薄壁多焊缝复杂构件焊接过程的数值模拟

干燥盘的冲孔板与上盖板之间的焊缝多达180条,采用分段移动热源的方法对其焊接过程进行了数值模拟.结果表明,模型中上盖板最大残余应力位于初始焊缝处,大小为233 MPa;焊接变形为向上的环形凸起变形,从外径到内径变形量逐渐增大,最大变形量位于内径处,大小为22.8 mm,并发生了少量的挠曲变形,沿焊接方向产生了3.61 mm的收缩,沿垂直焊接方向分别向两端产生了1.81和1.69 mm的伸长,模拟结果与实际焊接变形分布一致.

焊接顺序对多焊缝干燥盘焊接残余变形的影响

建立了干燥盘焊接的有限元模型,采用分段移动热源法对同向、对向和反向三种焊接方案共15种焊接顺序的残余变形进行了数值模拟.结果表明,干燥盘的焊接残余变形为向上的环形凸起变形,从外径到内径变形量逐渐增大,最大变形量位于内径处;反向焊接方案间隔三排的焊接顺序得到的残余变形最小,仅为同向焊接方案间隔三排的63%,是15种焊接顺序中最大残余变形量的58.8%.干燥盘直径越大,每排焊缝的间隔时间加长,各种优化方案之间的焊接变形相对量的差有所降低,可以将每排焊缝之间的冷却时间适当缩短.

大型多焊缝结构焊接残余应力计算方法研究

基于有限单元法对HG785高强度焊接钢的多焊缝结构焊接残余应力进行了数值计算,分别提取了横向和纵向焊接残余应力值,得到试样残余应力的分布规律。为验证该方法的有效性,采用X射线法对该焊接结构件进行了残余应力测试,并与数值模拟结果进行对比分析。分析结果表明,该计算方法可以较好地预测大型多焊缝结构焊接残余应力的分布,同时计算效率高,操作简单,便于工程应用。

残余应力对多焊缝整体加筋壁板稳定性影响研究

为明确残余应力对2024-T3搅拌摩擦焊多焊缝整体加筋壁板稳定性的影响,采用ANSYS有限元软件建立了2种典型搅拌摩擦焊接多焊缝加筋壁板数值计算模型。通过热力耦合算法分别计算了2种加筋壁板(A,B)的残余应力分布,并对其进行屈曲和后屈曲分析。结果表明:多焊缝整体加筋壁板的残余应力受焊接顺序影响,加筋壁板A的残余应力主要集中在长桁右侧,加筋壁板B的残余应力则集中在焊接顺序靠后的长桁处。残余应力对加筋壁板稳定性影响较大。考虑残余应力后,加筋壁板A的临界屈曲载荷降低了14.2%,加筋壁板B降低了12.4%。

整流器类多焊缝零件的钎焊及热处理工艺方法的研究

针对整流器类多焊缝结构类零件在钎焊后的焊缝处出现开裂、局部变形较大(直径方向上最大变形在0.5 mm以上)、个别焊缝钎焊不合格需进行补焊等问题进行原因分析,并根据分析结果设计解决方案。经过对数次工艺试验的反复论证,并针对每次工艺试验的结果作出相应的改进,提出相应的改进方案,最终解决了此类零件钎焊难题。并提炼总结出了加工此类零件切实可行的工艺方法,这对以后类似问题的探究与解决提供了指导与帮助。

MJS工法桩内插H型钢在超低净空下应用研究

为解决低净空下围护桩施工以及深基坑开挖对邻近建(构)筑物安全保护问题,依托软土地区U型槽深基坑下穿现状桥梁的工程实例,在桥梁下方净空只有1.93 m、基坑边距离桥梁桩基仅2.7 m的前提下,采用MJS工法桩内插H型钢加一道混凝土内支撑的支护形式,可实现在超低净空下施工,保证基坑对邻近桥梁安全。研究表明,该方案与SMW工法桩实施顺序相反,即先施工H型钢,后施工MJS工法桩,但导致MJS工法桩的喷射盲点,需局部采用高压旋喷桩补强。通过现场试验,MJS工法桩成桩直径约3.1~3.2 m,满足设计要求。MJS工法桩对H型钢包裹性较好,无明显裂缝,单轴抗压强度均大于1.5 MPa。H型钢需分割成1.5~2.5 m长,现场拼接,通过剖口对焊和设置导向板等技术,可解决因焊缝过多导致型钢抗弯抗剪性能下降的问题。