不銹鋼車體側(cè)墻激光焊縫排布及疲勞壽命分析.pdf

1、當前不銹鋼車體外板與補強板激光焊接結(jié)構(gòu)主要采用連續(xù)焊接方式。但長距離的連續(xù)焊接工藝難度大，容易出現(xiàn)未焊透以及焊間隙現(xiàn)象，從而導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能下降。針對這一問題，提出了側(cè)墻的激光段焊結(jié)構(gòu)，采用非連續(xù)焊接的方式來減小焊接缺陷。本文基于A、B型車的激光焊接結(jié)構(gòu)的拉伸試驗和疲勞試驗結(jié)果，對激光焊縫的排布方式和疲勞性能進行分析。利用ABAQUS有限元軟件對激光段焊結(jié)構(gòu)進行仿真分析，探究焊縫長度和焊縫間距對激光段焊結(jié)構(gòu)性能的影響，并基于疲勞性

2、能對激光焊縫的排布進行優(yōu)化。
　　拉伸分析結(jié)果表明，激光段焊結(jié)構(gòu)的拉伸性能較連續(xù)激光焊接結(jié)構(gòu)有所下降。板寬一定時，焊縫長度越短焊接結(jié)構(gòu)的拉伸性能越差?；谧畲蟮刃苄詰?yīng)變準則預(yù)測出單個焊縫長度的最小值不得低于13.3mm，焊縫長度和焊縫間距之間的比不得低于2∶1才能保證激光段焊結(jié)構(gòu)的靜強度、剛度滿足設(shè)計要求。并且，增加焊縫的熔寬、熔深可以顯著提升焊接結(jié)構(gòu)的拉伸性能。
　　優(yōu)化分析結(jié)果表明，當焊縫間隙不變時，一定的范圍內(nèi)焊縫長

3、度越長，疲勞性能越強，在焊縫長度和縫間距之比達到3∶1時疲勞性能最優(yōu)，但是繼續(xù)增加焊縫長度疲勞性能隨之下降。當焊縫長度不變時，焊縫間距越小，疲勞性能越強。并且，焊縫間隙對疲勞性能影更響顯著。當激光段焊結(jié)構(gòu)的焊縫總長度和總焊縫間距相同時，焊接結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)良疲勞性能的原則是:多段焊縫和短焊間距。
　　疲勞分析結(jié)果表明，非熔透搭接激光焊接結(jié)構(gòu)高周疲勞斷裂在外板靠近焊縫處，低周疲勞斷裂在內(nèi)板靠近焊縫處，焊縫處的應(yīng)力集中是其斷裂的主要原因。