全位置多层多道焊数值模拟与试验研究
发布时间：2021-12-02 18:50
中厚板结构件在船舶制造、汽车加工以及高压容器等领域中得到了广泛的应用,由于其结构大、坡口宽等特点,对其进行焊接加工时具有一定的困难。对于中厚板结构件的焊接,主要有两种方式:一种是多层多道焊接;另一种是摆动填充焊接。由于多层多道焊具有小热输入量,有效减小变形的优点,因此多应用在大型结构件中,同时在多层多道焊接过程中,但是在层-层、道-道、层-道等之间相互影响,导致工件形成极大的温度梯度,从而产生极不均匀的焊接热应力和残余应力,使得工件成型较差,最终影响构件装配和使用。因此研究如何控制多层多道焊接技术有效应用于中厚板金属成形具有十分重要的意义。本文以平板、管道V形坡口多层多道焊为实验对象,搭建多层多道焊接试验系统,并利用有限元分析软件COMSOL对多层多道焊进行数值模分析.通过建立中厚板和管道数学模型,考虑温度、对流、辐射和相变潜热对材料物理性能的影响,对工件不同方向上温度、应力的变化规律以及冷却时间和峰值温度、高温停留时间对焊接成型的影响进行有限元分析,并将模拟结果与相同工艺条件下的试验结果进行对比验证.同时针对不同坡口、焊接工艺参数对焊接成型的影响规律进行试验探究。结果表明:仿真分析结...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
鸟具
天津工业大学硕士学位论文的学科。美国Ｂａｃｈｏｒｓｋｉ［５２］科学家和他的科学团队在针中，经过大量的科学研宄和讨论，提出了一种预测焊接预测理论。这种理论的核心就是在焊接过程中，工件的变形转化成为工件的线性弹性变形。这种理论的优势就型复杂焊接结构件的变形问题，在预测厚板和中厚板构件的预测较为准确，但是这种理论不足之处就是对于却有较大的误差。??
计算得到焊接过程温度和应力分布特性曲线。多层多道焊接中峰值温度和??Ｍ温停留时间对后续焊缝的影响规律；焊接冷却时间对多层多道焊接成型的影响，??并得出其影响规律曲线图。其方案流程图如图１－４所示：??全位置多层多道焊数值模拟与试验研究??，?｜?，??平板对接?｜?｜?管道对接??温度场、应力场数值计算??Ｉ?一＿??Ｉ??????温度?｜?应力??试验??工艺参数?Ｉ?坡口形状?焊枪姿态?路径规划??图１－４论文方案流程图??１．５本章小结??本章主要介绍了本课题的研究背景和意义，着重介绍／国内外的研宄人员在??多层多道焊数值模拟等方面所做的相关研究工作，分析并总结了现有方法所存在??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多层多道焊工艺开发与应用[J]. 付瑶,樊亚斌. 焊接技术. 2018(09)
[2]厚板转子钢多层多道焊接头不同微区断裂韧度的分析[J]. 刘延景,崔海超,芦凤桂,唐新华,李福泉. 焊接学报. 2018(09)
[3]逐层填料建模的多层多道焊残余应力数值分析[J]. 巩庆涛,胡广旭,苗玉刚,孟梅,郑红. 焊接学报. 2018(07)
[4]超厚板的自动化焊接及应用[J]. 纪彬彬,苑留堂,宋秋平. 材料开发与应用. 2018(03)
[5]6005A-T6铝合金车钩面板多层多道焊残余应力与变形规律的数值分析[J]. 杜文普,钮旭晶,郁志凯,杨鑫华. 电焊机. 2018(03)
[6]中厚板V形坡口多层多道焊机器人焊接技术研究[J]. 成利强,王天琪,侯仰强,郑佳,杨壮. 焊接. 2018(02)
[7]套管结构异种金属多层多道焊接数值模拟[J]. 周崎,彭小钢,李浩,李小敏,李成明. 电焊机. 2018(01)
[8]厚板V形坡口机器人填充焊接工艺研究[J]. 李天旭,王天琪,杨华庆,侯仰强. 焊接. 2017(09)
[9]V型坡口多层多道焊温度场数值模拟[J]. 朱玉斌,郭永环,郭妍,张亮. 热加工工艺. 2017(17)
[10]多层多道平焊接头冲击性能不稳定的原因分析[J]. 袁军军,禅志善,曹睿,毛高军,肖志刚. 焊接学报. 2017(05)
博士论文
[1]大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动化焊接技术[D]. 张华军.哈尔滨工业大学 2009
[2]大型厚壁结构焊接过程的数值模拟研究与应用[D]. 郑振太.天津大学 2007
硕士论文
[1]中厚板机器人多层多道自动横焊工艺研究[D]. 朱宵阳.天津大学 2017
[2]船用D36钢多层多道焊角变形规律的数值模拟研究[D]. 张琪.哈尔滨工业大学 2016
[3]厚板焊接温度场与残余应力场有限元分析[D]. 王强.湖北工业大学 2015
[4]Q460高强钢多层多道焊残余应力数值计算[D]. 马学周.江苏科技大学 2014
[5]大型构件多层多道焊焊接变形数值模拟[D]. 朱忠尹.西南交通大学 2013
[6]弧焊机器人多层焊的路径规划[D]. 孟羿辰.南昌航空大学 2012
[7]多层多道焊路径自动规划及双机器人协调研究[D]. 杨光远.哈尔滨工业大学 2008
[8]厚板多层多道焊的有限元数值模拟分析[D]. 李慧娟.天津大学 2007
本文编号：3528987
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
鸟具
天津工业大学硕士学位论文的学科。美国Ｂａｃｈｏｒｓｋｉ［５２］科学家和他的科学团队在针中，经过大量的科学研宄和讨论，提出了一种预测焊接预测理论。这种理论的核心就是在焊接过程中，工件的变形转化成为工件的线性弹性变形。这种理论的优势就型复杂焊接结构件的变形问题，在预测厚板和中厚板构件的预测较为准确，但是这种理论不足之处就是对于却有较大的误差。??
计算得到焊接过程温度和应力分布特性曲线。多层多道焊接中峰值温度和??Ｍ温停留时间对后续焊缝的影响规律；焊接冷却时间对多层多道焊接成型的影响，??并得出其影响规律曲线图。其方案流程图如图１－４所示：??全位置多层多道焊数值模拟与试验研究??，?｜?，??平板对接?｜?｜?管道对接??温度场、应力场数值计算??Ｉ?一＿??Ｉ??????温度?｜?应力??试验??工艺参数?Ｉ?坡口形状?焊枪姿态?路径规划??图１－４论文方案流程图??１．５本章小结??本章主要介绍了本课题的研究背景和意义，着重介绍／国内外的研宄人员在??多层多道焊数值模拟等方面所做的相关研究工作，分析并总结了现有方法所存在??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多层多道焊工艺开发与应用[J]. 付瑶,樊亚斌. 焊接技术. 2018(09)
[2]厚板转子钢多层多道焊接头不同微区断裂韧度的分析[J]. 刘延景,崔海超,芦凤桂,唐新华,李福泉. 焊接学报. 2018(09)
[3]逐层填料建模的多层多道焊残余应力数值分析[J]. 巩庆涛,胡广旭,苗玉刚,孟梅,郑红. 焊接学报. 2018(07)
[4]超厚板的自动化焊接及应用[J]. 纪彬彬,苑留堂,宋秋平. 材料开发与应用. 2018(03)
[5]6005A-T6铝合金车钩面板多层多道焊残余应力与变形规律的数值分析[J]. 杜文普,钮旭晶,郁志凯,杨鑫华. 电焊机. 2018(03)
[6]中厚板V形坡口多层多道焊机器人焊接技术研究[J]. 成利强,王天琪,侯仰强,郑佳,杨壮. 焊接. 2018(02)
[7]套管结构异种金属多层多道焊接数值模拟[J]. 周崎,彭小钢,李浩,李小敏,李成明. 电焊机. 2018(01)
[8]厚板V形坡口机器人填充焊接工艺研究[J]. 李天旭,王天琪,杨华庆,侯仰强. 焊接. 2017(09)
[9]V型坡口多层多道焊温度场数值模拟[J]. 朱玉斌,郭永环,郭妍,张亮. 热加工工艺. 2017(17)
[10]多层多道平焊接头冲击性能不稳定的原因分析[J]. 袁军军,禅志善,曹睿,毛高军,肖志刚. 焊接学报. 2017(05)
博士论文
[1]大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动化焊接技术[D]. 张华军.哈尔滨工业大学 2009
[2]大型厚壁结构焊接过程的数值模拟研究与应用[D]. 郑振太.天津大学 2007
硕士论文
[1]中厚板机器人多层多道自动横焊工艺研究[D]. 朱宵阳.天津大学 2017
[2]船用D36钢多层多道焊角变形规律的数值模拟研究[D]. 张琪.哈尔滨工业大学 2016
[3]厚板焊接温度场与残余应力场有限元分析[D]. 王强.湖北工业大学 2015
[4]Q460高强钢多层多道焊残余应力数值计算[D]. 马学周.江苏科技大学 2014
[5]大型构件多层多道焊焊接变形数值模拟[D]. 朱忠尹.西南交通大学 2013
[6]弧焊机器人多层焊的路径规划[D]. 孟羿辰.南昌航空大学 2012
[7]多层多道焊路径自动规划及双机器人协调研究[D]. 杨光远.哈尔滨工业大学 2008
[8]厚板多层多道焊的有限元数值模拟分析[D]. 李慧娟.天津大学 2007
本文编号：3528987
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