船舶建造过程中薄板变形问题及其控制

采用薄板焊接结构的船舶在建造中为了保证建造质量,必须对薄板变形加以控制。薄板变形问题不仅影响着船舶整体外观,而且关系到船舶安全与性能。为减少船舶建造过程中的薄板变形,分析了不同施工阶段引起薄板变形的原因,并结合实际建造经验,对不同阶段控制薄板变形的有效工艺措施做了总结,给出了有效控制薄板变形的焊接工艺参数。     

基于固有变形的船用钢薄板对接焊失稳变形的数值分析

在船用钢薄板的焊接过程中,不但会产生常见的焊接变形,也有可能产生焊接失稳变形。本文以焊缝的固有变形为依据,阐明船用钢薄板对接焊失稳变形产生的内在机理；同时,以固有变形为输入参数,通过弹性有限元分析的数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值；最终,通过四种不同的工艺方法(激光焊、瞬态热拉伸、随焊激冷和间断焊等),来减小固有变形的数值,并控制薄板对接焊接头可能产生的失稳变形。     

浅谈船用薄板焊接变形的控制

为了减轻结构质量、提高舰船性能,舰船上层建筑等部位普遍采用薄板焊接结构,而薄板变形将严重影响焊接质量和舰船外观。文中论述了薄板焊接变形的成因、设计与工艺控制方法,这些方法的使用将为优化薄板变形的控制工艺提供帮助。     

薄板小变形MAG焊焊接工艺研究

本文对4mm普碳钢钢板小变形MAG焊焊接工艺进行了试验研究,研究结果表明采用该工艺能较好地控制薄板的焊接变形,并且得出了焊接角变形和纵向挠曲变形量在±6mm范围内合适的焊接工艺参数。     

薄板焊接变形高精度预测方法的研究

采用固有应变方法预测焊接变形时,传统方法是把纵向收缩、横向收缩和角变形这三成分作为接头的固有变形来估算焊接变形。但是,由于薄板的刚度低,在纵向方向上的弯曲变形也较明显,采用传统方法会影响薄板焊接变形的预测精度。为提高精度,文章对传统的方法进行了改进,开发了包括考虑纵向弯曲在内的四成分固有变形数值计算方法来预测薄板焊接变形。数值模拟结果表明:运用该方法预测薄板的焊接变形时,比传统的方法有更高的精度,而且预测结果与热弹塑性有限元的模拟结果十分吻合。     

船用大尺度薄板焊接工艺仿真及变形机理研究

针对船用大尺度薄板焊接冷却后存在残余应力导致焊后变形的问题,采用有限元模拟的方式,利用双椭圆热源模型对不同尺寸的薄板进行研究.研究了焊接工艺对薄板变形的影响规律,探讨不同焊接速度下的变形机理.结果表明:不同薄板尺寸的边缘位置变形较大,中间位置有更多的时间释放残余应力,变形程度主要受温度梯度影响,焊接速度越小变形越明显.     

弹性模量对薄板焊接变形仿真计算的影响

使用双椭球热源模型,采用点焊技术,对薄板焊接进行有限元仿真计算,针对屈服极限—温度曲线进行了方案设计,研究了弹性模量简化对薄板焊接变形的影响规律。结果表明：弹性模量的简化对焊接总体变形影响很小,对焊缝区域的局部变形有一定影响;随弹性模量取值增大,焊接变形减小;减小弹性模量取值的计算结果偏于安全。     

某船用薄板焊接变形快速预报方法

提出一种快速预报焊接变形的方法,基于热弹塑性有限元法与固有应变法对薄板焊接过程进行数值仿真分析,得到"热-固结合式"的快速计算方法,并以船用薄板为研究对象验证了该方法预报焊接变形的合理性与准确性,为船厂现场焊接作业提供了技术指导.     

船舶轻围壁结构的间断焊和单面连续焊变形仿真

针对船舶上层建筑典型薄板轻围壁结构,对间断焊焊接方式和单面连续焊焊接方式进行有限元仿真。在相同的工艺参数下,对2种焊接方式对轻围壁结构焊接变形的影响进行对比。结果表明,2种焊接方式均使轻围壁结构自由边发生翘曲,与实际施工情况相符。依据焊接变形数据得出结论,间断焊有利于对轻围壁结构焊接变形的控制。     

基于固有变形的薄板船体结构焊接失稳变形研究综述

薄板船体结构在建造过程中,不仅会产生焊接变形,而且可能产生焊接失稳变形。基于薄板焊缝的固有变形,论述焊接结构失稳变形发生的机理,计算失稳变形模态和变形值以及失稳发生时的临界焊接工艺和固有变形。最后,对预防和控制薄板船体结构焊接失稳的措施进行了归纳。     

利用焊接线能量控制薄板变形

本文扼要地介绍了利用焊接线能量控制薄板变形的经验。     

利用焊接变形矫正焊接变形一例

装焊减摇器过程中，装焊后期以合理的焊接工艺参数和焊接顺序，成功地矫正了装焊前期的超标焊接变形。     

上层建筑薄板焊接变形控制研究

本文以舰船上层建筑结构手工间断焊接产生的变形作为衡量依据，通过热弹塑性有限元分析方法分别进行CO2气体保护焊与手工间断焊的仿真分析,对CO2气体保护焊采用不同的焊接参数、焊接顺序等多方案进行模拟计算，明确两者焊接变形相当时的CO2气体保护焊最佳焊接工艺参数，最后通过实物模型进行了验证。本研究成果已提交给舰船制造厂，作为其制定合理的CO2气体保护焊焊接工艺参数的依据，并全面应用于舰船建造。     

豪华邮轮薄板建造控制变形措施研究

针对豪华邮轮薄板建造过程中存在刚性差及装焊吊运、堆放、火工等工序控制难度大等问题，明确豪华邮轮薄板使用要求，在分析薄板变形原因的基础上，提出薄板分段建造过程中控制变形的有效措施。结果表明：以上措施可有效控制薄板变形的机率，同时利用相关技术方法及先进工艺设备也可一定程度降低薄板的变形和收缩机率。     

基于塑性反变形法的角焊缝焊接变形控制研究

焊接残余变形的存在会极大地影响焊接构件的质量和企业的生产效益,船厂现行的火工矫正消除焊接变形的方法费时费力。为实现焊接变形的有效控制,在热弹塑性有限元法预测焊接残余变形的基础上,采用正交试验设计寻求使变形量最小的工艺参数组合,并通过2种反变形施加方法进行预置塑性反变形下的T型接头焊接变形控制研究。结果显示:预置塑性反变形法能够补偿焊接变形量,构件的焊后平整度较好,可为生产工作提供参考。     

大型邮轮薄板建造变形控制方法

针对大型邮轮薄板建造易变形的问题,分析薄板材料特性、热输入产生变形、塑性变形、精度不良引起的变形、结构弱引起的变形、预舾装不规范引起的变形和船坞阶段的二次变形等,从原材料应力释放、设计、工艺流程、热输入、吊装运输及堆放、精度控制、预舾装安装、矫平顺序、工艺孔以及修正方案等多方面综合考虑控制以及后期纠正措施.     

客船上层建筑薄板板架的变形控制与火工矫正

中小型客船上层建筑中的甲板及其下围壁通常都是薄板板架结构。薄板板架结构在冷热加工、大中小组装、焊接、吊运中都会产生各种变形。本文论述上层建筑薄板板架结构在预加工、薄板拼接、构件加工、小组装、分段组装中的变形控制,以及变形的火工矫正工艺原则和施工流程等。     

焊接结构变形分析系统(Weld_Sta)的开发及其应用

为使现场工程人员方便进行焊接结构变形分析,开发了一个能简单地对焊接变形有限元分析所需的数据进行前处理,对焊接变形进行计算机分析并对仿真结果进行后期处理的软件-焊接结构变形分析系统。该软件操作简便,具有自动寻找焊缝,通过固有变形数据库自动导入焊接参数,自动施加约束条件,计算模块兼容性强等多项实用功能,从而满足现场工程人员要求。并以某大型船体分段焊接变形预测为例,验证了本软件系统的实用性和可靠性。     

梁架型结构焊接变形的计算机预测和控制

本文对梁架型结构的焊接变形进行了较详细的分析并编制了相应的计算机程序。该程序考虑了影响变形的各种因素,如焊接工艺参数、装配焊接顺序、塑性区的重叠以及边缘气割的影响等等。利用该法可以对各种装配焊接工艺方案的焊接变形进行预测,从而可以选择最优的方案。     

模块化大型钢结构焊接变形控制

重点研究如何控制模块化大型钢结构焊接期间的变形.以Koniambo镍矿项目为例,详细分析焊接变形产生的原因,对出现的焊接变形的类型进行了归纳.提出在建造过程中为控制焊接变形须采取的必要措施.