火焰筒襯套組件焊接變形分析及控制.pdf

1、環(huán)形薄壁焊接結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代飛機(jī)、宇航飛行器、燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室部件，都是由薄板型材或沖壓件經(jīng)過不同焊接方法制造而成的。焊接過程中產(chǎn)生的變形對(duì)這些部件甚至整體的質(zhì)量都有重要的影響。因此，研究薄壁結(jié)構(gòu)焊接過程中的變形規(guī)律及其控制方法，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力，具有重要的意義。 本文從焊接變形分析的角度出發(fā)，以鎳基耐熱合金(HastelloyX)、鎳基耐熱合金(Nimonic263)及鈷基耐熱合金(F

2、SX-414)材料組成的某機(jī)火焰筒襯套組件上對(duì)接、角接、塞焊典型焊縫的焊接為例，對(duì)其焊接變形的特點(diǎn)以及控制措施進(jìn)行了深入探討。環(huán)形結(jié)構(gòu)焊接變形的控制難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的平板對(duì)接焊縫，因此對(duì)這種結(jié)構(gòu)的焊接變形進(jìn)行深入研究并提出相應(yīng)的控制措施十分重要。 本文統(tǒng)計(jì)了在現(xiàn)行工藝下火焰筒襯套組件焊接變形的基本規(guī)律：內(nèi)環(huán)與馬鞍焊接產(chǎn)生的橫向收縮變形，使內(nèi)環(huán)圓度變形可達(dá)1mm；外環(huán)與耳片焊接產(chǎn)生縱向收縮變形，使耳片焊接處外環(huán)向內(nèi)塌陷0.8mm

3、；角變形使耳片高度尺寸變形最大可達(dá)到1.6mm。這些焊接變形嚴(yán)重超出零件的精度要求。 采用有限元分析軟件ANSYS模擬火焰筒襯套組件焊接過程，模擬了馬鞍與內(nèi)環(huán)焊接過程的溫度場及變形情況；模擬結(jié)果表明：徑向的最大變形為0.494mm，而在其對(duì)應(yīng)的180°處變形為0.756mm。通過理論計(jì)算在內(nèi)環(huán)與馬鞍焊接后徑向最大的變形為1.25mm，與實(shí)際焊后測量結(jié)果相符合。 采用反變形及剛性固定法，有效地控制了焊接變形。通過使用焊接夾