焊接应力及变形

在焊接结构制造过程中,焊接应力和变形会直接影响焊接结构的性能(如强度、刚度、受压时的稳定性、加工精度和尺寸稳定性等)。因此,在一定条件下掌握焊接应力和变形的规律,了解和确定应采取何种措施来控制焊接变形和消除焊接应力,具有重要的意义。     

焊接应力及变形 第二讲 产生焊接应力及变形的原因

为理解焊接应力及变形产生的原因,我们将一根钢杆放在支点上,然后对钢杆均匀加热,由于膨胀,使钢杆变粗和伸长(见图7中虚线)。当钢杆均匀冷却后,钢杆因冷却收缩又恢复到原来的形状和尺寸。由于钢杆在加热膨胀和冷却收缩时都未受到限制,所以钢杆不产生内应力及变形。如果上述钢杆嵌在两座钢筋水泥墙之间(见图8),然后对它均匀加热,同样由于热膨胀,钢杆力求伸长,但受到墙的阻挡而不能伸长,于是钢杆内就出现了压应力。这与一根较长的钢杆受到压力时情况相同,在这种压力下它     

焊接应力及变形 第三讲 怎样防止焊接变形

为防止焊接变形,应该从设计和工艺两方面去考虑。一、设计措施在焊接结构设计时,不仅要注意到结构强度、稳定性和经济性,而且也应估计到结构设计不合理所造成的焊接变形问题。一般应注意以下几方面: 1.在保证结构强度的前提下,应尽量减少焊缝的数量和尺寸。例如适当地采用冲压结构,或以间断焊甚至点固焊来代替整条焊缝的焊接,只在受很大力的负载下才进行双面焊接。     

钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术分析

焊接是钢结构行业中常用的连接技术,由于其具有非常优良的性能,在钢结构的连接中得到了非常广泛的应用。但是在钢结构实际的焊接过程中,会受到多种因素的不利影响,如果没有对其采取有效的控制措施,就可能导致焊接完成后的钢结构中存在一定的残余应力,甚至可能导致焊接变形的发生,进而影响钢结构的焊接质量。因此,通过对钢结构焊接残余应力的形成原因进行比较深入的分析研究,采取有效的焊接残余应力的控制方法和焊接变形的控制技术,从而确保焊接质量符合相关标准规范的要求。     

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。     

钢结构焊接残余应力及变形控制分析

在钢结构行业中,焊接作为至关重要的应用技术,其应用的范围非常广泛,具有许多显著的优势,但是也具有一定的缺陷,钢结构焊接的残余应力和焊接中出现的变形问题。在钢结构焊接作业中,如果出现钢材结构的温度不均匀,就会导致钢材结构出现许多焊接残余应力,从而造成焊接的钢结构产生变形以及开裂问题,影响了钢结构焊接施工质量。本文主要针对钢结构焊接作业中残余应力产生的原因进行了深入分析,并对残余应力的影响展开了探讨,并提出了控制钢结构残余应力和变形的方法。     

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.     

叉架体焊接变形及应力分布数值模拟

结合叉车叉架体焊接流程,对叉架体的3D有限元模型划分了网格,并将焊缝顺序进行编号,在此基础上,使用Simufact软件,采用合理的热源模型、热边界条件及其他相关求解参数,得到了叉车叉架体焊接结束后的温度场、焊接过程中最高温度分布云图以及焊接结束后的变形场、应力场。对于焊缝顺序的进一步优化,达到最小的焊接后残余变形提供依据。     

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。     

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。     

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。     

浅析如何有效控制钢结构的焊接变形及应力

加强对钢结构焊接变形及应力的有效控制,便于提高钢结构自身的稳定性和质量,避免各种安全隐患的发生。本文通过认识钢结构焊接变形与焊接应力的基本分类,并对加强控制钢结构焊接变形及应力的策略进行探讨。     

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。     

减少焊接应力与变形的工艺措施

在生产过程中,我们经常会遇到构件焊接以后内部产生焊接残余应力,同时产生焊接变形。当承受外载后,焊接应力与外载应力相叠加,造成局部区域应力过高,使构件产生新的塑性变形,从而生成裂纹;焊接变形过大也影响使用。减少和降低焊接应力与变形,是保证焊接质量的必要环节之一。     

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.     

某型车架焊接变形及应力分布数值模拟研究

为了模拟车架焊接过程中变形及应力分布状况,建立了车架焊接过程中的有限元模型,然后确定了焊接过程中的焊缝顺序、焊接边界条件,从而利用有限元计算模拟了焊接过程。通过对比实际焊接结果与计算结果变形差异,确定计算仿真方法的正确性,得到了焊接过程中的应力分布、温度分布等数据。提出了调整焊缝顺序,以求达到最小的焊接后残余变形。     

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.     

焊接残余应力引起铣削加工变形的研究

焊接过程会产生残余应力,铣削加工后焊接残余应力释放和重新分布对铣削变形产生很大影响.为了研究残余应力释放和重新分布规律,采用有限元方法以最小焊接残余应力作为初始应力对铣削加工进行了数值模拟,获得了焊接试验件铣削加工残余应力和变形,并对焊接残余应力释放和重新分布以及加工变形进行了分析.     

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。     

随焊冲击碾压控制焊接应力变形新方法

提出了随焊冲击碾压控制薄壁构件焊接应力变形、防止焊接热裂纹的新方法,其原理为：通过前后冲击碾压轮,分别对焊后尚处于高温状态的焊趾和焊缝区金属施加一定频率的冲击碾压力,其中前轮周面形状是内凹的,迫使焊趾处的金属向焊缝中心流动,抵消致裂拉伸应变,达到防止焊接热裂纹的目的;后轮周面形状是外凸的,将焊缝金属纵、横向压缩应变和前轮对焊缝的横向挤压应变碾开,使焊缝金属在纵向和横向都充分延展,降低了焊接残余应力,减小了焊接变形。这种方法,设备简单可靠,小巧轻便,不仅能够控制直焊缝,而且能够控制封闭焊缝应力和变形。试验结果表明,随焊冲击碾压法能有效地防止焊接热裂纹的产生;能将薄壁构件焊接残余应力降低到非常小的水平,甚至由拉应力状态转变为压应力状态;能将焊接残余变形控制在常规焊接状态的1/10左右,而且焊道非常平整光滑,余高非常小,有利于缓解焊趾处的应力集中。