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浅谈铝合金结构件焊接变形的控制.pdf
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1、新疆钢铁总第169期2024年第1期浅谈铝合金结构件焊接变形的控制吴海龙,樊继成,李磊(连云港杰瑞自动化有限公司,江苏 连云港 222000)摘要:铝合金由于热膨胀系数较大,导致焊接变形严重。因此,为了减少焊接变形,研究对6061-T6铝合金的焊接变形情况进行了分析,并进一步研究了施加控制措施后的铝合金薄板变形情况。实验结果显示,进行电子束叠焊时,铝合金薄板中心区域的变形量最大,且实测变形量始终小于仿真变形量。这是因为实验时对薄板使用了夹具夹持,而在施加反变形或刚性约束后,薄板的变形量明显较少,且与原变形方向相反。上述结果表明,通过反变形法或刚性约束法能有效减少铝合金的焊接变形量,且刚性约束法
2、的控制效果更好。关键词:铝合金;结构件;焊接变形DOI:10.20146/ki.1672-4224.2024.01.012中图分类号:TG457文献标识码:B文章编号:1672-4224(2024)01-0037-03Discussion on Control of Welding Deformation of Aluminum Alloy Structural ComponentsHailong Wu,Jicheng Fan,Lei Li(Lianyungang Jerry Automation Co.,Ltd.,Lianyungang,Jiangsu 222000)Abstract:Due
3、 to the high coefficient of thermal expansion,aluminum alloys suffer from severe welding deformation.Therefore,in order to reduce welding deformation,an analysis was conducted on the welding deformation of 6061-T6 aluminum alloy,andfurther research was conducted on the deformation of aluminum alloy
4、thin plates after applying control measures.The experimental results show that during electron beam overlay welding,the deformation in the central area of the aluminum alloy thinplate is the largest,and the measured deformation is always smaller than the simulated deformation.This is because a fixtu
5、rewas used to clamp the thin plate during the experiment,and after applying reverse deformation or rigid constraints,the deformation of the thin plate is significantly less and opposite to the original deformation direction.The above results indicate that theanti deformation method or rigid constrai
6、nt method can effectively reduce the welding deformation of aluminum alloys,and thecontrol effect of rigid constraint method is better.Key words:aluminum alloy;structural components;welding deformation引言铝合金相较于钢铁材料具有密度小、比强度高和耐腐蚀性好等优点,被广泛应用于航空航天、化工及汽车领域。焊接作为常见的金属材料加工手段,铝合金也多用焊接进行加工。而在众多焊接方法中,电子束焊具有能量密
7、度高、热影响区小的优点,常被用于铝合金薄板的焊接。但由于铝合金熔点低,但热膨胀系数和溶解热大,导致铝合金在冷却过程中存在收缩不均匀的问题,进而引起严重的焊接变形,对焊接结构的负面影响较大1。因此,为了更好地控制焊接变形,研究以 6061-T6铝合金薄板为例,对其变形情况及控制措施的有效情况进行了分析,以期为铝合金焊接变形控制提供有力参考。1铝合金薄板焊接变形分析及控制1.1铝合金薄板电子束焊变形分析为了探究铝合金薄板的焊接变形情况,研究对薄板进行了电子束焊,并对其进行了变形分析。薄板焊接方案为:选取2块 1001002 mm的6061-T6铝合金薄板,对薄板进行真空电子束平板叠焊,焊点为44,
8、共计16个焊点2-3。铝合金薄板焊接变形仿真及实测结果如图1所示。由图1(a)可知,中轴线左侧直线的实际变形量最大处为中点下方1 cm处,并向两侧逐渐递减。由图1(b)可知,实际变形沿直线方向先上升后下降,再上升后下降。由图1(c)可知,实际变形量在中点上方1 cm处达到最大,其变形量为 8.110-2mm。上述作者简介:吴海龙,男,45岁,大专,企业技能专家,连云港杰瑞自动化有限公司。E-mail:372024年第1期新疆钢铁总第169期结果表明,铝合金薄板焊接过程中存在变形,而导致仿真变形始终大于实际变形的原因是实验时对薄板进行了夹持。1.2 焊接变形控制方法导致铝合金焊接变形的主要原因是
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