焊接顺序对挖掘机主平台T型焊残余应力的影响

对液压挖掘机主平台底板和立板T型焊接头的焊接温度场和应力场进行了数值模拟,并对主平台的模型进行了网格划分和工艺参数的确定,结合实际工艺提出了不同的焊接顺序方案,通过计算,分析了不同方案对焊接结构件残余应力的影响,从而为实际生产提供了可靠的数值预测依据.     

货车底门焊接变形数值仿真分析与工艺优化

应用有限元计算软件SYSWELD对货车底门拼焊过程进行了数值模拟分析。分析了不同焊接装配工艺方案的焊接变形,发现了焊接过程变形规律,获得了可接受的变形,使变形位置出现在最容易校正的位置,结合生产现场条件,确定了最优化的工艺方案。     

模拟分析不同工艺对环焊缝残余应力及变形的影响

运用有限元数值分析方法及双椭球体热源模型,通过制定不同的工艺方案,建立筒体与法兰环焊缝焊接模型,并对不同工艺方案条件下的应力场和变形场进行数值分析。结果表明:采用多道对称焊接,增加焊缝分段数,避免在刚性薄弱的缺口处起焊,都可以减少法兰的轴向翘曲变形和径向变形,降低焊后残余应力,但残余应力和法兰面径向变形的减小量并不明显。     

钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS，以激光焊接和TIG焊接温度场模拟为基础，对钛合金薄板的焊接残余应力进行了数值模拟，并分析了不同焊接工艺参数对激光焊接和TIG焊接残余应力分布的影响。数值模拟中考虑了材料参数的温度相关性，并与小孔释放法测试的焊接残余应力进行比较，结果表明：计算结果和测试结果吻合较好。     

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。     

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。     

输电杆塔塔脚主筋板不同焊接工艺方案的温度场仿真及对比分析

建立了输电杆塔塔脚主筋板焊接的有限元模型,分析了不同焊接工艺方法下输电塔塔脚主筋板多层堆焊传热过程中温度场分布。选取并对比分析了从主筋板中心底部到顶端的一条路径上的不同时刻温度梯度分布,结果显示,采用来回对称焊接的方式可以降低焊接过程中上述路径上的温度梯度,从而有利于减小变形和应力。研究结果对随后塔脚主筋板应力场的分析奠定了基础,对输电铁塔塔脚的焊接工艺优化有一定的指导作用。     

焊点有限元仿真与优化

基于Hyper Works平台,在理论分析基础上,通过实例对焊接点位置进行有限元仿真与优化,给出焊接点的最佳位置,为实际工艺中的点焊提供数值依据,以便充分发挥焊点的效能。     

挖掘机回转平台环槽平面度分析及改进

挖掘机回转平台是由主平台和左右平台焊缝连接而成的焊接结构,为保证装配,要求焊后环槽的平面度小于1.2 mm。通过对挖掘机回转平台焊接后环槽平面度变化规律进行研究,在主平台铣面工序应用反变形法来减小回转平台焊接变形对环槽平面度的影响,提高了挖掘机的整机性能。     

后倾式离心风机叶轮机器人焊接工艺优化

在后倾式离心风机叶轮机器人焊接时,为了既保证焊缝质量又最大程度减小焊后变形量,综合运用热弹塑性有限元法和固有应变法对其焊接工艺进行优化。利用基于热弹塑性有限元法的Visual-Environment软件,结合双椭球热源模型对焊缝熔池情况进行数值模拟和实验验证,得到了最优焊接参数。在已知焊缝固有应变的情况下,采用基于固有应变法的Weld Planner软件对后倾式离心风机叶轮在不同焊接顺序和焊接方向下产生的变形进行了预测,得到了最优焊接顺序和焊接方向。运用得到的最优焊接工艺对后倾式离心风机叶轮进行试生产,其焊后变形情况与数值模拟得出的结果较为一致,满足产品的质量要求。     

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。     

Investigations on welding residual stress and distortion in a cylinder assembly by means of a 3D finite element method and experiments

In the present work, both experimental and numerical simulation methods are used to investigate the characteristics of welding distortion and residual stress distribution. A 3D thermo-mechanical Finite Element Analysis (FEA) method is used to predict the welding distortion and residual stress of cylinder-shaped multi-pass layer weldments. Each weld pass is performed using a quarter-circle balanced welding procedure. To investigate the influence of deposition sequence and welding heat input on the welding distortion and residual stress, a continuous welding procedure is also calculated. The corresponding FEA models considered a moving heat source, the deposition sequence, and temperature-dependent thermal and mechanical properties. The results predicted by 3D FEA model are generally in good agreement with the measurements. Finally, the numerical and experimental results suggest that both deposition sequence and heat input affect welding distortion and residual stress distribution. Furthermore, the 3D thermal-mechanical FEA method can predict cylinder-type welding distortion.     

焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响

为了得到T形接头焊接顺序的优化方案,在确定合理的焊接热源形式以及建立有限元模型的基础上,利用单元死活技术从多道焊、分段焊与多层焊的角度对焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响进行数值分析.对于多道焊来说,焊接残余拉应力出现在焊缝及其附近区域,且峰值出现在焊缝区域;相邻焊道之间采用首尾相接的方法得到的焊接残余拉应力峰值是最小的.对于分段焊来说,采用先焊两端后焊中间的方法不仅可以增加整个焊缝的焊接残余低应力区域;而且可以有效地降低先焊区域的焊接残余应力,降低效果与后焊焊段的焊接方向以及先焊焊段上的点到后焊焊段端部的距离有关.在多层焊的过程中,采用对称施焊的方法得到的焊接残余拉应力峰值是最小的.     

焊接顺序对6061-T6铝合金矩形焊缝焊接残余应力及变形量的影响

以热弹塑性有限元法为基础,结合热-力耦合的算法建立有限元模型,采用Abaqus软件对薄壁6061-T6铝合金矩形型材进行焊接模拟;模拟了不同焊接顺序对铝合金型材残余应力及焊接变形量的影响,得到了最优的焊接顺序。结果表明:在矩形焊接时焊缝所在平面上产生的最大残余应力为拉应力;选择对称焊接工艺可以有效降低铝合金型材焊接后的残余应力,增强焊件的焊后稳定性;从较长的焊接路径开始焊接,能够减小焊接变形量。     

浅析塔式起重机结构件焊接

通过对焊接工作各环节注意事项的介绍,对焊接应力和残余应力对焊接品质的影响的分析,最终总结出减少焊接应力和消除残余应力的方法,寻找到提高焊接品质的途径,确保塔式起重机在使用过程中的安全。     

焊接残余应力对正交接管结构强度性能的影响

运用有限元方法对正交接管结构在常规焊接和在线焊接条件下的温度场和残余应力场进行了数值模拟。考虑残余应力,对结构在内压作用下的应力及载荷应变曲线进行了分析。结果表明,在研究该结构的强度性能时,常规焊接条件下可不考虑残余应力的影响,而在线焊接残余应力对强度性能有较大的影响。     

双湿式搅拌机底部框架焊缝结构微区残余应力数值模拟

运用有限元软件ANSYS对双湿式搅拌机底部框架焊接过程进行了数值分析.采用高斯热源模型模拟手工钨极氩弧焊源,利用APDL编写循环程序实现热源的移动,得到双湿式搅拌机底部框架焊后的变形和残余应力场.从焊缝结构微区的Von Mises等效应力分布云图和节点的残余应力分布曲线可见:整个结构的焊后残余应力均为压应力,其值远小于材料的屈服强度,最大残余应力发生在沿焊缝方向上,从垂直焊缝方向的残余应力分布曲线可见,在焊缝处横向残余应力发生跳跃变化.     

残余应力对构件固有频率影响的讨论

以轴焊缝存在残余应力的矩形板为例，建立其残余应力的数学模型。推出存在残余应力时四边简支矩形薄板的固有频率计算公式。从理论和实验的讨论中得出，残余应力越大，固有频率变化越大；频率阶数越高，受残余尖力影响越大等结论。     

辅助热源影响焊接残余应力的研究

采用曲壳单元热弹性有限元法,对ＬＳＮＤ静态低应力无变形焊接控制技术中辅助热源影响焊接残余应力的规律进行了数值模拟。计算结果表明,辅助热源如与焊接热源同时冷却则对焊接残余应力的影响不大,只有焊缝冷却至低温阶段后再冷却的辅助热源才有利于降低焊接残余应力。