三種不同的LY12穿孔管焊接順序

 具有節(jié)能、快捷和大運量特征的城市軌道交通工具愈加受到眾多城市的關注,鋁管也可以做軌道列車的焊接研究 本世紀以來我國城市化進程日益推進.同時對軌道車輛產品的質量和安全性也提出了更高的要求。鋁鋁管具有密度小、焊接性好、耐腐蝕性能等優(yōu)點,使其成為軌道列車普遍使用的金屬材料,但作為焊接材料,結構設計和制造過程中存在著焊接殘余變形和焊接疲勞兩大問題。同時研究了工藝參數(shù)譬如焊接速度、焊接電流對焊接變形的影響。其次,對城市軌道鋁合金列車司機室處側墻的焊接變形進行仿真模擬。利用八節(jié)點六面體網格對側墻模型進行精準建模,并利用移動的雙橢球熱源來模擬MIG自動焊過程。同時設計了三種不同的焊接順序,量化對比了不同焊接順序下的仿真結果。結果表明,不同的焊接順序對側墻焊后變形具有一定影響,且由外側向內側的焊接順序能更好的控制側墻焊后變形。

鋁管車體中,側墻作為連接頂棚與底架最主要的結構,焊接過程中由于熱輸入的不均勻變化,焊接接頭處會產生殘余應力,從而造成焊接變形,而焊接變形過大則會嚴重影響車體組焊工序。因此焊接變形的預測與控制是車體研發(fā)前期需要重點考慮的方面,同時焊接接頭作為車體中最容易發(fā)生疲勞破壞的結構,需要對其疲勞強度進行合理的預測,以確保車體設計的可靠性。從焊接質量的角度而言,焊接變形的控制好壞直接決定焊接質量,而焊接質量則是影響焊接疲勞強度的關鍵因素。 首先,利用ABA QUS軟件對鋁合金薄板焊接過程進行了溫度場、應力應變場的數(shù)值仿真,采用生死單元技術模擬焊接填料過程,輸出的溫度場驗證了ABA QUS平臺進行焊接仿真的可行性。經過上述一系列關于鋁合金焊接過程的分析,為鋁合金側墻焊接工藝參數(shù)的確定提供工程指導,同時為鋁合金型材對接接頭的抗疲勞設計提供數(shù)據支撐。然后,采用固有應變法對側墻有限元模型進行焊接變形預測,并與熱—彈—塑性法輸出的結果進行對比。結果表明,兩種方法輸出結果有些差異,但在誤差允許范圍內,驗證了固有應變法能預測焊接變形大幅度降低計算規(guī)模,同時也能夠保證結果的正確性。最后,取車體側墻兩塊型材板進行疲勞強度分析計算,通過參考實際試驗,利用等效結構應力法預測側墻對接接頭疲勞強度,對模型進行不同載荷下的疲勞壽命計算,最后得出側墻中對接接頭的疲勞極限強度為25.4MPa