基于FGB法的船體曲面外板焊接變形預(yù)測研究.pdf

1、摘要I摘要FGB法（柔性玻璃纖維熱固焊劑襯墊焊接）是近年來從日韓引入國內(nèi)的高效焊接工藝，主要應(yīng)用于曲面鋼板的拼接以及船體建造中船臺合攏階段甲板、內(nèi)底板大焊縫的焊接。主要特點是簡便、省力以及材料成本低廉。可以大幅減少臨時馬板的使用量，提高我國的整體船舶焊接工藝水平。本文介紹了FGB法曲面外板高效焊接工藝的來源和應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了該焊接工藝的應(yīng)用價值。針對國內(nèi)船舶制造企業(yè)在曲面板焊接時遇到的反變形值和余量加放控制的問題，運用有限元方法對FGB

2、法焊接進行數(shù)值模擬，計算分析該焊接方法可能引起的變形。設(shè)計并完成了FGB法焊接試驗，將實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果相對比，驗證了對于板厚16mm以上的AH36材質(zhì)的板材，F(xiàn)GB法具有較小的焊后變形。通過生產(chǎn)現(xiàn)場的應(yīng)用試驗詳細分析了FGB法焊接工藝在實際應(yīng)用中的現(xiàn)場適用性和實用性。并通過與曲面板CO2氣體保護焊的對比研究發(fā)現(xiàn)：FGB法焊接工藝具有焊后變形小、焊接效率高等優(yōu)點，對于AH36材質(zhì)，16mm以上的板材可以不需要通過調(diào)整胎架的方式加放反

3、變形。在曲面外板拼板焊接時使用FGB工藝可以提升焊接自動化水平，焊接效率提升明顯，節(jié)約輔助材料。本文還研究了基于數(shù)字圖像方法測量焊接變形的技術(shù)，并應(yīng)用到實際測量中，得出實際焊接過程中微小的變形值；研究了焊接過程中焊接電流、速度與預(yù)溫溫度分別對于變形結(jié)果的影響；對實際焊接過程中的焊接電流，焊接速度和鋼板開坡口角度以及定位焊間隔距離進行了優(yōu)化選取。本文的主要創(chuàng)新點在于給出適用FGB法模型仿真的焊接變形預(yù)測方法；對FGB法焊接工藝和產(chǎn)生的變形

4、規(guī)律進行深入研究，填補國內(nèi)造船工藝空白；找到合適的FGB法焊接工藝參數(shù)，編制了焊接標準工藝文件；提出曲面板板采用FGB法拼板焊接時變形控制的方法。關(guān)鍵詞：FGB法；焊接變形；數(shù)值模擬；制造工藝AbstractIIAbstractFGB(FlexibleGlassfiberbacking)methodwhichismostlyappliedinjointingofcurvedplatesbigweldinglineofdecksinner

5、bottommomentofshipwayfoldinginshipbuildinghasbeenfetchedinChinafromJapanKeainrecentyears.Advantageofthismethodliesinitsfacilitylabsavinglowercost.Themethodcanreduceclampsusedinweldingofcurvedplateenhancethelevelofwelding

6、technicsinshipbuilding.ThispaperintroducestheiginapplicationstatusofanefficientweldingtechnologywhichisnamedFGBmethodexpoundthevaluesofthistechnology.Inconnectionwiththeproblemthatmanydomesticengineersdon’tknowhowmuchall

7、owancereversibledefmationtheyshouldhaveaddedwhencurvedplatesarewelded.ThispaperalsoconductnumericalsimulationofFGBmethodtocalculateweldingdefmationbymeansofFEMthey.WeldingexperimentofFGBhasbeendesignedcarriedouttocontras

8、tthetheeticresultwithpracticalrecd.AlltheaimistoexplaintheapplicabilitypracticalityofFGBmethod.ThepracticeprovesthatcomparedwithCO2gasshieldedarcweldingFGBmethodhasasmallerdefmationafterweldingtheweldingeffiencyishigher.

9、ApplicationofFGBcanenhancethelevelofautomationsaveauxiliarymaterials.Theelectriccurrentspeedwmuptemperatureofweldinghaveaffectonweldingdefmation.Thispaperdosomeresearchonthedegreeoftheaffectoptimizesomewendingparameterli

10、keelectriccurrentspeeddistanceofspotweldingangleofseam.TheinnovationspotsofthisarticlelieswithincreatingtheFEMmodelofFGBmethodsimulatetheweldingprocessdoingthoughresearchonthedefmationruleprovidingawaytocontrolweldingdef