主梁焊接挠曲变形定性分析

拖车主梁是焊接箱形结构，在焊接生产中，由于焊接顺序不同，其会产生大小和方向不同的挠曲变形，影响炉车运行的平稳性。利用产生焊接挠曲变形的原理，可以定性地分析不同焊接顺序产生焊接挠曲变形的大小和方向。     

焊接顺序对工字梁焊接变形影响的数值计算

制定合理的焊接顺序方案可以减弱工字梁焊接过程中的焊接变形,减少焊后对变形矫正所需的时间和生产成本,优化焊接生产工艺。文章设计了4种不同焊接顺序的方案,采用SYSWELD软件计算了工字梁焊后1 h的应力场,并对比分析焊后工字梁中变形及残余应力的分布,研究了焊接顺序对焊接变形及残余应力的影响规律。结果表明:不同焊接顺序对焊接变形及焊后残余应力分布的影响差异不大,焊接变形主要发生在翼板600～700 mm位置处,焊后残余应力主要集中在焊缝区及近缝区;从最大焊接变形量和残余纵向应力峰值来看,采用腹板两侧焊缝同时焊接为最佳方案,最大变形量仅为0.62 mm,而其他焊接方案产生的焊接变形量约为最小变形量的2倍,此方案残余应力虽然相比其他方案的峰值较大,但每种方案焊后残余应力主要为拉应力,均需要进行焊后消应力处理。     

拘束焊接头应力应变的数值计算

采用有限元法对拘束焊进行模拟分析,发现拘束焊在有效控制焊接残余角变形的同时并不会使残余应力有很大增加,从而证明了拘束焊控制残余角变形的有效性、可行性。通过对不同厚度钢板的拘束焊问题的研究,计算出了不同厚度钢板拘束焊时所需的拘束力和拘束长度。利用最小二乘法,总结出了拘束力和拘束长度与板厚之间的简单关系,可用以指导实际生产。     

拘束焊接头应力应变的数值计算

采用有限元法对拘束焊进行模拟分析,发现拘束焊在有效控制焊接残余角变形的同时并不会使残余应力有很大增加,从而证明了拘束焊控制残余角变形的有效性、可行性。通过对不同厚度钢板的拘束焊问题的研究,计算出了不同厚度钢板拘束焊时所需的拘束力和拘束长度。利用最小二乘法,总结出了拘束力和拘束长度与板厚之间的简单关系,可用以指导实际生产。     

旋转式角焊缝防变形焊接变位器

通过对工程企业及焊接实验室现场的调查研究,改进国内的角焊缝的传统焊接方式,研发一种新型焊接变位器,它采用旋转摆动技术,可以防止焊接变形的角焊缝焊接操作平台.     

5A05铝合金MIG焊角接焊接仿真模拟及变形分析

采用专业焊接软件对3 mm厚5 A05铝合金角接接头熔化极惰性气体保护焊(MIG)的焊接过程进行仿真模拟,优化其焊接参数范围;对不同焊接参数下焊接过程中温度场、应力场及焊接变形情况进行研究与对比分析.结果表明:焊接过程中温度主要沿焊缝距离呈梯度分布,热输入在238.9～500 J/mm范围内可以实现3 mm厚5 A05...     

角焊缝角变形的产生机制与固有剪切应变分量的双抛物面分布模型

以T形焊接接头为算例,结合热弹塑性有限元法和映射应变分量法,研究了角焊缝角变形的产生机制。结果发现:角焊缝产生角变形的主要根源是固有剪切应变,而不是传统思维认为的横向固有正应变,且角变形的大小与固有剪切应变的分布形式密切相关。基于一系列T形焊接接头的数值试验,提出了角焊缝固有剪切应变分量的双抛物面分布模型。     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

小型液压拉丝机铸铁油缸改焊接油缸的设计

在小型磨辊液压拉丝机中，铸铁油缸由于铸造缺陷而造成的渗漏，往往在切削加工后期才被发现，造成很大浪费。为了克服其不足，可改用焊接油缸。为避免缸体直接焊于缸体而形成的深盲孔加工，采用了将缸体端部焊上法兰，缸底通过螺栓连接于法兰的方式。对于缸体与法兰的焊接，为了取得合理的接头型式，对焊接油缸几种常用的接头型式和焊缝型式的优点和不足进行了分析比较，最后确定采用角接接头、单边Ｖ型焊缝与异侧角焊缝混合的型式。     

伸缩缝梁焊接变形的计算及试验研究

采用基于相对收缩体积的焊接变形理论计算方法 ,对伸缩缝梁的中梁和边梁结构的焊接变形分别进行了预测、分析 ,并对实梁的焊接变形量进行了测试 .计算和实测结果表明 ,中梁的焊接变形主要为挠曲变形 ,而边梁的焊接变形为挠曲变形和旁弯 ,理论计算与实测焊接变形值基本一致 ,为伸缩缝梁的焊接工艺装置的设计、制造提供了必要的理论和试验依据     

钢超塑焊接接头变形,焊合率与强度分析

通过对整体淬火和局部高频淬火预处理后４０Ｃｒ,Ｔ１０钢超塑焊接接头变形量和焊缝非焊合区线长度的测量,探讨了接头变形与焊合变化规律及其与组织性能间的关系。试验表明：在超塑焊接过程中,形成与母材等强接头时的应变量小于６％－７％,高频淬火试样焊后应变甚至小于３％,易于实现精 接,接头焊合率随时间延长而增加,当焊合率达到 临界值后,接头与线材等强,在盯同工艺条件下,高频淬火试样的焊合率大于整全淬火试样。     

小型液压拉丝机铸铁油缸改焊接油缸的设计

在小型磨辊液压拉丝机中，铸铁油缸由于铸造缺陷而造成的渗漏，往往在切削加工后期才被发现，造成很大浪费。为了克服其不足，可改用焊接油缸。为避免缸体直接焊于缸体而形成的深盲孔加工，采用了将缸体端部焊上法兰，缸底通过螺栓连接于法兰的方式。对于缸体与法兰的焊接，为了取得合理的接头型式，对焊接油缸几种常用的接头型式和焊缝型式的优点和不足进行了分析比较，最后确定采用角接接头、单边Ｖ型焊缝与异侧角焊缝混合的型式。通过力学分析，导出这种焊缝的尺寸计算方法和公式。并以５０型拉丝机为例，进行了实际计算应用     

CO_2焊焊接大厚度钢板法兰工艺

采用CO2气体保护焊的焊接方法,焊接大厚度钢板拼接法兰易产生焊根裂纹、变形,通过分析,找出焊后角变形是大厚度钢板产生根部裂纹的主要原因,提出了防止措施和修复办法。     

焊接工艺对波形钢腹板焊接细节残余应力的影响

为得到一种较优的波形钢腹板-翼缘板焊件焊接工艺,以头道河大桥为工程背景,采用ABAQUS建立了3种不同加载工况下的焊接数值计算模型,得到了焊接过程中焊件的温度场变化,并对比了单面焊件在不同焊接顺序下的纵向残余应力分布,分析了单面焊件和双面焊件在折角区域焊缝的纵向残余应力分布,考虑了变截面对关键细节纵向残余应力的影响。结果表明：焊缝附近的等效残余应力接近Q345钢材的屈服应力,不容忽视;合理的焊接顺序能够降低单面焊件在折角区域焊缝的纵向残余应力;对于双面焊件,先焊一侧的焊缝应力水平低于单面焊件的,而后焊一侧的焊缝应力水平则高于单面焊件的,为减小折角焊缝区域的纵向残余应力,建议采用先焊折角圆弧外侧,再焊圆弧内侧的双面焊焊接工艺;关键细节的纵向残余应力与翼缘板厚度呈负相关。     

ChinZA合金TIG焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响

研究了ZA合金TIG焊中不同的焊剂对焊接电弧及焊缝成型的影响.结果发现:加入 KCl焊剂电弧形状变化不大; 加入LiCl焊剂电弧有收缩和“粘着”现象,电弧的宽度增加,长度减少,但阳极斑点不明显突出; 加入KF焊剂电弧有明显突出的阳极斑点产生,阴极区有所收缩;加入ZnCl2焊剂电弧的宽度和长度都有所增加,阳极斑点变小而突出;加入多组元混合焊剂电弧宽度增大,阳极斑点变小,且明显凸出,电弧长度变化不明显.电弧进入焊剂区时,焊缝表面宽度都有所减小,其中KF的减少最为明显,焊缝表面呈现金属光泽,ZnCl2最为光亮,而无焊剂区焊缝表面呈现明显的氧化现象.     

高强钢复合焊接应力与变形行为

以6.5 mm厚的高强钢板为试验材料,针对高强钢焊接应力和变形问题进行了激光-电弧复合焊接试验。采用钻孔法测试焊接件不同位置点的焊接应力情况,并用静态测距法和数码相机测量法测量其收缩变形与角变形。研究结果表明,温度差值是决定焊接应力大小的主要原因,焊接应力、收缩变形量和角变形量均随着激光功率的增大而增大,均随着焊接电流的增大而减小,但焊接应力却随着焊接速度的增大而增大,收缩变形量和角变形量均随焊接速度的增加而减小,但减小的幅度不大。焊接速度对焊接应力的影响最大,而激光功率对其影响最小,焊接过程中应严格控制焊接速度。采用最佳工艺参数焊接的焊接件,无论是沿焊缝方向还是垂直焊缝方向的纵向应力和横向应力分布均呈现明显的规律性。     

容器焊缝角变形度检测

根据断裂力学的基本理论，提出了用标准圆弧法和三点检测法对容器焊缝角变形度进行检测的方法．实践证明，对受检圆弧为单个凹凸的情形，这种检测方法具有检测精度好，使用方便的特点．     

基于数字图像相关法的A7N01-T4铝合金焊接接头循环变形行为实验研究

为研究A7N01铝合金MIG焊焊接接头单轴拉伸性能和循环变形特征,采用数字图像相关方法(DIC)分析A7N01铝合金焊接接头在单调拉伸和循环加载下的应变场分布,结合焊接接头显微硬度获取焊接接头整体、焊缝、热影响区和母材的平均应力-应变曲线。实验结果表明:焊接接头母材在单调拉伸和循环变形中一直处于弹性变形,焊接接头整体的塑性变形由焊缝和热影响区主导,体现出循环稳定特征和棘轮安定状态,焊接接头的棘轮应变值依赖于当前的应力水平和加载历史。     

6082铝合金超厚板搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用搅拌摩擦焊对84 mm厚的6082-T4铝合金进行双面对接焊接,焊后进行人工时效(180℃×5 h)处理。研究了沿板厚方向焊接接头的微观组织与力学性能变化。结果表明:焊核区组织为细小的等轴晶粒,从表面至焊缝的中心,晶粒尺寸分别为16、13、5μm,高角度晶界所占比例分别为77.2%、76.3%、72.5%;焊核区的强化相主要为"GP区"及β″相;热机械影响区晶粒沿搅拌头旋转方向被拉长,组织中存在较高密度位错;焊缝中心层区域硬度分布呈"V"型,硬度最低值出现在双面焊重叠区,其他位置硬度曲线呈"W"型分布;正、反面两道焊缝发生断裂的位置均为TMAZ与HAZ交汇的区域,接头平均抗拉强度沿厚度方向从表面至中心分别为211、201、180 MPa,呈逐渐降低趋势;中心层抗拉强度最低,但其断裂伸长率最高,约为母材的69%;断口为大小不同的韧窝,接头表现为韧性断裂。     

35钢管件埋弧焊焊接工艺试验及应用

为掌握35#钢埋弧焊情况,通过工艺试验获取了相关焊接数据;通过对比验证确定整圈连续缺陷超声波检测结果为焊缝垫底结构反射波造成;根据实际情况对焊缝端面结构进行优化;工艺试验表明埋弧焊焊丝焊接组合适用于35钢焊接。