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  • 简介:  摘要:关于对焊接变形的讨论和改进研究对大型的焊接结构的制造,如:轨道车辆转向架 ;钢、铝合金结构的车体等的制造具有十分重要的意义和价值。   关键词:焊接结构 ;焊接变形 ;分析原因   一、焊接结构变形分类   焊接结构变形的原因有很多,其中就包括母材的材质导致的变形、填充材料导致的变形、焊接方法不娴熟或者方法不正确导致的变形、焊接参数( WPS文件参数)导致的变形、焊接顺序不正确导致的变形还有冷却时间及焊接过程中是否有约束等问题导致的焊接结构变形等原因,但是这些原因归根结底是由于焊接残余应力造成的,而焊接结构变形又可以分为以下几类二收缩变形—其包括垂直于焊缝方向引起的横向收缩和焊缝方向引起的纵向收缩 ;弯曲变形—这个包括由于横向收缩引起的弯曲变形和由于纵向收缩引起的弯曲变形 ;扭曲变形—构件绕自身轴线的扭曲 ;波浪边形—波浪变形时由于薄板焊接产生残余压缩应力使得构件出现因为压缩而形成的。   二、焊接变形的形成及将导致的后果    1.焊接热过程是一个十分复杂的问题,在实施焊接作业时,焊接工艺选择的合理性与否,可能导致工件整体受热不均匀问题突出,从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重,无法正常使用。   ( 1)焊接热过程的局部性或不均匀性。多数焊接过程都是进行局部加热的,只有在热源直接作用下的区域受到加热,有热量输入,其他区域则存在热量损耗。受热区域金属熔化,形成焊接熔池,这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。   ( 2)焊接热过程的瞬时性。由于在金属材料中热量的传播速度很快,焊接时必须利用高度集中的热源。这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件,这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。   ( 3)焊接热源的相对运动。由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化,这就造成了焊接热源的不稳定性。    2.工件在没有外力作用的条件下,存在平衡于物体内部的内应力。在进行焊接作业的工件上,工件受热后会膨胀,冷却后会收缩,温度的变化使工件产生变形,克服这种变形产生了平衡于工件的热应力,这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力 ;在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力,对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的,其中不乏负面的影响。   ( 1)内应力对静载荷的影响。在 .般焊接构件中,焊接区的纵向拉伸残余应力峰值较高,对卜某些材半期来说,可以接近材料的屈服强度。当外载工作应力与其方向一致而相互叠加时,这一区域会发生塑性变形,并因而 l缝失了继续承受外载的能力,减小了构件的有效承载面积。   ( 2)内应力对刚度的影响。如果构件中存在与外载荷力 .向一致的内应力,并巨内应力的值为材料的屈服强度,则在外载荷作用下的刚度要降低,并且卸载后构件的变形不能完全恢复。在实际生产中,横向焊缝和火焰校正都有可能在相当大的截面上产生较大的拉应力。   ( 3)内应力对杆件压稳定性的影响。由于焊接残余应力在构件内部平衡,因此构件截面上同时存在压应力和拉应力,压应力和拉应力分布在不同区域。当构件承受压力外载荷时,外加压力和压缩内应力叠加,将使压应力区内的金属首先达到屈服强度,屈服区内的应力不在增加,则使该区丧失了进一步承受外载荷的能力。   三、焊接结构变形的预防措施和手段   以 CRH3型及 CRH5型动车组转向架焊接构架为例,来提出本文研究的焊接结构变形的预防措施和手段主要有以下方面。    1.完善和改进焊接的结构是其中一方面。如果想要控制和预防焊接结构的变形,首当其冲就得在设计方面下功夫,前提设计好合理的结构,只有把设计做好了,才能为下面的步骤打好基础。做好设计的具体措施有:选择合理的焊缝形式和大小合适的尺寸 ;若是遇到不必要的焊缝要尽量减少 ;为了避免焊缝太集中就必须合理安排焊缝的位置。    2.刚性固定法的使用。一般说来,刚性大的结构经过焊接后发生变形的可能都会比较小,而刚性比较小的结构经过焊接后可能会产生大的变形那么对待这种容易变形的结构就得采用专用的夹具、支撑杆、胎具或点固在工作台上来提高它的刚性,以此来减小变形情况的发生,这种方法在实践中比防止角变形和波浪变形更加有效,但必须指出的是,工人在工件焊接后,得等焊接后工件温度下降到室内温度后,才能拿开固件,否则就容易出现事故。    3.收缩变形余量的预留。根据焊接收缩理论,得出计算值件诌形梁四周施焊收缩量 2mm/m,其他结构依此类推和经验值渗数的统计时根据同一部件数个产品焊接后或类比以往相似结构来统计参数,收缩余量是在工件下料及加工时预先考虑的问题,这是为了便于达到焊接工件所要求的形状、尺寸等,在焊缝收缩的方向上预先留出收缩量,保证焊接后的构件满足要求的尺寸。    4.反变形法的使用。理论计算值和经验可以预先估计出结构焊件变形的大小和方向,以保证在焊接装配时能给予一个方向相反大小也相等的人为的变形,焊接的不对称会导致收缩变成角变形,那么就可以在装配时加上一个与变形相反的角度,这样就使得焊接后的变形与反变形相互抵消,那么工件也就满足要求的尺寸。   四、如何纠正焊接变形   焊件变形不仅对于工作人员有很大影响,而且对整个工作的进行都会产生不利的反应,而若能将变形纠正过来,将会使得工作得以顺利地进行,纠正焊接变形的方法主要有 2种——机械纠正和火焰加热纠正,他们实质上都是使得焊接结构产生新的变形来抵消焊接变形。    1.机芯纠正方法。给构件施加来自外部的机械力,使得构件产生与原来的焊接变形的方向相反的塑性变形,以便于能够抵消焊接变形,这样的方法叫做机械纠正。而来自外部机械力的施加则可以通过锤击、压力机及碾压等方法来实现,但这种方法只适合刚性较小且不太厚的板结构。    2.火焰加热的纠正方法。利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形使得构件较长的部分在冷却过后缩短以抵消变形,这种方法叫火焰加热纠正,不过这种方法一般主要适用于各种低碳钢和大部分的低合金结构钢,却不适用于有晶间腐蚀倾向的不锈钢和淬硬倾向较大的钢,工作人员在进行火焰加热过程中,也可以同时施加机械力,这样可以有效地提高矫正效果,构件结构特点和焊接变形的实际情况决定了是选择点状加熱、线状加热还是三角形加热等方式。   五、结语   作为机械制造中的加工工艺,焊接的地位不断十分重要,而且它的价值意义也是十分巨大的,现实中由于焊接应力导致的焊接变形等,则导致每年近千万元的损失,这也是在机械制造中不可避免却又不得不避免的一个重大问题,因此,研究并探讨出防止焊接结构变形的预防措施具有很重要的价值和意义。   参考文献:    [1]熊大胜 .减少大型焊接结构变形的措施 [J].金属加工(热加工), 2010( 2): 20.    [2]罗满香 .焊接变形工艺校正方法的研究 [J].科技创新导报, 2010( 18): 44.    [3]彭尚 .一种矫正钢模焊接弯曲变形的新工艺 [J].铁道建筑技术, 2003( 4): 32.

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  • 简介:  摘要:在现代工业生产领域中焊接结构正越来越受到广泛的运用,对于焊接本身的尺寸精度和型位公差也提出了更高的标准。但是由于焊接的特殊性,焊接变形是无法避免的,如果焊接严重变形会直接影响整个结构的制作精度和加工效率,同时焊接变形还会造成结构的内部压力,对整体焊道会造成撕裂和弯曲的危害,从而弱化整个结构的牢固。 

  • 标签:   结构件 焊接 变形 控制 
  • 简介:  摘要:在现代工业生产领域中焊接结构正越来越受到广泛的运用,对于焊接本身的尺寸精度和型位公差也提出了更高的标准。但是由于焊接的特殊性,焊接变形是无法避免的,如果焊接严重变形会直接影响整个结构的制作精度和加工效率,同时焊接变形还会造成结构的内部压力,对整体焊道会造成撕裂和弯曲的危害,从而弱化整个结构的牢固。 

  • 标签:   结构件 焊接 变形 控制 
  • 简介:摘要:飞行安全关系人身安全,飞机结构的安全检测依赖于各项检测技术。对飞机结构的探伤检测对于飞行的安全和寿命意义重大,是保证人财安全的关键。在科技材料不断创新,以及计算机信息技术飞速发展的背景下,要积极研发更加精准高效的检测技术,确保飞机检修工作的高质量高效率。

  • 标签: 结构件 安全性 检测技术
  • 简介:摘要:不仅焊接的材料对焊接的效果有着至关重要的影响,而且焊接后的变形也对其结构的操作与其自身有着很大的不好的影响。因此,本文章就从焊接结构和焊接变形之间的关系来讨论并且探索一下两者之间的相互影响,相互控制的关系。

  • 标签: 焊接结构件的变形 结构件 相互作用
  • 简介:摘要:随着科学技术和生产技术的不断进步,焊接作为一种实现材料永久性连接的技术方法,在工程建筑、航空和工业机械制造中得到了广泛的应用。焊接工作者需要具备专业的焊接知识、掌握工艺流程和良好的操作水平,才能保证焊接技术符合标准要求。基于此,本篇文章对焊接结构焊接变形控制措施, 以供相关从业人员参考。

  • 标签: 焊接结构 焊接变形 控制措施
  • 简介:摘要:焊接作为一种重要的工业手段,在制造工业中被广泛应用。与铆接、锻造、铸造等工业手段相比,焊接可以不受材料本身形状的限制,并且焊接处的可靠性更高。目前焊接技术仍然存在着一些不足,以至影响产品的外观和质量。本文对焊接结构焊接变形进行分析,并提出了有效的控制途径,以期为焊接技术的完善提供一定的理论支撑。

  • 标签: 焊接结构 焊接变形 分析原因
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  • 简介:摘要:随着飞机先进制造技术的快速发展,对飞机结构设计与制造提出了更高的要求。国外先进航空制造企业为顺应飞机制造业结构柔性化及自动化制造需求,已经开始了以自动化生产线为代表的飞机结构生产模式。因此,通过对研究飞机结构生产线加工工艺方法、无损检测及测量等关键技术,并应用于典型结构加工中,验证关键技术的可行性,提高航空制造企业的生产效率和产品质量,减少资源浪费和节约成本。

  • 标签: 飞机 结构件 安全性 无损检测
  • 简介:摘要:本文介绍了某机型复杂结构的数控加工方案,对类似带有较为突出结构的零件加工过程进行了分析。对其中产生的应力变形问题、尺寸精度保证、深孔加工等问题进行了分析和解决。通过加工仿真及试加工,最终确定加工方案并结合采用合理的装夹方式、对主要工艺流程进行梳理、选定合适的机床和刀具等,也为后续类似项目的加工提供借鉴。

  • 标签: 数控加工,钛合金,变形,装夹方式
  • 简介:摘要:关于对焊接变形的讨论和改进研究对大型的焊接结构的制造,如:轨道车辆转向架;钢、铝合金结构的车体等的制造具有十分重要的意义和价值。

  • 标签: 焊接结构 焊接变形 分析原因
  • 简介:摘要焊接具有节省材料、生产效率高、结构强度高、密封性好、易实现机械化和自动化等优点,但是由于不均匀的冷却过程使工件易产生焊接变形和残余应力等缺点,这在一定条件下会影响到结构的承载能力、加工精度和尺寸稳定性。本文研究的副车架主要采用CO2气体保护焊组焊完成,焊缝较多,其焊缝总长为2658mm,单个焊缝较长,并且分布密集,因此,其焊接变形成了重要的问题。以前,对于焊接变形的预测大多基于经验或简化方法,因此应用范围比较窄,只能用于简单的板梁结构,对于复杂的结构则无能为力。随着计算机技术和有限元等数值方法的发展,对于一些复杂结构焊接变形的预测已成为可能。以往人们对焊接变形的预测,要么是在约束没有去除情况下的焊接变形,要么是在焊接时采用自由变形的方法进行焊接变形的预测。而本文预测焊接变形的方法是焊后去除约束,使工件自由变形,最终得到工件的焊接变形量。这更加符合实际的焊接情况,具有非常实用的工程价值。

  • 标签: 汽车副车架 焊接残余变形 ANSYS
  • 简介:摘要:随着我国社会经济的不断发展,机械制造业技术也在不断的革新,进一步提高了对产品质量和产品精度的要求。目前,很多相关部门开始高度重视机械制造技术与高精度加工技术,结合现代机械制造技术和加工技术的具体状况,从机械制造原理入手,深入探究机械制造技术和高精度加工技术具体特征。与此同时,确保机械制造工艺和高精度加工技术的性能得到大幅度提升,从而使得机械制造得到更好的发展。

  • 标签: 大型焊接结构件 加工工艺 机械设计
  • 简介:摘要:煤矿液压支架是煤矿开采过程中比较重要的支护设施,所以它的结构焊接工艺是非常关键的,但是液压支架结构的焊接步骤比较复杂,制造的要求也比较高,煤矿液压支架结构的焊接质量是整个焊接过程中比较关键的问题。本文就对煤矿液压支架结构的焊接工艺展开分析,供相关部门参考。

  • 标签: 煤矿采矿 矿井开采 焊接技术 研究
  • 简介:摘要:在工程机械领域,特别是铲运机械的制造过程中,由于施工现场环境恶劣,使用工况差,结构的焊接质量直接决定了整机的性能好坏。焊接作为生产过程中最基础的一环,其对结构的生产有着不可替代的作用。在工程机械结构焊接作业流程中,作业工艺的合理性会对结构整体的质量产生较大的影响。因此对于工艺编制人员来说,一定要保证设计工艺的合理性,通过工艺手段,尽可能的控制焊后变形量,并减少各类焊接质量问题的产生,以此来提高生产产品的质量,保证产品的市场竞争力。

  • 标签: 工程机械 结构件 焊接变形  
  • 简介:摘要: 本文以AS 9100《航空、航天及国防组织质量管理体系要求》和顾客合同条款要求涉及的交付后活动要求为基线,以公司运行成熟的国内外民机转包项目交付后业务活动为切入点,通过对国内外民机质量管理体系和不同顾客的差异化合同条款要求在交付后活动实施过程存在的问题以及实施效果的梳理、对比、研究和分析,提出了民机项目机体结构制造商实施交付后活动的管理要求和建议,以满足产品交付顾客后和航线的安全运行要求,增强顾客满意度,提升企业市场竞争力,推动企业的高质量发展。

  • 标签: 交付后活动 ,未完成工作,退返件
  • 简介:摘要:船舶是一种大型焊接结构,在建造过程中会有大量的焊接结构,焊接部位内部的残余应力会导致焊接结构的韧性和强度降低,甚至出现裂纹。因此,为提高船体构件的整体稳定性,需要降低或消除焊接结构的残余应力,可以有效保证船舶建造的质量。在此基础上,本文分析了影响船体焊接结构残余应力的因素,并对消除船体结构焊接残余应力的方法进行了阐述。

  • 标签: 船体焊接 结构件 残余应力
  • 简介:摘 要:关于对焊接变形的讨论和改进研究对大型的焊接结构的制造,如:轨道车辆转向架 ; 钢、铝合金结构的车体等的制造具有十分重要的意义和价值。    关键词:焊接结构 ; 焊接变形 ; 分析原因    一、焊接结构变形分类    焊接结构变形的原因有很多,其中就包括母材的材质导致的变形、填充材料导致的变形、焊接方法不娴熟或者方法不正确导致的变形、焊接参数( WPS 文件参数)导致的变形、焊接顺序不正确导致的变形还有冷却时间及焊接过程中是否有约束等问题导致的焊接结构变形等原因,但是这些原因归根结底是由于焊接残余应力造成的,而焊接结构变形又可以分为以下几类二收缩变形—其包括垂直于焊缝方向引起的横向收缩和焊缝方向引起的纵向收缩 ; 弯曲变形—这个包括由于横向收缩引起的弯曲变形和由于纵向收缩引起的弯曲变形 ; 扭曲变形—构件绕自身轴线的扭曲 ; 波浪边形—波浪变形时由于薄板焊接产生残余压缩应力使得构件出现因为压缩而形成的。    二、焊接变形的形成及将导致的后果     1. 焊接热过程是一个十分复杂的问题,在实施焊接作业时,焊接工艺选择的合理性与否,可能导致工件整体受热不均匀问题突出,从而造成工件内部应力分布不均匀、工件变形严重,无法正常使用。    ( 1 )焊接热过程的局部性或不均匀性。多数焊接过程都是进行局部加热的,只有在热源直接作用下的区域受到加热,有热量输入,其他区域则存在热量损耗。受热区域金属熔化,形成焊接熔池,这种局部加热正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。    ( 2 )焊接热过程的瞬时性。由于在金属材料中热量的传播速度很快,焊接时必须利用高度集中的热源。这种热源可以在极短的时间内将大量的热量由热源传递给工件,这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性。    ( 3 )焊接热源的相对运动。由于焊接热源相对于工件的位置不断发生变化,这就造成了焊接热源的不稳定性。     2. 工件在没有外力作用的条件下,存在平衡于物体内部的内应力。在进行焊接作业的工件上,工件受热后会膨胀,冷却后会收缩,温度的变化使工件产生变形,克服这种变形产生了平衡于工件的热应力,这种热应力是由于工件不均匀加热引起的。在沿着焊缝方向上产生残余应力称为纵向应力 ; 在垂直于焊缝方向产生的残余应力称之为横向应力,对进行施焊的工件而言残余应力的存在对焊接工件产生的影响是多方面的,其中不乏负面的影响。    ( 1 )内应力对静载荷的影响。在 . 般焊接构件中,焊接区的纵向拉伸残余应力峰值较高,对卜某些材半期来说,可以接近材料的屈服强度。当外载工作应力与其方向一致而相互叠加时,这一区域会发生塑性变形,并因而 l 缝失了继续承受外载的能力,减小了构件的有效承载面积。    ( 2 )内应力对刚度的影响。如果构件中存在与外载荷力 . 向一致的内应力,并巨内应力的值为材料的屈服强度,则在外载荷作用下的刚度要降低,并且卸载后构件的变形不能完全恢复。在实际生产中,横向焊缝和火焰校正都有可能在相当大的截面上产生较大的拉应力。    ( 3 )内应力对杆件压稳定性的影响。由于焊接残余应力在构件内部平衡,因此构件截面上同时存在压应力和拉应力,压应力和拉应力分布在不同区域。当构件承受压力外载荷时,外加压力和压缩内应力叠加,将使压应力区内的金属首先达到屈服强度,屈服区内的应力不在增加,则使该区丧失了进一步承受外载荷的能力。    三、焊接结构变形的预防措施和手段    以 CRH3 型及 CRH5 型动车组转向架焊接构架为例,来提出本文研究的焊接结构变形的预防措施和手段主要有以下方面。     1. 完善和改进焊接的结构是其中一方面。如果想要控制和预防焊接结构的变形,首当其冲就得在设计方面下功夫,前提设计好合理的结构,只有把设计做好了,才能为下面的步骤打好基础。做好设计的具体措施有:选择合理的焊缝形式和大小合适的尺寸 ; 若是遇到不必要的焊缝要尽量减少 ; 为了避免焊缝太集中就必须合理安排焊缝的位置。     2. 刚性固定法的使用。一般说来,刚性大的结构经过焊接后发生变形的可能都会比较小,而刚性比较小的结构经过焊接后可能会产生大的变形那么对待这种容易变形的结构就得采用专用的夹具、支撑杆、胎具或点固在工作台上来提高它的刚性,以此来减小变形情况的发生,这种方法在实践中比防止角变形和波浪变形更加有效,但必须指出的是,工人在工件焊接后,得等焊接后工件温度下降到室内温度后,才能拿开固件,否则就容易出现事故。     3. 收缩变形余量的预留。根据焊接收缩理论,得出计算值件诌形梁四周施焊收缩量 2mm/m ,其他结构依此类推和经验值渗数的统计时根据同一部件数个产品焊接后或类比以往相似结构来统计参数,收缩余量是在工件下料及加工时预先考虑的问题,这是为了便于达到焊接工件所要求的形状、尺寸等,在焊缝收缩的方向上预先留出收缩量,保证焊接后的构件满足要求的尺寸。     4. 反变形法的使用。理论计算值和经验可以预先估计出结构焊件变形的大小和方向,以保证在焊接装配时能给予一个方向相反大小也相等的人为的变形,焊接的不对称会导致收缩变成角变形,那么就可以在装配时加上一个与变形相反的角度,这样就使得焊接后的变形与反变形相互抵消,那么工件也就满足要求的尺寸。    四、如何纠正焊接变形    焊件变形不仅对于工作人员有很大影响,而且对整个工作的进行都会产生不利的反应,而若能将变形纠正过来,将会使得工作得以顺利地进行,纠正焊接变形的方法主要有 2 种——机械纠正和火焰加热纠正,他们实质上都是使得焊接结构产生新的变形来抵消焊接变形。     1. 机芯纠正方法。给构件施加来自外部的机械力,使得构件产生与原来的焊接变形的方向相反的塑性变形,以便于能够抵消焊接变形,这样的方法叫做机械纠正。而来自外部机械力的施加则可以通过锤击、压力机及碾压等方法来实现,但这种方法只适合刚性较小且不太厚的板结构。     2. 火焰加热的纠正方法。利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形使得构件较长的部分在冷却过后缩短以抵消变形,这种方法叫火焰加热纠正,不过这种方法一般主要适用于各种低碳钢和大部分的低合金结构钢,却不适用于有晶间腐蚀倾向的不锈钢和淬硬倾向较大的钢,工作人员在进行火焰加热过程中,也可以同时施加机械力,这样可以有效地提高矫正效果,构件结构特点和焊接变形的实际情况决定了是选择点状加熱、线状加热还是三角形加热等方式。    五、结语    作为机械制造中的加工工艺,焊接的地位不断十分重要,而且它的价值意义也是十分巨大的,现实中由于焊接应力导致的焊接变形等,则导致每年近千万元的损失,这也是在机械制造中不可避免却又不得不避免的一个重大问题,因此,研究并探讨出防止焊接结构变形的预防措施具有很重要的价值和意义。    参考文献:     [1] 熊大胜 . 减少大型焊接结构变形的措施 [J]. 金属加工(热加工), 2010 ( 2 ): 20.     [2] 罗满香 . 焊接变形工艺校正方法的研究 [J]. 科技创新导报, 2010 ( 18 ): 44.     [3] 彭尚 . 一种矫正钢模焊接弯曲变形的新工艺 [J]. 铁道建筑技术, 2003 ( 4 ): 32. 

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  • 简介:摘要 飞机结构的检验规划技术影响着飞机的飞行性能,会对乘客的生命安全和国家财产造成严重的威胁。对于飞机结构的检验技术,我国的检验现状以二维图纸为准,随着技术的发展,MBD技术运用在当下的飞机构造检测中。MBD技术在国外航空企业的应用较早,实现产品设计、工装设计的三维制图,对于飞机结构检验环节也实现了三维数字化表达,使得飞机的制造过程周期大大的缩短。基于MBD技术的飞机结构检验技术,我国还处于探讨阶段。文章对MBD技术进行分析,为我国飞机结构检验规划和数字化设计制造提供一些理论参考。

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