真空电子束焊机箱体有限元分析与结构优化

采用有限元法对某型号真空电子束焊机箱体高真空状态下最恶劣工况点进行了静力学分析,对比实测数据与仿真数据,指出了箱体的设计缺陷,改进了箱体结构,其受力与变形均得到了改善,有限元分析结果为真空电子束焊机箱体的结构设计与装备制造提供了理论依据与技术支持.     

美发明焊接新法

电子束首次被用于在空气中而非真空室中焊接厚金属板,它使飞机设计者在设计部件时不象过去那样受到真空室大小的限制,从而可以以更低成本造出更坚固的部件。电子束焊接技术能用于焊接厚达20cm的金属板,电子能深入到金属内部,所以能实现比喷灯和电弧焊机更大的厚度。但是因为电子束仅能在真空中产生,所以直到现在商用电子束焊接还只能在真空室中进行。由于最大的真空室也不过几米宽,这就限制了焊接部件的大小。目前,康涅狄格州东格兰比的阿塞勒伦焊接技术公司展示了这种新焊接枪,据说它能将电子束焊接技术的优势与喷灯的易用性结合起来,以焊…     

ZDF－41型真空计在电子束焊机上的应用

ＺＤＦ－４１型真空计在电子束焊机上的应用韦寿祺（机械部桂林电器科学研究所桂林市５４１００４）１前言电子束焊接是一种高能量密度焊接技术。需要在真空条件下焊接。电子束焊机共有两套真空系统──电子枪室和焊接室。每套真空系统抽气工作由真空机械泵和扩散泵完成。...     

某薄壁铸造类箱体的焊接工艺研究

在机械加工过程中,经常会遇到内腔底面需要焊接螺钉类铸造箱体的加工。针对这类箱体壁厚较薄、需要焊接一系列螺钉以及加工难度较大的难题,通过分析箱体的设计要求和工艺难点,制定相应的加工工艺方案,绘制工艺流程图,编制合理的加工工艺路线,有效地减小了箱体的焊接变形,保证了箱体的几何公差和强度要求,提高了箱体的加工质量,为结构类似的薄壁铸造箱体的焊接提供了宝贵的参考经验。     

100千瓦轻便式电子束焊机用于压力容器制造

据美刊《焊接设计和制作》1983年No.9期报导,美国芝加哥西阿基(Sciaky)兄弟公司开发成功100千瓦轻便式局部真空电子束焊机,可用于焊接壁厚达250毫米的压力容器。整个焊机包括电子枪,电源,微处理机和接口硬件。软件用于逻辑控制和过程控制。此焊机可用于横焊和立焊,亦可用于焊接     

AL6061铝合金厚板电子束焊接性能分析

为了研究中厚板铝合金的真空电子束焊接性能,采用THDW-6真空电子束焊机对AL6061-T6铝合金中厚板进行焊接,研究了加速电压、工作距离和焊接速度对焊缝深宽比和金相组织的影响。分析了焊接参数为:工作距离110mm、工作电压70kV、电子束流40mA、聚焦电流638mA、焊接速度540mm/min的力学性能和显微组织结构,焊缝的抗拉强度约为母材的87%,焊缝的显微组织晶界明显,晶粒呈立方化,焊接的铝合金箱体的漏率优于10-9Pa·m3/s。试验结果表明,焊接接头的力学性能高,宏观形貌和金相组织良好。     

电解加工机床滑枕部件结构拓扑优化设计

滑枕是电解加工机床中的关键承载件,对机床的加工性能有至关重要的影响。针对滑枕部件的结构特点及受载情况,采用了设置加强筋提高滑枕结构刚度的技术方案,并对受力变形情况进行了有限元仿真分析。在此基础上,基于拓扑优化方法,建立多约束优化数学模型,利用评价函数将多目标问题转化为单目标问题求解,以最小质量作为优化目标函数,最大变形量作为约束条件,开展了优化设计并进行了灵敏度分析,以此获得了合理的加强筋布局和结构尺寸,在有效提高了滑枕部件刚度和承载稳定性的同时,实现了轻量化设计。该滑枕部件已实际应用于自行研制的电解加工机床中。     

基于轻量化的生活垃圾压缩箱体结构优化设计

地埋升降式压缩垃圾站是一种新型的城市生活垃圾中转站。为了提高其垃圾压缩箱体(简称箱体)的综合力学性能,达到轻量化的目的,以加强筋板的布置和箱体壁厚作为设计变量,设计了三种不同的加强筋板布置方案。采用ABAQUS软件进行有限元分析,优选出最佳设计方案。分析结果表明:在满足箱体工况(箱体材料许用应力为150 MPa)的条件下,其质量减少了715.8 kg,可实现箱体轻量化设计。     

高真空电子束焊机新型控制系统的设计

介绍新型真空电子束焊机控制系统的技术要求，利用计算机控制技术和PLC技术分别实现了电子束焊机的参数控制和主机系统的控制，并根据设备的技术要求和工艺需要设计了计算机通信软件和PLC应用软件，设备运行表明：设计的硬件和软件工作可靠，符合电子束焊接工艺的需要。     

工装夹具在航天零件机械加工中的应用

对航天零件机械加工中的活门盒底座壁厚尺寸超差问题进行分析和研究,确认装夹变形是导致活门盒底座壁厚尺寸超差的主要原因。针对这一问题,设计了工装夹具,并应用于航天零件机械加工中,达到控制产品装夹变形的目的,同时提高了产品的壁厚尺寸精度,减小了废品损失。所设计的工装夹具结构简单,制作方便,使用性能良好。     

汽轮机隔板的电子束焊接工艺分析

为保证64mm厚马氏体不锈钢隔板的真空电子束焊接质量,从结构和材料方面对产品的焊接性进行了分析,对易出现的焊接变形、气孔、裂纹等焊接缺陷进行了分析和研究,通过合理地选择焊接参数,采取切实可行的工艺措施,使产品的焊接质量得到了有效控制。     

空实心方截面梁的力学分析

前法兰是兆瓦级双定子直驱风力发电机组的主要承载部件,设计要求极其苛刻。因此,结构设计采用内圈、外圈、数根方管和腹板进行焊接形成箱体结构。先采用工程算法分别对应用于前法兰的空心方截面梁和实心方截面梁进行了在相同弯矩或扭矩作用下的力学分析,再利用ANSYS有限元软件对两者做了静力分析,验证了工程算法的推导结论。结果表明,前法兰结构中选取合适大小的方管作为焊接主体不仅能达到厚钢板所能满足的强度要求,还能减轻结构重量、降低成本。     

结构参数对波形弹簧承载特性的影响

波形弹簧在航空航天机械密封等精密且紧凑的结构中发挥着重要作用。除刚度和弹簧力外,恒刚度极限、给定压缩量下的最大等效应力和最大径向变形等承载特性也影响着波形弹簧性能。采用接触非线性求解方法,分析外径、波厚、波宽和波高等结构参数对承载特性的影响。为了设计方便,提出并推导最大径向变形量的计算公式,利用试验和数值分析验证公式准确性。采用正交分析方法,得到承载特性的敏感因子。研究结果表明,恒刚度极限随着外径、波厚的增加而增加,随着波宽、波高的增加而减小;最大等效应力大小随着波宽、波厚的增加而增加,随着外径、波高的增加而减小;最大径向变形量随着外径的增加而减小,随着波高的增加而增加。     

SUS310S不锈钢局部真空电子束焊接接头残余应力及变形研究

作为一种新型焊接方法,局部真空电子束焊接常被用于制造厚大的奥氏体不锈钢焊接接头,而该类接头的焊接残余应力和变形问题受到广泛关注。对板厚40 mm的SUS310S不锈钢局部真空电子束焊接的对接接头进行了研究,并利用光学显微镜表征接头的组织形貌,利用显微硬度计测量接头的硬度分布,采用盲孔法装置和三坐标测量仪测量了接头的残余应力与面外变形。同时,基于ABAQUS有限元软件平台,通过编写用户子程序开发了一种复合热源模型来模拟局部真空电子束焊接过程中的热输入。采用所开发的“热-弹-塑性有限元”计算方法,模拟了接头在局部真空电子束焊条件下的残余应力与变形,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了所开发的“热-弹-塑性有限元方法”的有效性。同时基于数值模拟结果,还详细讨论了局部真空电子束焊厚板对接接头的残余应力分布与焊接变形特征。     

厚大件电子束焊接过程电子枪热防护

厚大零件电子束的焊接工业对电子束焊机的要求较高,真空电子束焊机为防止高温辐射的影响,在设计上要求电子枪的温度不得高于65℃。采用效果较好的隔热方法,将电子枪与被焊接件隔离开,从而有效控制高温辐射对电子枪的直接影响,起到良好的防护作用。采用热障涂层的方法可以实现良好的隔热效果。     

膜式壁管屏焊接温度场及应力场数值模拟

在膜式壁管屏焊接过程中,焊接应力和焊接变形在一定条件下会影响管屏的焊接质量和功能,因此对焊接变形的有效预测是管屏生产制造中必须考虑的问题。利用ANSYS软件的生死单元技术,对膜式壁管屏焊接过程进行数值模拟,分析管屏在温度场和应力场下的变化情况,其结果和实验结果相吻合,验证了数值模拟的可靠性。通过管屏焊接变形分析指导管屏焊机的设计,对焊机上下滚轮节距进行尺寸补偿,保证焊后管屏尺寸达到焊接技术条件,提高管屏焊接质量。     

ZLG-3型真空冷冻干燥机的总体设计探析

在已有的ZLG-8型真空冷冻干燥机的基础上,设计了适用于产量较小的真空冷冻干燥机(ZLG-3型真空冷冻干燥机)。其中,以冻干箱作为主要设计对象进行了设计计算。首先是箱体壁厚的计算以及搁板的导热液进出口位置的确定,然后是搁板的结构和加工方法、导热液回流和进油的导热液软管长度的计算,最后做了导热液循环部件的设计、捕水器的改造、制冷压缩机组的布局设计及配置,并进行了实际运行效果的测试。     

非真空电子束焊接及其应用

电子束焊接的种类按工件所处的环境可分高真空、低真空和非真空焊接三类。真空电子束焊需要造价昂贵而又笨重复杂的真空工作系统,而且妨碍尺寸较大工件的焊接,并由于每次更换工件需要一定的抽真空时间,大大限制了设备的高速焊接能力和过程的自动化,于是寻求在大气压下即在非真空中进行电子束焊接的可能性。近年来非真空电子束焊接作为一种高生产率自动化焊接方法获得了较大发展。     

真空电子束焊高压放电的工艺控制措施

介绍了真空电子束焊机的组成和工作原理,针对电子束焊接时金属蒸气的影响方式,分析了高压放电产生的初步原因,提出了高压放电的工艺防止措施,较好地控制了电子束焊接时的高压放电现象.     

适用于薄壁件加工的真空柔性夹具设计

针对飞机薄壁件的铣削加工设计了一套真空柔性夹具作为辅助支撑,介绍了真空柔性夹具的结构和工作原理。运用有限元分析软件,在有、无真空夹具两种情况下,对薄壁件腹板的受力变形进行了数值模拟,同时研究了板厚、吸盘尺寸对腹板变形的影响。通过对比数据得知:使用真空柔性夹具是减小薄壁工件变形的一种简单易行的方法,为进一步研究控制薄壁件加工变形提供了理论基础。