隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓工藝控制應(yīng)力變形的研究.pdf

1、本文提出了隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓控制焊接應(yīng)力與變形的新方法，通過(guò)位于焊槍后方一定距離的擠壓桿對(duì)焊后尚處于較高溫度的焊縫及近縫區(qū)金屬進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擠壓處理，將焊縫金屬縱向和橫向壓縮塑性應(yīng)變充分延展，從而降低殘余應(yīng)力控制變形。
　　自行設(shè)計(jì)研制了一整套隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓裝置，其中包括施焊部分和旋轉(zhuǎn)擠壓部分。旋轉(zhuǎn)擠壓部分通過(guò)機(jī)械裝置提供擠壓力，通過(guò)電動(dòng)機(jī)和減速箱提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。旋轉(zhuǎn)擠壓桿的材料經(jīng)強(qiáng)度校核后選用W9Mo3Cr4V。
　　對(duì)相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行了

2、試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)當(dāng)擠壓桿端部直徑為14mm，擠壓力為3000N-3750N，桿槍距為90mm-120mm時(shí)變形控制效果比較理想。
　　為了揭示隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓減小焊接殘余應(yīng)力、控制焊接變形的機(jī)理，利用有限元軟件對(duì)隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓過(guò)程進(jìn)行了分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。研究發(fā)現(xiàn)隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓作用于焊縫金屬，迫使焊縫金屬向焊接方向和兩側(cè)方向延展，抵消了焊接產(chǎn)生的殘余壓縮塑性應(yīng)變，從而改善了焊接殘余應(yīng)力分布，焊縫及近縫區(qū)的拉應(yīng)力明顯減少，焊縫

3、中心部位表現(xiàn)為壓應(yīng)力狀態(tài)。
　　通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓對(duì)焊接熔池起到振動(dòng)攪拌作用，有效地細(xì)化焊縫晶粒，打亂晶粒生長(zhǎng)位相，減少接頭氣孔。另外在對(duì)較高溫度的焊縫金屬進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擠壓時(shí)有類似于“熱加工”的作用：焊合氣孔和縮孔，打碎枝晶，同時(shí)在焊縫及近縫區(qū)的上表面形成了一層纖維組織，其中彌散分布有粒狀或短條狀的第二相質(zhì)點(diǎn)。另外隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓也很大程度地提高了接頭的性能，有效提高接頭的強(qiáng)度和硬度，其中抗拉強(qiáng)度提高10％以上。此外隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓也可