固有应变法预测焊接变形的研究及其工程应用

摘要

本文针对大型复杂结构的焊接变形预测,以固有应变法为主要手段,将以上固有应变法的研究成果应用于整体结构的焊接变形分析,得到整体的变形量.根据工艺说明,对不同焊缝的组合引起的焊接变形的变化进行了分析,为选择合理的焊接顺序提供了依据.同时,为了得到更好的效果,以热弹塑性法为辅助手段,研究重要焊缝对焊接变形的影响.以挖掘机下车架总成焊接变形分析为例,计算了不同焊缝的组合和工艺条件下的焊接变形.预测的变形结果与测量结果相吻合.计算时间的对比也说明,对于大型复杂结构的焊接变形预测,固有应变法远比热弹塑性有限元法实用.采用板单元固有应变法对铝合金副车架总成的焊接变形规律进行了综合研究.结果表明,铝合金副车架焊接残余变形远大于低碳钢副车架的焊接残余变形,需要在生产过程中采取相应的措施(反变形、夹具和焊接顺序等)加以控制.以上实例说明,固有应变法预测大型复杂焊接结构变形是成功和有效的,为实际生产中精确控制焊接变形提供了有力的技术支撑.