铝合金联装架焊接残余应力和变形数值模拟

基于SYSWELD有限元分析软件,以某新型战术型号铝合金联装架为产品对象,选取支撑框配对组件、弹位组件和立方体组件为典型结构件进行焊接残余应力和变形数值模拟,以期表征铝合金联装架焊接过程的残余应力分布和变形趋势。结果表明:焊缝及其附近热影响区的Von-Mises应力较高,甚至超过了5A06铝合金材料的常温屈服强度;支撑框组件焊后最大变形出现于长矩形管中央,约为6.44 mm;弹位组件的焊接变形整体表现为凹向三维结构内腔,焊接变形也多集中在长矩形管上,最大变形约为5.21 mm。另外,采用对称分散焊过程产生的焊接变形量小于逐条焊缝焊接过程,但焊接残余应力趋势则相反。

铝合金联装架焊接变形控制

以铝合金联装架为产品对象,进行了铝合金联装架焊接变形控制的研究。通过焊接组件配对优化、焊接变形预判、焊接工装优化设计、零件焊接余量预留、焊后热处理过程控制等方式,控制了联装架的焊接变形量和焊缝质量。最终,上架对角线长度之差和底架对角线长度之差均不超过3 mm,上架安装面的平面度和底架安装面的平面度均不超过1.3 mm,焊缝质量满足QJ 2698A—2011Ⅱ级标准要求。