工程机械大型结构件焊接变形的原因及控制方法探讨

工程机械大型结构件是通过钢结构焊接形成的具有庞大体积和质量较大的零部件,大型结构件中不仅包含板材焊接件,也包括锻造件、铸造件以及板材等。工程机械大型结构件通常都具有非常复杂的结构形式,焊接量和焊缝较多,因此,在加工和使用中非常容易出现扭曲变形等现象。如果不能对大型结构件的焊接变形量进行有效控制,必然会对机械设备后期的使用产生严重影响,甚至导致结构件中的销轴孔缺乏充足的加工余量。本文主要对工程机械大型结构件出现焊接变形的主要形式以及具体原因进行深入分析,并结合实际情况提出了一些可行的控制措施。     

工程机械大型结构件焊接变形的原因及控制方法

工程机械大型结构件是指由结构钢焊接而成、体积庞大、自身质量大的零部件,其中既有板材的焊接件,也有铸造件、锻造件与板材混合焊接件。比如,SD32型推土机台车架由46件零件焊接而成,其结构复杂、焊缝较多、焊接量较大,容易发生扭曲变形。如果不能将台车架焊接变形量控制在一定的范围内,将造成焊后台车架端面、销轴孔等因没有余量而无法加工,甚至会导致产生废品。本文对工程机械大型结构件的焊接变形种类与原因进行分析,并提出一些焊接变形的控制方法。1.焊接变形的种类工程机械大型结构件的焊接变形主要包括收缩变形、弯曲变形和扭曲变形等3种。     

大型结构件焊接变形控制浅谈

针对大型结构件焊接变形的必然性及危害,重点从设计和施工两方面介绍了其焊接变形的控制措施,通过实践应用,获得了良好的减少和控制大型结构件焊接变形的效果。     

大型复杂悬臂结构铝合金焊接变形控制研究

研究的结构件为大型复杂悬臂结构铝合金焊接件,因其既有环焊缝又有纵焊缝,焊缝数量多,焊接变形量大,焊接变形趋势复杂,使得通常的工艺加工方法很难满足其设计性能要求。通过对影响焊接变形的几个因素进行详细分析,选择合理的焊接方法、焊接参数,采取有效的工艺措施,通过试验进行验证,圆满地解决了这一难题,此工艺方案完全适用于类似大型悬臂结构件的焊接。     

大型半圆环盒形结构加工方法研究

对于大型复杂半圆环盒形结构件的加工,因其涉及的焊缝数量多、焊接变形量大、焊接变形趋势复杂,所以加工问题一直没得到很好的解决.本文以某产品大型半圆环盒形结构件前端梁为例,通过试验,采取合理的工艺方法、合适的工艺参数以及控制变形的工艺措施,使焊接变形得到了有效控制.为保证壁厚要求,逐步改进工艺方法,并通过试验进行验证,最终确定了合理的工艺方案,圆满解决了大型半圆环盒型结构加工的难题.     

大型结构件电动轮矿车前桥制造技术

介绍了矿车典型结构件前桥的先进焊接工艺技术和数控加工技术,包括大型组件的焊接工装设计、先进数控刀具选型、工艺方案和焊接变形控制以及部件精度保证方法等,形成独特的大型结构件制造技术并最终实现了前桥的制造和批量生产.工件在机床的装夹方法获授权实用新型专利,前桥的焊接和数控加工工艺技术在国际上具有领先地位.     

特种车体大型结构件焊接的三维有限元分析及工艺优化

应用WELD-PLANNER有限元分析软件对特种车体大型结构件焊接过程进行数值模拟仿真分析,设计了多种焊接顺序的焊接工艺,分析了不同的焊接顺序对大型结构件的焊接变形影响,从而选择了合理的焊接顺序,优化了焊接工艺,减少了焊接变形,提高了大型结构件的精度。该方法对于工程应用具有一定指导意义。     

工程机械大型结构件的焊接和机加工技术分析

在介绍工程机械大型结构件的特点和重要性的基础上，以挖掘机的动臂、铲斗等大型结构件为例，分别分析了大型结构件焊接变形的不良影响、焊接变形产生原因、焊接所用工装模具，阐述了大型结构件的机加工工序、机加工设备的现状、智能化机加工设备开发、机加工工艺流程以及高效机加工技术发展方向，可供从事工程机械大型结构件设计和产品生产的技术人员参考。     

基于SYSWELD的轨道车辆大型结构件焊接变形数值模拟

应用SYSWELD软件对CATIA格式轨道车辆大型结构件进行焊接仿真模拟,通过变形云图测量出焊接变形量,并与预生产焊接变形量进行对比。结果表明,SYSWELD软件模拟与预生产焊接变形趋势一致,能够用于大型结构件焊接变形的趋势预测,可大大缩短焊接预生产周期,减少成本。     

焊接结构件焊接变形的控制

在机械制造过程中,焊接是极为重要的加工工艺之一。每年由于焊接应力导致的焊接变形造成的损失都高达近千万元的损失,甚至还会造成严重的人员伤亡,这是我们不得不面对的问题。文内首先阐述了焊接结构件产生焊接变形的种类,其次,分析了控制焊接结构件焊接变形的技术要求,同时,就如何有效控制焊接结构件焊接变形进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。     

大型结构件浮动装夹自适应加工方法

正飞机大型结构件材料去除率高,加工完成后松开装夹,工件往往发生严重的弯曲、扭曲及弯扭组合变形。大型结构件的加工变形控制是材料、设计及制造等领域共同关注的研究热点。在制造领域,加工变形控制主要基于变形预测的结果进行工艺优化,从而实现加工变形控制,由于加工变形预测存在大量复杂因素,加工变形的精确控制已成为新一代飞机研制的重大技术瓶颈。针对加工变形精确控制难题,本文对大型结构件浮动装夹自适应加工方法进行了深入研究,论文主要研究工作如下。     

焊接顺序对大型厚板结构焊接变形的影响

大型厚板结构焊接变形影响其制造质量,预测和控制结构件的焊接变形具有重要的工程意义.以工程车车架为例,采用局部-整体映射法研究了焊接顺序对其焊接变形的影响.采用热弹塑性法分析了 T形和角接接头的焊接过程,提取接头局部塑性应变,映射到整体模型,实现整体结构焊接变形的计算.现场焊接顺序下结构变形最大,最大变形量为2.852 ...     

航空结构件加工变形快速评价方法

加工现场的变形测量是保障大型航空结构件加工精度的重要手段.为解决大型测量仪器缺乏和测量效率低等难题,提出了面向航空结构件加工变形的快速评价方法,根据零件变形典型形态和仪器测量范围,将测量区域划分若干子区域,基于子区域的应力变形关系推导出子区域变形函数,提出了依据较少测量数据确定变形函数系数的算法,实现了完整区域变形函数...     

HG70板盒型承载结构件工艺方法研究

HG70板盒型承载结构件结构复杂,加强筋多,焊缝交错,焊接过程中变形大,位置尺寸要求严格,各连接孔较深,加工难度大。由于HG70板材料的特殊性,焊后不允许热校形,而机械的校形方法时焊缝的影响较大,使得一般的工艺加工方法很难满足其性能要求。本文通过对影响焊接变形的几个因素进行详细的分析,选择合理的焊接方法、焊接参数,采取有效的加工措施,通过试验,不断进行验证,圆满地解决了这一难题。此工艺方案完全适用于类似HG70板盒型承载结构件的加工。     

车架结构焊接变形的工艺研究

由于车架结构件过大,结构和焊接部位不对称,前几个工序焊后会产生纵向收缩变形,因而所有焊接工序完成以后,要让车架结构件达到反方向的挠度变形。针对车架焊接变形问题,对车架整体焊接残余应力变形的形成过程原因进行了分析,结合结构件焊接热应变循环形成的机理,提出了一种车架整体结构件焊接变形控制方法,利用机器人焊接工作站的焊接稳定性和手工焊接的灵活性,通过增加反变形控制措施,选用合理的焊接参数及焊接方法,保证了车架整体焊接的尺寸精度要求,有效地减小了车架的整体焊接变形量。该工艺方法可以在其他架体类的生产焊接中推广应用。     

面向大型结构件的智能焊接机器人系统开发

焊接技术是轨道交通装备生产制造中非常重要的一个环节。由于轨道交通装备通常都是大型结构件,其焊接的复杂程度和质量要求都是极高的。为了解决上述问题,开发了一套基于桁架结构和串联工业机械臂复合的面向大型结构件的智能焊接机器人系统。文中主要介绍面向大型结构件的智能焊接机器人系统的硬件组成,包括桁架机器人、6自由度机械臂、变位机和焊接系统等。此外,还重点介绍了智能焊接机器人的控制系统。最后介绍了面向大型结构件的智能焊接机器人系统的工作流程等。     

零件结构对加工变形影响的仿真与实验研究

在航空整体结构件加工中,零件结构形式影响着零件的加工变形。为提高航空整体结构件加工质量,需要优化结构,减少零件加工变形值。建立三维整体结构框类零件的有限元分析模型,利用"单元生死"技术仿真材料的去除过程。研究了零件结构形式对整体结构框类零件加工变形的影响规律,并且设计了零件结构对比切削实验,使用三维坐标测量仪测量了零件每次铣削后的加工变形,通过仿真数据与实验数据比较分析得出结论,合理的零件结构设计有助于减小零件加工变形,对于提高大型整体结构件的产品精度具有重要意义。     

减少大型焊接结构件变形的措施

结构件在承载能力、外观造型及实现产品功能上具有重要作用，在工程机械产品的设计和制造中应特别予以重视。大型金属结构件在制造过程中，焊接是其主要工序之一。而由于其体形庞大，焊接部位多，部分尺寸精度和位置精度要求较高，支承起来难度较大，尤其是整体变形问题，一直是困扰工艺人员的一大难题。     

焊接变形的火焰矫正

在工程机械产品中，钢制结构件在制做过程中，常因施焊过程中的热胀冷缩、构件布局及工艺等因素的影响，引起结构件产生变形。虽然对其采取了一系列预防和控制措施，但最后的变形量仍会超过设计允许变形范围。针对构件各种不同形式的变形，必须选择合适的矫正方法，一般刚性较大的结构件产生的弯曲变形，尤其大型结构件，不易采用冷矫正方法，否则会产生较大的叠加应力或裂纹，这时应在焊接部位与所对称的位置采用火焰矫正。     

大型薄壁结构件焊接变形的控制

从工艺路线的角度,以环形结构梁为例就大型薄璧结构件的焊接变形的过程控制进行了分析与论述.