高溫合金薄壁機匣焊接應力變形控制及加工工藝優(yōu)化
發(fā)布時間：2021-01-26 06:46
隨著世界焊接技術水平的發(fā)展和提高,對于焊接結構的變形控制要求越來越高。對于大型鈑金薄壁機匣焊接變形規(guī)律和控制技術,后續(xù)的高效的機械加工方法,目前工程經驗仍然不足。本文以薄壁焊接機匣為產品依托,借助焊接數值模擬技術,對高溫合金焊接機匣的焊接工藝方法、焊接變形控制技術、消除焊接后應力方法、組合后機械加工的全工藝流程過程進行優(yōu)化改進,達到控制焊接變形、最小組合加工余量、控制應力、最優(yōu)加工程序及加工工藝參數,從而提高產品的生產效率。首先,針對航空發(fā)動機高溫合金某薄壁機匣為研究對象,采用電子束焊接和自動氬弧焊接兩種焊接方法,四種余量分布形式的焊接工藝方案,開展焊接變形模擬,并結合生產試驗驗證。通過對比分析,對于0.8mm厚度的薄壁高溫合金焊接機匣,相同余量分布條件下,無拘束電子束焊接的軸向累積變形2.5mm,有拘束自動氬弧焊焊接的軸向累積變形1.7mm;根據模擬及生產驗證試驗,確定了自動氬弧焊接,并結合內部拘束實現焊接變形控制,完成工程應用及現場加工改進。其次,開展高溫合金薄壁機匣焊接后超聲沖擊試驗研究及工藝探索。通過超聲沖擊對GH3536材料焊接試片及零件的焊縫及近焊縫應力、組織和性能對比分析...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：72 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
焊接結構的高溫合金薄壁機匣件-7-
圖 2-2 材料的熱傳導系數與溫度的關系[47]圖 2-3 材料的比熱與溫度的關系[47]溫度對于材料的某些性能參數影響不是十分明顯，這里對于這些參數選擇相同的數值即這些參數取定值，例如密度和泊松比，密度取 8280Kg/m3、泊松比取 0.33。另外，熱膨脹系數查閱有關資料表明其在 20~900℃之間為 16.1×10-6℃-1，所以本研究采用這一數值進行計算。[47][47]
圖 2-2 材料的熱傳導系數與溫度的關系[47]圖 2-3 材料的比熱與溫度的關系[47]溫度對于材料的某些性能參數影響不是十分明顯，這里對于這些參數選擇相同的數值即這些參數取定值，例如密度和泊松比，密度取 8280Kg/m3、泊松比取 0.33。另外，熱膨脹系數查閱有關資料表明其在 20~900℃之間為 16.1×10-6℃-1，所以本研究采用這一數值進行計算。[47][47]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超聲沖擊對焊接接頭表面質量的影響[J]. 鄧海鵬,于影霞. 表面技術. 2017(02)
[2]焊接變形的高精度測量方法及預測方法研究[J]. 梁偉,夏洋,馮偉,村川英一. 機械工程學報. 2016(16)
[3]智能化焊接裝備及工藝評價系統(tǒng)研發(fā)[J]. 路浩,蘇陸軍. 兵器材料科學與工程. 2016(04)
[4]超聲沖擊法提高焊接接頭疲勞特性研究進展[J]. 王桂陽,王海斗,張玉波,李國祿,范博楠. 材料導報. 2016(09)
[5]基于彈性反變形法的連接桿焊接變形控制[J]. 劉雨生,李萍,田健,薛克敏,宋健. 焊接學報. 2015(12)
[6]超聲沖擊對焊接殘余應力影響的研究進展[J]. 何柏林,雷思涌. 兵器材料科學與工程. 2015(02)
[7]超聲沖擊實現7A52鋁合金焊接接頭表面納米化[J]. 解瑞軍,邱小明,陳芙蓉,史志銘. 焊接學報. 2014(12)
[8]焊后消除焊接殘余應力的多種方法比較研究[J]. 陳怡,張詠琴,于淑靜. 機械工程師. 2013(12)
[9]基于固有應變的船體總段船臺合攏焊接變形預測研究[J]. 周宏,羅宇,蔣志勇. 船舶力學. 2013(10)
[10]Numerical Analysis of Welding Residual Stress and Distortion in Laser+GMAW Hybrid Welding of Aluminum Alloy T-Joint[J]. Guoxiang XU,Chuansong WU,Xuezhou MA,Xuyou WANG. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(03)
博士論文
[1]粒子群算法研究及其工程應用案例[D]. 邵晴.吉林大學 2017
[2]大型復雜輪廓真空室焊接模擬及殘余應力消除方法研究[D]. 修磊.中國科學技術大學 2017
[3]箱型結構焊接變形預測、控制及應用[D]. 崔曉芳.大連交通大學 2005
碩士論文
[1]超聲沖擊處理對TA15/BTi-6431S鈦合金板材焊接殘余應力分布及顯微組織的研究[D]. 錢廣祿.北京有色金屬研究總院 2017
[2]T形構件焊接反變形控制量的研究[D]. 周振雷.燕山大學 2015
[3]無人機主燃燒室火焰筒焊接變形控制研究[D]. 董翠屏.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]殘余應力對FPSO典型焊接節(jié)點疲勞強度影響研究[D]. 蔣文進.江蘇科技大學 2014
[5]二維超聲無磨料拋光工藝參數優(yōu)選試驗研究[D]. 蔣建軍.河南理工大學 2010
本文編號：3000661
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：72 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
焊接結構的高溫合金薄壁機匣件-7-
圖 2-2 材料的熱傳導系數與溫度的關系[47]圖 2-3 材料的比熱與溫度的關系[47]溫度對于材料的某些性能參數影響不是十分明顯，這里對于這些參數選擇相同的數值即這些參數取定值，例如密度和泊松比，密度取 8280Kg/m3、泊松比取 0.33。另外，熱膨脹系數查閱有關資料表明其在 20~900℃之間為 16.1×10-6℃-1，所以本研究采用這一數值進行計算。[47][47]
圖 2-2 材料的熱傳導系數與溫度的關系[47]圖 2-3 材料的比熱與溫度的關系[47]溫度對于材料的某些性能參數影響不是十分明顯，這里對于這些參數選擇相同的數值即這些參數取定值，例如密度和泊松比，密度取 8280Kg/m3、泊松比取 0.33。另外，熱膨脹系數查閱有關資料表明其在 20~900℃之間為 16.1×10-6℃-1，所以本研究采用這一數值進行計算。[47][47]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超聲沖擊對焊接接頭表面質量的影響[J]. 鄧海鵬,于影霞. 表面技術. 2017(02)
[2]焊接變形的高精度測量方法及預測方法研究[J]. 梁偉,夏洋,馮偉,村川英一. 機械工程學報. 2016(16)
[3]智能化焊接裝備及工藝評價系統(tǒng)研發(fā)[J]. 路浩,蘇陸軍. 兵器材料科學與工程. 2016(04)
[4]超聲沖擊法提高焊接接頭疲勞特性研究進展[J]. 王桂陽,王海斗,張玉波,李國祿,范博楠. 材料導報. 2016(09)
[5]基于彈性反變形法的連接桿焊接變形控制[J]. 劉雨生,李萍,田健,薛克敏,宋健. 焊接學報. 2015(12)
[6]超聲沖擊對焊接殘余應力影響的研究進展[J]. 何柏林,雷思涌. 兵器材料科學與工程. 2015(02)
[7]超聲沖擊實現7A52鋁合金焊接接頭表面納米化[J]. 解瑞軍,邱小明,陳芙蓉,史志銘. 焊接學報. 2014(12)
[8]焊后消除焊接殘余應力的多種方法比較研究[J]. 陳怡,張詠琴,于淑靜. 機械工程師. 2013(12)
[9]基于固有應變的船體總段船臺合攏焊接變形預測研究[J]. 周宏,羅宇,蔣志勇. 船舶力學. 2013(10)
[10]Numerical Analysis of Welding Residual Stress and Distortion in Laser+GMAW Hybrid Welding of Aluminum Alloy T-Joint[J]. Guoxiang XU,Chuansong WU,Xuezhou MA,Xuyou WANG. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(03)
博士論文
[1]粒子群算法研究及其工程應用案例[D]. 邵晴.吉林大學 2017
[2]大型復雜輪廓真空室焊接模擬及殘余應力消除方法研究[D]. 修磊.中國科學技術大學 2017
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碩士論文
[1]超聲沖擊處理對TA15/BTi-6431S鈦合金板材焊接殘余應力分布及顯微組織的研究[D]. 錢廣祿.北京有色金屬研究總院 2017
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[3]無人機主燃燒室火焰筒焊接變形控制研究[D]. 董翠屏.哈爾濱工業(yè)大學 2015
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[5]二維超聲無磨料拋光工藝參數優(yōu)選試驗研究[D]. 蔣建軍.河南理工大學 2010
本文編號：3000661
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