采用三维光学测量技术对薄板焊接失稳变形的分析

采用一种新的测试方法——三维光学面扫描测量系统对低碳钢板平板堆焊过程中的失稳变形进行了研究,通过对低碳钢薄板焊前和焊后状态进行测量,得到薄板焊前和焊后的全场面外变形形貌;并结合基于固有应变法的有限元数值模拟,分析可知焊接引起的这种凹_凸变形属于失稳变形.进而采用小孔法进行残余应力测量.结果表明,远离焊缝区存在较大的残余压应力,纵向残余压应力是导致失稳变形的主要作用力.采用三维光学全场测试技术结合有限元数值模拟分析的方法,对薄板失稳变形的机理及影响因素的探究更加深入、准确.     

船用薄板焊接接头残余变形有限元模拟

运用热弹塑性有限元法,对不同焊接工艺条件下板厚6 mm的AH36钢薄板焊接接头残余变形进行了有限元模拟研究.结果表明,使用不同的焊接方法,纵向挠曲变形和角变形量发生显著变化,采用单一CO2气体保护焊,焊接残余变形量较小;采用CO2气体保护焊+埋弧焊的混合焊方法,焊接残余变形量有所增大;在焊缝背面施加雾化水冷,可以有效控制焊接残余变形,尤其对于控制采用单一CO2气体保护焊的角变形成效显著.为了验证有限元模拟结果的准确性,采用与有限元模拟完全相同的工艺条件对AH36钢薄板进行了焊接残余变形试验,试验结果与数值模拟结论存在一定误差,但基本变化趋势一致,表明采用有限元模拟技术可以预测AH36钢薄板焊接残余变形.     

计及焊接变形的薄板对接焊缝疲劳热点应力分析

为减轻重量及降低能耗,超大型船舶的上层建筑开始尝试使用薄板焊接结构. 然而现行的各国船级社规范不允许使用小于5 mm的薄板,其主要原因是薄板焊接变形对结构疲劳强度的影响机理尚未明晰. 以某在建巨型豪华游轮上层建筑的甲板分段为研究对象,通过三维激光扫描该对接焊结构实体并获取整体焊接变形数据,采用高阶多项式拟合得到该结构的初始焊接变形,利用通用有限元程序ANSYS对计及焊接变形的结构进行建模分析,并获取了焊缝周围疲劳热点应力的分布;提出了更加接近真实薄板焊接变形的拟合方法;探讨了焊接变形对疲劳热点应力分布的影响.     

321不锈钢薄板焊接变形控制

以硫磺回收装置液硫池顶板内侧防腐用不锈钢薄板焊接为例,采取必要的工艺措施和控制方法,可以有效防止不锈钢薄板产生焊接变形,确保整个池顶板安装及浇筑的质量。     

控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径

在大面积薄板焊接工程中，焊接变形量的大小是衡量该工程成与否的重要标志，也是工程质量好环的关键，因此控制焊接变形是人们十分重视而致力于研究的课题。本文就宝钢煤气柜底板焊接工程的成功经验和失败教训阐述控制薄板焊接变形的一些行之有效的方法及一些初浅的见解，旨在类似工程鉴和参考。     

钛合金双曲薄板焊接结构件的焊接变形

钛合金因其具有优异的综合性能而得到广泛的应用,钛合金双曲薄板焊接结构件便是其中的一个重要应用方向.由于钛舍金弹性模量小,焊接过程中板材的反弹现象明显,加之焊接应力等因素的影响,使得变形情况非常复杂.因而对该状态下的焊接变形进行研究是有必要的.本文针对厚度为4mm的Ti-2.5Al-2Zr-1Fe舍金双曲薄板结构件焊接过程中的变形情况进行分析研究,通过对大量试验数据进行分析,试图找出其变形规律.     

滚装货船薄板焊接变形及对策分析

基于多艘大型滚装货船建造检验实际情况,梳理了薄板焊接变形的部位和类型,针对不同变形采取了相应的控制方案和纠正措施,包括对船舶设计图纸的优化和现场施工工艺的控制。结果表明,薄板变形得到有效控制,船舶质量水平进一步提升。     

滚装货船薄板焊接变形及对策分析

基于多艘大型滚装货船建造检验实际情况,梳理了薄板焊接变形的部位和类型,针对不同变形采取了相应的控制方案和纠正措施,包括对船舶设计图纸的优化和现场施工工艺的控制。结果表明,薄板变形得到有效控制,船舶质量水平进一步提升。     

薄板焊接变形分析

通过建立的薄板焊接有限元模型,对薄板结构件焊接变形进行有限元模拟,并对获得的薄板焊接温度场分布、应力场分布和变形规律进行了分析.结果显示,在整个焊接过程中,焊接薄板的平均温度在逐渐升高,直至准稳态状态;焊缝区域产生了拉应力,焊缝区域周边的母材金属则产生压应力,远离焊缝区域其残余应力较小;焊接变形成“马鞍”型.     

控制不锈钢薄板焊接变形的技术

在核化试验设施工程中,有四个地下设备室需要敷设厚度不同的不锈钢覆面板。起初,采用常规的工艺方法对墙壁1.5 mm不锈钢覆面进行组对和焊接,焊后产生了明显的焊接变形。文中对焊接产生的龙骨架整体瓢状变形、不锈钢覆面板凹凸状波浪变形的原因进行了分析。论述了采用提高龙骨架材质刚度,使用不同厚度的垫板、施加质量较大的压铁固定等反变形措施,应用小电流快速对称焊接方法,较好地解决了焊接变形问题。通过液体渗透和射线探伤检验,满足了设计要求,保证了焊接质量。     

焊接工装对船用薄板焊后变形的影响分析

针对船舶薄板在焊后变形大、矫平工序复杂的技术难点,通过焊接试验和仿真相结合的方法,开发适用于船舶薄板工装焊接的有限元模型,对PCTC船用典型板材开展焊接工装影响分析,揭示螺柱卡码和扁钢等典型工装对试板角变形和中拱变形的控制机制。结果表明,与无工装状态下的钢板对接焊后变形相比,加装螺柱卡码工装可以有效降低66.9%的焊接变形量,叠加扁钢工装可以降低91.6%的焊后变形。在实际应用过程中,应结合每种工装在技术效果、拆装效率、二次变形影响等方面的特点,选择最具经济效益的工艺方法,实现船用薄板的小变形焊接。     

基于体壳耦合模型的钛合金薄板激光焊接变形分析

针对钛合金薄板激光焊接变形的数值模拟提出了一种高效体壳耦合模型,即在近缝区采用实体单元以充分表征焊接过程中板材厚度方向的热/力学不均匀性,在远离焊缝区采用壳单元建模以减小单元数量,在两种单元的界面建立接触并采用MPC算法进行焊接变形计算. 采用体壳耦合模型与三维实体模型分别计算了0.8 mm厚TC1钛合金激光焊接变形. 结果表明,两种模型的计算值均与试验测量值相近,但体壳耦合模型耗时仅为三维实体模型的30%左右,表明体壳耦合模型在保证计算精度的前提下能显著提高计算效率.     

薄板焊接变形的影响因素及控制

薄板焊接变形具有复杂性、多元性，从而严重影响了焊接质量，是国内外薄板焊接制造的一个技术难题。对薄板焊接变形的影响因素进行了论述，同时介绍了变形控制工艺措施。     

控制大面积薄板焊接工程中焊接变形的有效途径

在大面积薄板焊接工程中,焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志,也是工程质量好坏的关键,因此控制焊接变形是人们十分重视而致力于研究的课题。本文就宝钢高炉煤气柜底板焊接工程的成功经验和失败教训阐述控制薄板焊接变形的一些行之有效的方法及一些初浅的见解,旨在类似工程借鉴和参考。     

不锈钢薄板溢流箱焊接变形控制工艺

某公司建设工程中的304材质不锈钢薄板溢流箱有较大的焊接变形倾向,而产品对变形后的尺寸偏差要求非常严格.通过分析304材质的焊接性,对比不同焊接方法,选用了焊接变形较小的药芯焊丝CO2气体保护焊,并合理选用焊接材料与焊接工艺参数,根据溢流箱结构特点安排合适的焊缝焊接顺序.焊接效果证明此焊接工艺有效解决了不锈钢薄板溢流箱的焊接变形难题,降低了生产成本,提高了生产效率,满足了工程质量要求.     

铝合金薄板MIG焊焊接变形仿真预测的工程应用

铝合金薄板因其材料和结构的特殊性,其焊接变形很难控制,由此造成的焊接质量问题一直是轨道交通行业的焦点问题,文中以MIG焊制造铝合金车体薄板为研究对象,应用数值模拟技术开展焊接变形的仿真预测,基于成熟的移动热源法,以分段温度函数法的高效计算方法,模拟了2.2 mm厚度车体端墙顶板的焊接过程,得到了焊接仿真熔池和焊后变形数值,与实测变形值误差在20%以内.结果表明,仿真熔池形貌与焊接熔池形貌基本吻合,反变形及仿真结构与现场焊接趋势吻合,控制压臂力度、压头位置、焊接顺序、反变形量等参数优化了端墙顶板的焊接工艺.     

Q345E钢薄板小变形焊接工艺

分别采用高频脉冲MAG焊的打底焊模式与电弧冷焊模式对板厚3 mm的Q345E薄板进行了3种工况的对接焊工艺试验,研究了薄板打底焊与电弧冷焊的小变形对接焊工艺与焊接接头的力学性能,进行了拉伸、弯曲、金相试验并分析了焊接缺陷的形成原因,总结了焊接残余应力及焊接变形的规律.结果表明,高频脉冲MAG焊适用于Q345E钢3 mm...     

焊接薄板失稳变形预测方法

采用预测大型复杂薄板结构焊后变形的数值分析技术,对大形薄板焊接后的失稳变形进行预测。这种技术是将二维热弹塑性数值模拟与三维板结构的屈曲分析结合起来,由二维热弹塑性模拟计算出的应力场,加到三维薄板结构模型上,进行三维薄板结构的弹性屈曲分析。最后通过摄动解析解,求出焊接薄板的失稳变形量,并可从工艺和设计上探讨减少薄板结构焊后失稳变形的措施。该预测方法与郭德伦,关桥提出的方法分别对Q235钢和LF6铝合金两种材料薄板对接焊薄板失稳变形的试验结果进行了比较,结果表明预测结果与试验结果吻合良好,证明了该预测方法的有效性。     

薄板卷运输台架的焊接变形控制

通过对轻型框架结构－薄板卷运输台架的主要零部件和框架整体可能产生的焊接变形进行分析,制定出合理的生产工艺,保证了框架整体的精确度和平整度,为今后制定轻型框架结构制作的焊接工艺,提供了更为合理的依据。