鋁合金VPTIG焊T型接頭工藝及疲勞與變形的研究.pdf

1、焊接整體壁板的產(chǎn)生降低了零件制造成本，并提高了整體結(jié)構(gòu)效率。利用變極性TIG焊接出缺陷少、疲勞性能好、焊接變形小的T型接頭是非常有意義的。
　　 對變極性TIG焊機參數(shù)進行對比研究。詳細討論了DCEP半波電流大小、DCEN半波所占比例、DCEN半波電流大小、變極性頻率對焊縫熔深、熔寬、陰極清理作用的影響。并研究了脈沖調(diào)制的作用，為后續(xù)T型接頭焊接工藝參數(shù)的選擇提供了一定的參考意義。
　　 通過宏觀缺陷的觀察，用氦氬混合保

2、護氣焊接的試件第一層根部更容易焊透，打底焊采用氦氬混合保護氣體更好。
　　 對比了六組T型接頭的疲勞強度，分別是氬弧焊態(tài)及其超聲沖擊態(tài)試樣、氦氬混合保護焊態(tài)及其超聲沖擊態(tài)試樣、整體機加工及其超聲沖擊態(tài)試樣。得到整體機加工試樣的疲勞強度為113.7MPa，保護氣為氬氣試樣的疲勞強度為該值的82.7％，氦氬混合保護氣試件的疲勞強度為該值的65.12％。利用ANSYS對比兩組焊態(tài)試件應力集中系數(shù)的大小，氬弧焊態(tài)試件焊趾處應力集中系數(shù)更

3、小，更適合最后一層的焊接。
　　 焊態(tài)試件焊趾處經(jīng)過超聲沖擊形成了高值的殘余壓縮應力，同時表面會形成一定的凹坑，應力集中系數(shù)增加。在高應力水平下，殘余壓縮應力被釋放，焊趾處應力集中系數(shù)的增大使得疲勞性能變差。在中低應力水平下，氦氬混合保護氣焊接并超聲沖擊處理的試件應力集中系數(shù)增加比例較小，壓縮殘余應力的作用更加明顯，其疲勞強度超過了對應焊態(tài)試件的值。而氬弧保護氣體焊接并超聲沖擊的試件應力集中系數(shù)增加比例較大，壓縮殘余應力的作用未

4、明顯，疲勞強度低于對應焊態(tài)試件的值。在超聲沖擊時，選用曲率半徑大的沖擊針，沖擊完畢之后進行表面光飾；并選用承載沖擊，在高應力水平下充分發(fā)揮超聲沖擊的作用。
　　 采用有限元分析軟件ANSYS進行焊接過程模擬，得到彎曲變形值與角變形值都與實測值很接近，從而驗證了模擬過程的準確性。
　　 應當選用合適的夾具預緊力，從而平衡腹板翼板的變形。合理的布置定位焊，保證腹板與翼板之間的間隙不至于收縮過大，能夠很好的減小腹板處的彎曲變形