激光拼焊板焊缝仿真处理方式研究

目前常用的金属板料冲压成形软件,一般不考虑拼焊板焊缝性能的刚性连接处理方式,这在某些工况下会造成与实际成形结果的较大偏差。为兼顾效率与精度,通过对焊缝性能的分析,提出在仿真中使用壳单元,并对焊缝赋予特殊材料属性的焊缝处理方式。试验证明,此种方式在拼焊板两侧母材强度相当时,相对于传统刚性连接方式,与试验结果有高度的吻合性,体现出了良好的精度,具有工程应用价值。该研究在此处理方式的基础上仿真分析了同材、同厚拼焊板的成形过程,探讨了其成形能力相对于单一母材有较为明显下降的原因,认为,焊缝较低的塑性与延伸率,致使其在成形过程中应力高度集中、易于脆断,并影响周边母材的成形,从而制约了拼焊板整体变形潜力的发挥。     

激光拼焊焊缝质量自动检测技术研究及应用现状

激光拼焊由于其高速度、高精度等优点被广泛应用于航空、航天、汽车、造船等领域。为了确保激光拼焊板的高质量要求,焊缝质量检测技术成为激光拼焊质量保证的关键技术之一。本文简要介绍了广泛应用于激光拼焊的焊缝质量自动检测技术,主要包括结构光视觉焊缝质量检测技术、电磁超声波焊缝质量检测技术和漏磁无损检测技术等,分别对各技术的工作原理进行了阐述,综述了各技术的研究现状及应用情况,并在此基础上指出了当前存在的问题及未来的发展趋势。     

激光拼焊焊缝碾压成型工艺研究

提出激光拼焊焊缝碾压预成形工艺来降低激光拼焊对板材边缘直线度的要求。该工艺是通过碾压轮使板材边缘发生塑性变形填补焊缝间隙。采用有限元方法对碾压过程进行有限元分析,通过数值模拟加部分试验验证的方法来分析碾压轮宽度、直径和碾压深度对碾压效果的影响。焊接结果表明,激光拼焊焊缝碾压预成形技术能有效消除焊前两板间间隙,提高焊接质量。     

自动化立焊工艺对EH36钢焊缝组织及性能的影响

以EH36钢为实验研究对象,分析了EH36钢自动化立焊后焊缝热影响区的组织形貌,探索了EH36钢再热作用对焊缝组织的影响,同时对EH36钢焊缝硬度进行了测量。结果表明,EH36钢焊缝附近热影响区可以分为过热区、完全正火区和不完全正火区。EH36钢焊缝两侧热影响区的硬度值明显大于EH36钢焊缝和母材的硬度值,第二层硬度值的平均值整体高于自动化立焊的硬度值。     

高强度差厚激光拼焊板焊缝特性实验研究

针对激光差厚拼焊板DP600/H340LAD+Z,采用显微硬度测试方法和显微金相组织观察分析方法对其焊缝的特性进行了实验研究.测试分析了母材、焊缝及热影响区的显微硬度和微观组织特性讨论了焊缝特性对于差厚拼焊板成形性能的影响.结果表明,激光焊缝能够满足板料成形的要求.     

激光拼焊板成形性研究

对两各激光并焊板进行了成形研究,考察了激光拦焊板在杯突和拉深试验中的成形特点及焊缝对成形的影响。     

简单件激光拼焊板成形中焊缝移动的研究

主要研究焊缝的建模技术,建立拼焊板成形数值模拟的方法。采用厚度为0.8mm+1.2mm的激光拼焊钢板,成形简单盒形件,其拉延深度分别为90、70和50mm,采用四种方案进行冲压。数值模拟结果表明,采用最后一种方案(阶梯式压边圈+焊缝夹紧柱)既可消除薄侧板料起皱,又可控制焊缝移动,提高拼焊板的成形性能。     

大功率光纤激光焊焊缝偏差检测方法

在大功率激光焊接过程中,准确提取焊缝偏差是实现焊缝跟踪和保证焊接质量的前提。本文以10kW大功率光纤激光焊接304不锈钢板为试验对象,采用近红外高速摄像机获取焊接区域熔池动态热像,以匙孔最下端、最左端和最右端位置处的列坐标为匙孔形变参数,运用中值滤波、灰度拉伸、阈值分割、边缘提取等图像处理和识别算法,获取激光束偏离和对中焊缝时的匙孔形变参数,进而求得焊缝偏差。试验结果表明,熔池匙孔形变参数与焊缝偏差之间有密切关系。     

2024铝合金薄板激光拼焊工艺优化及有限元模拟分析

利用Nd:YAG激光器对厚度为0.5mm的Al-Cu-Mg系2024铝合金薄板进行激光焊接试验。通过正交实验研究了影响焊缝质量的因素,优化了激光焊接工艺参数,并基于ANSYS建立高斯热源模型,利用APDL语言编程实现热源的移动加载,从而对焊接温度场进行动态模拟,得出温度分布,最后进行温度场和焊缝宽度测量。对比表明,试验数据和模拟结果吻合较好。     

42CrMo激光焊焊缝组织

42CrMo合金钢C含量高、合金元素含量多、淬硬倾向大,焊接性能差。激光焊接具有功率密度高、焊接变形小等优点,适合焊接传统工艺难焊的同种或异种金属。通过额定功率为3kW的Nd∶YAG固体激光器焊接42CrMo,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X衍射、硬度仪分析了焊缝区域组织、成分和硬度变化。研究结果表明:焊缝区域组织为马氏体,热影响完全淬火区的组织为马氏体+贝氏体组织,热影响不完全淬火区的组织为贝氏体。从焊缝正面到焊缝背面的硬度分布表明:由于焊缝正面有保护气体的作用提高了焊缝正面熔池的冷却速度,使焊缝背面的硬度低于焊缝正面的硬度。     

曲线焊缝激光拼焊板胀形成形性研究

拼焊板成形技术是目前汽车车身轻量化的重要手段之一,焊缝形状及位置是影响拼焊板成形极限的两个重要因素,针对此,该文利用圆球胀形试验,对厚度比、焊缝形状对激光拼焊板极限成形高度的影响进行了研究,并对影响规律进行了分析,从而为拼焊板的设计开发开阔了思路。     

异厚度铝锂合金板激光拼焊工艺

采用激光焊接方法对厚0.3 mm和厚0.5 mm异厚度铝锂合金薄板进行激光焊接试验,通过正交试验法研究了异厚度铝锂合金薄板的激光焊接,并对焊接样品进行了拉伸测试,分析了各焊接因素对抗拉强度和焊缝宽度的影响.采用极差法对试验数据进行处理,得到了异厚度铝锂合金激光焊接的合理焊接工艺参数,确定了各焊接因素对焊缝强度影响的大小顺序.     

高强度钢差厚板激光拼焊焊缝成形及组织分析

选取2.0 mm,1.5 mm厚的HSA340板材和0.7 mm厚的H340LAD Z板材,按强度相近厚度不同原则两两搭配进行激光拼焊.焊后选取具有代表性的焊缝横截面进行金相组织检验,并对焊缝接头各区域进行硬度测量,分析了激光焊缝接头各区域金相组织及其硬度的变化.结果表明,差厚板激光拼焊过程中,母材散热情况不同,会造成焊缝金相组织在各自靠近母材的局部区域有很大差异;激光拼焊板的热影响区宽度窄,与母材及焊缝间有明显的界线,生成的组织细密;焊缝及热影响区的硬度值均大于母材;合理调整激光光束的入射位置和入射角度,可以显著改善焊缝成形,提高拼焊板的接头质量.     

DC05同材同厚拼焊板焊缝组织与力学性能

焊缝对同材同厚拼焊板成形的影响远大于母材强度或厚度差异的拼焊板.焊缝的力学性能是评价同材同厚拼焊板成形性及有限元仿真的关键.文中在"混合法"的基础上,通过微观组织观测与微硬度测试,结合数字影像相关技术,获得了拼焊板单向拉伸实时的全场应变场,解析计算出了焊缝的真实应力-应变关系曲线.将此曲线与小尺寸试件单向拉伸试验曲线对比分析后发现,曲线在前期稳定变形阶段是吻合的,在屈服阶段和颈缩阶段的差异是由于标准试件中母材对焊缝变形的限制作用,阻止焊缝过早颈缩.结果表明,焊缝的应变路径(应变比为-0.63)已经偏离单向拉伸状态(应变比为-0.50),纯焊缝试件则无此限制作用.计算所得曲线才是包含母材焊缝的真实应力应变曲线.     

不等厚激光拼焊板焊缝质量检测图像处理方法

针对激光拼焊过程中的各种噪声干扰,使得焊缝图像复杂多变,本文对结构光视觉焊缝质量检测系统图像处理方法进行了深入研究。在图像预处理中,首先通过加窗处理来获得兴趣区域,采用中值滤波去除图像噪声。针对母材区域和焊缝区域对结构光反射率不同,提出了使用局部阈值来分割目标图像的方法,并使用形态学开运算进一步去除噪声干扰;在结构光条纹中心线提取过程中,使用模板法获得了条纹的边界并用几何中心法提取了条纹中心线;提出了基于焊缝灰度图像的灰度突变和拟合直线法来检测特征点的方法。试验表明,该方法具有较高的特征点检测可靠性,并且运算速度快、抗干扰能力强,具有较高实用价值。     

大功率光纤激光焊焊缝跟踪偏差测量新方法

针对大功率光纤激光焊,分析一种基于近红外图像识别的焊缝跟踪偏差测量新方法.通过高速摄像机获取动态熔池近红外图像序列,分析熔池近红外图像的灰度分布特性,利用图像灰度梯度提取熔池温度分布参数.该参数能够体现激光束偏离焊缝时熔池表面温度的变化特性.以熔池温度分布参数作为特征测量值,利用最小二乘法建立焊缝路径与激光束偏离的近红...     

特大型罐底板的拼焊工艺实践

通过长江某港Q9油罐工程初中实践，论述了特大型罐底板的拼装焊接工艺方法，解决了焊接应力与变形以及控制收缩量等焊接问题，为特大型板材的焊接积累了新经验。     

焊缝对激光拼焊板成形过程的数值模拟影响研究

介绍了国内外对拼焊板数值模拟时不同建模方法.通过采用ABAQUS/Explicit软件对典型件差厚拼焊板盒形件进行拉深模拟,研究了焊缝性能和形状对有限元模拟结果的影响.拼焊板有限元模型采用3种焊缝处理方式:忽略焊缝;焊缝采用壳单元;焊缝采用实体单元,焊缝形状简化为梯形,3种模型中母材都为壳单元.比较3种模型下材料流动和焊缝移动量,并且与试验进行对比,最终得出焊缝性能对模拟结果影响很小,但焊缝形状对模拟结果影响较大,考虑焊缝形状的拼焊板模型与试验能够较好地吻合.     

激光拼焊板冲压成形性能研究

对由同种材质不等厚度母材制成的拼焊板进行了杯突试验和成形极限图试验,发现拼焊板焊缝处材料强度增强,但是抵抗继续变形能力减弱,材料发生失稳、破裂多在薄板侧.并应用AutoForm软件对某轿车前地板零件的成形性进行研究,仿真分析结果表明,虽然在零件设计时薄板侧所占面积较大,使得焊缝未发生移动,但较易破裂位置、板料变薄最大位置仍发生在拼焊板焊缝薄板侧.在分析拼焊板材料制成的零件时,对焊缝附近进行材料成形性分析尤为重要.     

差厚激光拼焊板焊缝偏移产生的原因与控制方法

介绍了差厚激光拼焊板具有的优点和生产过程中存在的问题,分析了差厚激光拼焊板焊缝偏移产生的原因,提出通过调节拉深筋高度以及焊缝偏移补偿法来控制焊缝的偏移,取得了较好的效果。