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超声喷丸矫正铝合金薄板焊接失稳变形.pdf

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超声喷丸矫正铝合金薄板焊接失稳变形.pdf

上传人:2830622664 2016/5/1 文件大小:0 KB

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超声喷丸矫正铝合金薄板焊接失稳变形.pdf

文档介绍

文档介绍:摘要失稳变形是铝合金薄板结构焊接中一个十分突出的问题,严重影响了结构的制造精度和使用性能。本文针对铝合金薄板焊接失稳变形矫正的问题展开研究, 提出利用超声喷丸技术矫正焊接变形的方法。目前国内外关于喷丸矫形技术的研究还很少。本文首先研究了喷丸工艺参数对矫形效果的影响。通过对比不同的喷丸区域、冲击枪的移动速度、喷丸功率、喷丸覆盖率的试验结果,得到以下定性结论: 喷丸区域的选择应根据焊接过程中发生塑性压缩应变的区域来选择,过大或者过小都会降低矫形效果,本文中选用焊缝及其附近40mm区域范围时效果最好;在保证每次喷丸覆盖率为100%的情况下,冲击枪的移动速度减小即在一个位置停留时间增长,对矫形效果影响不大,为了提高矫形效率,应采用较短的停留时间, 可以设为ls;随着喷丸功率的提高,喷丸矫形效果提高;为了避免单面喷丸产生附加弯曲变形,应进行对称喷丸;喷丸矫形覆盖率为100%1郭1正反面各喷丸一遍时变形矫正幅度最大,再增加喷丸次数,对变形的影响很小。针对焊态试件和矫形后的试件,进行了组织、硬度和拉伸性能的对比分析。喷丸矫形后表面晶粒发生了较为明显的塑性变形。焊接后,焊缝区硬度值降低; 喷丸后,%。焊接后接头的强度相对于母材降低了7%。%%,%。喷丸矫形后,试件的强度和硬度提高,但是塑性下降。利用ABAQUS有限元软件分别针对铝合金焊接过程、喷丸过程、喷丸矫正焊接变形的过程进行了模拟。通过焊接模拟,得到了焊接应力场、变形及塑性应变的分布,塑性应变的分布为矫形过程喷丸区域的选择提供依据。通过喷丸过程模拟,得到了喷丸后应力和应变的分布,应力模拟结果与试验测得的应力值相近, 得到一种有效的模拟喷丸过程的方法。通过对喷丸矫正焊接变形过程的模拟,得到了喷丸前后应力应变分布的变化,合理解释了喷丸矫形的机理。关键词:焊接变形;矫形;超声喷丸;有限元模拟;铝合金;薄板 ABSTRACT Buckling distortionis aprominent problem inthewelding ofAluminum,which affectsthemanufacturing precision and performance thispaper,the method ofcorrecting welding buckling distortion by ultrasonic shotpeening was research about distortioncorrection technology by shotpeening is rare athome andabroad. The effects ofShotpeening parameters on thecorrection effectwere studied in experimental resultsofdifferentpeening region,peening gunmoving speed,peening power andpeening coverage,such qualitative conclusions were peening region should be determined based on the area pression plastic strain which occurred inthewelding large orsmall value willbothreduce thecorrection ,the selectionof40mm asthe width ofpeening area achieved thecondition of 00%coverage in one peening process,the increase ofstaying time in one point forthepeening gun which represented thedecrease ofitsspeed had littleeffect onreducing thedistortion. Inorder toimprove theefficiency ofcorrecting thedistortion,thestaying timefor the peening gun should beset as asho