2023-04-20
大型結(jié)構(gòu)件焊接變形控制技術(shù)的數(shù)據(jù)庫:
(1)采用焊接變形控制技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過焊接加工會發(fā)生一定的形狀改變,即焊接變形。變形的基本類型有橫向、縱向收縮,角變形,彎曲和波浪變形。常采取的變形預(yù)防措施有:合理選擇施焊方法和焊接工藝參數(shù),應(yīng)圍繞結(jié)構(gòu)中性軸平衡布置焊縫,合理選擇焊接順序,使用分段倒退焊和間斷焊,預(yù)置反變形量,采用剛性固定等。對已經(jīng)出現(xiàn)的變形常采用機械矯正和火焰矯正法,這些變形預(yù)防措施和矯正工藝主要是依靠經(jīng)驗和有限的試驗數(shù)據(jù),不能適應(yīng)復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)型式和焊接方法,而且焊接變形的矯正極為耗時、費力,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。
(2)應(yīng)用焊接變形預(yù)測方法
焊接數(shù)值模擬可通過對復(fù)雜或不可觀察的焊接現(xiàn)象進行模擬和對不好的情況下尚不知的規(guī)則進行預(yù)測,以弄清焊接過程的規(guī)律。數(shù)值模擬作為一種強有力的定量研究手段,不僅可以用來幫助理解焊接現(xiàn)象的本質(zhì),預(yù)測殘余應(yīng)力和變形,還可以此為工具,研究控制和減小殘余應(yīng)力,優(yōu)化焊縫質(zhì)量。
(3)建立和使用數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫的建立就是要控制大型結(jié)構(gòu)件焊接變形,并為設(shè)計焊接工藝提供便捷、可靠的參考知識庫。
數(shù)據(jù)庫的設(shè)計主要是包括兩個方面:經(jīng)驗知識庫和數(shù)值模擬庫。前者包括:一般機械方法的經(jīng)驗知識,如:合理選擇施焊方法和焊接工藝參數(shù),圍繞結(jié)構(gòu)中性軸平衡布置焊縫,合理選擇焊接順序,使用分段倒退焊和間斷焊等。后者要根據(jù)數(shù)值計算的實際情況確定焊接過程中的變形問題,通過輸入各種外界條件,通過有限元方法,計算出的結(jié)果。
數(shù)據(jù)庫的使用是根據(jù)大型結(jié)構(gòu)件的焊接要求來設(shè)定和使用的。首先根據(jù)結(jié)構(gòu)件的特點,選擇機械方法知識庫的基本條件選項,然后根據(jù)經(jīng)驗公式和數(shù)據(jù)曲線庫的要求提供數(shù)據(jù),再根據(jù)解析法按庫的性能要求選擇不同的結(jié)構(gòu)型式。在操作數(shù)值模擬庫時,應(yīng)根據(jù)提供的基本結(jié)構(gòu)型式,形成本結(jié)構(gòu)的大體結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)實際情況選擇溫度場和應(yīng)力場,即完成整個焊接變形控制技術(shù)的數(shù)據(jù)庫的輸入操作,提交數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫將給出供參考的工藝參數(shù)和工藝操作結(jié)果。通過對大型結(jié)構(gòu)件焊接變形控制技術(shù)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計,加強了對焊接工藝制定的準(zhǔn)確性、快速性、科學(xué)性和實用性,是提高焊接質(zhì)量,避免焊接缺陷,節(jié)省制造成本很好的工具。