船體型材對接焊的焊接順序優(yōu)化研究.pdf

1、船體結(jié)構(gòu)屬于一種典型的焊接結(jié)構(gòu)，而焊接則是個極其復(fù)雜的高溫、動態(tài)、瞬時(shí)過程，船體結(jié)構(gòu)在焊接過程中不可避免地會產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。焊接應(yīng)力和變形使得船體構(gòu)件的強(qiáng)度、韌性下降，并且能導(dǎo)致焊接部位產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂，對結(jié)構(gòu)的斷裂特性、疲勞強(qiáng)度和形狀尺寸精度產(chǎn)生極為不利的影響。型材對接焊是船舶焊接中最典型的焊接結(jié)構(gòu)，包含了外板的對接焊縫、面板的對接焊縫、腹板的對接焊縫和腹板與外板的角接縫四條焊縫。利用有限元軟件模擬不同的焊接順序下結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)力和

2、焊接變形，通過對焊接結(jié)果的比較分析，得到合理的焊接工藝方案。
　　 本文首先建立型材對接焊件的有限元模型，并對對焊接有限元模型進(jìn)行必要的簡化。通過APDL語言編寫焊接程序，實(shí)現(xiàn)焊接過程焊接熱源的移動加載和構(gòu)件焊接加熱后的冷卻過程。對型材對接焊多種焊接順序的模擬溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行分析，得出不同焊接順序下焊接構(gòu)件的焊接應(yīng)力和變形。
　　 對結(jié)果進(jìn)行對比分析，得到如下結(jié)論：在焊接后構(gòu)件焊縫處的殘余應(yīng)力較大，特別是在角焊縫、腹板