隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓工藝控制應(yīng)力變形的研究.pdf

1、本文提出了隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓控制焊接應(yīng)力與變形的新方法，通過位于焊槍后方一定距離的擠壓桿對焊后尚處于較高溫度的焊縫及近縫區(qū)金屬進行旋轉(zhuǎn)擠壓處理，將焊縫金屬縱向和橫向壓縮塑性應(yīng)變充分延展，從而降低殘余應(yīng)力控制變形。
　　自行設(shè)計研制了一整套隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓裝置，其中包括施焊部分和旋轉(zhuǎn)擠壓部分。旋轉(zhuǎn)擠壓部分通過機械裝置提供擠壓力，通過電動機和減速箱提供旋轉(zhuǎn)動力。旋轉(zhuǎn)擠壓桿的材料經(jīng)強度校核后選用W9Mo3Cr4V。
　　對相關(guān)控制參數(shù)進行了

2、試驗后發(fā)現(xiàn)當擠壓桿端部直徑為14mm，擠壓力為3000N-3750N，桿槍距為90mm-120mm時變形控制效果比較理想。
　　為了揭示隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓減小焊接殘余應(yīng)力、控制焊接變形的機理，利用有限元軟件對隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓過程進行了分析，并通過實驗驗證了模擬結(jié)果的正確性。研究發(fā)現(xiàn)隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓作用于焊縫金屬，迫使焊縫金屬向焊接方向和兩側(cè)方向延展，抵消了焊接產(chǎn)生的殘余壓縮塑性應(yīng)變，從而改善了焊接殘余應(yīng)力分布，焊縫及近縫區(qū)的拉應(yīng)力明顯減少，焊縫

3、中心部位表現(xiàn)為壓應(yīng)力狀態(tài)。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓對焊接熔池起到振動攪拌作用，有效地細化焊縫晶粒，打亂晶粒生長位相，減少接頭氣孔。另外在對較高溫度的焊縫金屬進行旋轉(zhuǎn)擠壓時有類似于“熱加工”的作用：焊合氣孔和縮孔，打碎枝晶，同時在焊縫及近縫區(qū)的上表面形成了一層纖維組織，其中彌散分布有粒狀或短條狀的第二相質(zhì)點。另外隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓也很大程度地提高了接頭的性能，有效提高接頭的強度和硬度，其中抗拉強度提高10％以上。此外隨焊旋轉(zhuǎn)擠壓也可