力载荷子程序,得到了经高压水射流喷丸处理前后焊接残余应力分布的变化规律。计算结果表明,经高压水射流喷丸处理后,焊缝和热影响区存在的焊态残余应力得到降低,在焊缝区已经产生压缩应力。证明高压水射流喷丸具有降低焊接残余应力的效果。