铝合金随焊控制焊接应力与交形的几种新方法

采用力学手段,对铝合金焊接熔池后方的脆性温度区间施加横向挤压应力,同时使焊缝纵向保持塑性延展,从而达到随焊控制焊接应力与变形并防止焊接热裂纹的目的.介绍了随焊冲击碾压、随焊旋转挤压、双向预置应力和随焊电磁冲击等几种控制焊接应力与变形的新方法.在合适的工艺参数条件下,可以将铝合金平板对接焊件的残余变形量降低到很低的程度,同时町以防止焊接热裂纹的产生.     

非铁金属的焊接

铝合金随焊控制焊接应力与变形的几种新方法 采用力学手段,对铝合金焊接熔池后方的脆性温度区间施加横向挤压应力,同时使焊缝纵向保持塑性延展,从而达到随焊控制焊接应力与变形并防止焊接热裂纹的目的。介绍了随焊冲击碾压、随焊旋转挤压、双向预置应力和随焊电磁冲击等几种控制焊接应力与变形的新方法。在台适的工艺参数条件下,可以将铝合金平板对接焊件的残余变形量降低到很低的程度,同时可以防止焊接热裂纹的产生。     

非铁金属的焊接

铝合金随焊控制焊接应力与变形的几种新方法 采用力学手段,对铝合金焊接熔池后方的脆性温度区间施加横向挤压应力,同时使焊缝纵向保持塑性延展,从而达到随焊控制焊接应力与变形并防止焊接热裂纹的目的。介绍了随焊冲击碾压、随焊旋转挤压、双向预置应力和随焊电磁冲击等几种控制焊接应力与变形的新方法。在台适的工艺参数条件下,可以将铝合金平板对接焊件的残余变形量降低到很低的程度,同时可以防止焊接热裂纹的产生。     

航天用铝合金桁条焊接角变形规律研究

对不同厚度的5A06铝合金桁条焊后角变形进行了测量,并对其角变形变化规律进行了分析和总结,找出了影响桁务焊接角变形变化的关键因素,建立了桁条组件参数与焊前预置夹角关系数据库,用于指导实际工程生产.结果表明,桁条组件参数与焊前预置夹角关系数据库可有效指导桁条的加工和桁条组件的焊接.     

弹性反变形法的研究

根据不均匀的焊接温度场和施焊时焊接构件的刚性条件．可以认为焊接残余变形和残余应力是不可避免的。控制焊接残余变形和残余应力成为焊接领域一个方兴未艾的研究课题。在此着重介绍了弹性反变形法，一种兼有刚性固定法和塑性反变形法特点的预变形法。     

300MW锅炉汽包焊接变形的控制

介绍了３００ＭＷ锅炉汽包壳体纵缝手工焊＋埋弧焊焊变形的规律及控制措施，以及３００ＭＷ“Ｗ”火焰锅炉泡雹壳体下降６管手工焊角焊缝引起的整体挠曲变形和局部塌陷变形规律及控制措施。实践表明，反变形法和加支撑刚性固定是控制这种大型物厚壁结构焊接变形的有效方法。     

基于固有应变法低温钢对接多道焊焊接变形的研究

采用固有应变法计算SA203D低温钢平板多道焊焊后的变形分布,预测了焊接横向变形和角变形,并在此基础上计算了不同厚度筒体对接焊的变形情况,为SA203D钢焊接结构的制备和焊接工艺的优化提供了重要的参考依据。     

H型钢结构焊接过程中变形的控制

针对钢结构焊接变形的产生原因,提出了在H型钢焊接制作过程中采取预留收缩量、反变形施焊、制定合理的焊接工艺、预制上拱度等措施以控制变形,同时对挠曲变形、拱变形、角变形的矫正方法作了初步的探讨。     

预置应力控制大型铝合金筒体环焊缝焊接变形

针对铝舍金大型筒体环焊缝焊接变形,从力学角度出发,采用预置应力方法,依据平板纵缝预置应力及球面蒙皮法兰环焊缝预置应力成熟技术,控制大型铝合金筒体环焊缝焊接变形.结果表明,该方法能有效控制筒体环焊缝周向收缩及角变形.     

时速350 km动车组车顶焊接变形控制与工装夹具设计研究

时速350 km动车组车顶焊后变形量较大,最大处达到12 mm。在焊接过程中调整焊接顺序可有效减小变形量。先进行反装焊接,后进行正装焊接,先进行中间焊缝焊接,后进行两侧焊缝焊接,焊后车顶的变形量较小,变形的弯曲方向与车顶自身外形弧度方向一致,调修时间最少。并且在焊前使用工装夹具对车顶进行侧顶紧和压紧,以及预制反变形可以进一步减小焊后变形量。焊前反变形量达到7 mm时,焊后变形量可以控制在3 mm以内。     

钢轨对接超窄间隙焊接的角变形

钢轨的超窄间隙对接对坡口宽度控制有严格的要求,焊接过程中的角变形直接影响坡口宽度的变化和焊后钢轨的平直度.通过钢轨的超窄间隙焊接试验,实测出焊接过程中角变形随焊层厚度的变化关系,其特征为:当焊层厚度达到13～18 mm时角变形达到最大值,当焊层厚度达到100 mm以上时,角变形不明显.在此变化关系的基础上估算出合适的反变形角度,可保证在焊接过程中坡口底部尺寸随着焊接角变形始终保持在合适的范围内.     

对接接头角变形变化过程研究

普通碳素结构钢板由于自身具有的良好综合力学性能和可焊性能,被广泛的应用在各种焊接结构中,角变形一直是其对接接头焊接过程中需要解决的突出问题.本文对Q235和45钢板材对接接头多层焊角变形变化过程进行了测量,对其角变形变化过程和特点进行了分析和总结.认为,对接接头首层焊角变形变化过程与被焊材料的种类有关;对接接头各层焊缝角变形动态变化过程有所区别,首层焊缝角变形过程较为复杂.     

焊接变形控制方法在胎具设计中的应用

在设计焊接胎具时,应根据被焊件的结构特点,考虑采用多种控制焊接变形的方法.针对一种较为普遍的箱体吊座形式,通过分析其吊座的焊缝结构,结合对焊接变形机理的研究,参考了焊接变形控制中的预应力和反变形这两种控制理论.在设计的焊接胎具中,设置了四个压紧模块对吊座的相应位置施加由内向外的压力.该胎具除了对吊座进行刚性固定外,压紧模块除使吊座的焊缝区域处于拉应力状态,同时还使吊座焊接处形成了反变形.实践证明,该胎具对被焊箱体吊座焊后变形的控制效果良好,节省了大量的焊后整形工作.     

平板对接焊接变形的数值模拟

本文借助于ANSYS有限元分析软件,采用半椭球热源模型与生死单元法对厚度为8mm的低碳钢平板对接熔化极气体保护焊焊接过程进行数值模拟,分别模拟了单面双道焊和双面焊两种不同工艺条件下焊接的温度场、应力场及焊接变形并进行比较。结果表明：单面双道焊的焊缝截面积较大且沿板厚不对称,施焊后焊件所产生的横向收缩量及翘曲变形较大。通过实际施焊及检测验证了模拟结果的准确性。     

薄板焊接热变形的视觉检测方法研究

在焊接过程中,焊件易受热变形,降低了构件安装精度以及结构的承载能力,导致焊件不符合设计和使用要求。精确测量焊接过程中焊件的热变形具有重要的意义。针对焊接过程中焊件热变形测量的问题,结合数字图像相关方法,提出一种基于时序匹配的散斑图像视觉检测方法,提高了图像的采集质量;通过有限元仿真,验证了该方法测量焊接变形的精度较高。该方法实现了薄板焊接热变形的高精度视觉检测     

槽型钢轨与辙叉的超窄间隙焊接

利用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,通过60层焊道完成了坡口宽度约4. 5 mm的59R2型槽型钢轨与耐磨钢辙叉的焊接。设计了异形截面对接的焊接夹具。实测出焊接过程中的角变形,第4道焊层厚度约13 mm时的角变形最大。当焊层厚度约128 mm之后,不再有明显的角变形;进而得到焊前预置反变形角度为1. 6°～1. 7°,可保证焊后工件的平直度。试验分析了侧壁根部熔宽与焊接工艺参数、坡口宽度的关系,给出了与坡口宽度相匹配的电弧电压和焊接电流。当坡口宽度为4 mm时,合适的电弧电压为23～23. 5 V,焊接电流为215～228 A。     

反向变形约束在梁类件焊接变形控制中的应用

为减小梁类件焊后变形,通过施加反变形量来控制焊接变形。以某车型横梁为例,首先分析未采取反向变形约束状态下横梁的焊接变形,得出横梁在自由状态下的焊接变形规律及数值,并进行实物验证;然后预设了5种反向变形约束方案,分别进行模拟分析,并通过数值模拟寻优,确定出最佳反变形量施加的位置和量级。结合分析结果,以试制的方式对所提及的算法进行验证,并制作一套柔性焊接工装夹具,在反变形施加位置加紧约束,通过调整夹具上垫片厚度来调节反变形的施加量。通过实物验证,当反变形量为4 mm时,焊后变形量在1 mm以内,与模拟分析结果吻合。该方法可有效控制梁类件的焊后质量。     

低相变点焊缝金属接头的焊接残余变形

试验中低相变点焊缝金属的固态相变温度在190℃左右，由于焊缝金属相变体积膨胀使其焊接接头的焊接残余变形降低。利用低相变点焊条LTrE和普通焊条E5015通过V形坡口对接接头和半V形坡口T形接头的角变形以及平板堆焊试验，探讨了焊缝金属固态相变对焊接变形的影响。两种接头角变形试验结果表明，LTTE焊条试件具有较小的角变形，其角变形分别为E5015焊条试件角变形的69．1％和64．3％；LTTE焊条平板堆焊试件出现反变形，在该试验条件下反变形挠度为-1．9mm，而E5015焊条试件的正变形挠度为2mm。这些试验结果为减小和控制焊接残余变形提供了一条有效的方法。     

1420铝锂合金动态低应力无变形焊接技术

针对1420铝锂合金平板对接和T形穿透焊接结构,开展了动态低应力无变形(DC-LSND,dynamically controlled low stress non-deformation)焊接技术的可行性研究;通过与常规TIG焊进行焊接应力和变形、接头组织以及拉伸性能的对比,分析了该技术实现应力和变形控制的原因.结果表明,采用动态低应力无变形焊接1420铝锂合金平板对接结构,能够有效地减小焊接应力和变形,并且对接头的拉伸性能没有影响,同时采用该技术可实现铝锂合金T形接头穿透焊的应力和变形的控制.     

LF6型铝合金焊接角变形规律

采用动，静态相结合的方法对不同厚度ＬＦ６型铝合金平板的焊接角变形试验表明以堆焊，开坡口焊两种形式进行自动ＴＩＧ焊时，角变形是由温差或失稳引起的，从而得出其焊接角变形的规律，确定出平板状态下的临界板厚。