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文檔簡介
1、高強(qiáng)鋁合金薄板焊接結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的鉚接結(jié)構(gòu)能夠有效減輕大型客機(jī)自重、降低生產(chǎn)成本、增加構(gòu)件的承載能力。但大型鋁合金薄壁件 T型結(jié)構(gòu)的雙激光束雙側(cè)同步焊接(BSLBW)存在的焊接工藝問題、焊接殘余應(yīng)力及變形的控制問題等,使其實(shí)際應(yīng)用受到了一定限制。本文針對某大型客機(jī)機(jī)身壁板鋁合金6156蒙皮與鋁合金6056桁條組成的T型接頭,進(jìn)行BSLBW的試驗(yàn)和數(shù)值模擬的研究。
首先針對 T型接頭的BSLBW進(jìn)行不同焊接工藝參數(shù)匹配的探索性研究
2、,獲得 T型接頭激光焊較優(yōu)的工藝參數(shù)范圍。然后對不同焊接功率和焊接速度條件下的焊縫成形進(jìn)行了數(shù)值模擬和焊接試驗(yàn),得出焊接功率和焊接速度對焊縫成形的影響規(guī)律。最終確定了本文所研究的薄板鋁合金T型接頭BSLBW的最優(yōu)工藝。
其次計(jì)算了單桁條基本件的焊接過程溫度場、殘余應(yīng)力和變形,模擬結(jié)果與焊后試驗(yàn)測量結(jié)果吻合良好。研究結(jié)果表明:T型接頭角焊縫的縱向殘余應(yīng)力明顯高于橫向殘余應(yīng)力,縱向壓應(yīng)力分布集中于很小的范圍內(nèi),且最高應(yīng)力值達(dá)到35
3、0MPa;單桁條基本件的焊后變形在一定范圍內(nèi)隨焊接線能量的增大而增大。
最后針對飛機(jī)壁板大型構(gòu)件的三桁條典型件和七桁條模擬段的焊接溫度場、應(yīng)力場和變形進(jìn)行了有限元分析,并進(jìn)行了典型件焊接的試驗(yàn)驗(yàn)證。通過對典型件的三個桁條的焊接順序優(yōu)化研究,提出了控制典型件焊后變形方案。在此基礎(chǔ)上,針對飛機(jī)壁板實(shí)際構(gòu)件模擬段的七個桁條的焊接順序進(jìn)行優(yōu)化研究,按照本文提出的裝卡條件采用從兩側(cè)向中心逐步對稱焊接的順序,可獲得較小的焊接變形。
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