[發明專利]一種焊接變形的控制方法

在審

• 申請號: 201811611506.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111375930A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 劉東軍;李志敏;侯秀娟;劉金玉;張道劉
• 申請（專利權）人: 中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 北京新知遠方知識產權代理事務所(普通合伙) 11397
• 代理人: 馬軍芳;李源

本申請實施例涉及軌道車輛技術領域，具體地，涉及一種焊接變形的控制方法。該焊接變形的控制方法，包括：獲取焊接接頭的固有應變；在所述焊接接頭的焊縫施加所述固有應變；對所述焊接接頭的焊接進行仿真模擬，得到所述焊接接頭的焊接變形；設置用于控制產生所述焊接變形的反變形。該控制方法能夠快速、準確地計算焊接變形，提高了焊接變形的計算效率，并為實現焊接反變形提供理論依據，提高了焊接裝配的準確性，解決現有車體裝配過程中容易出現“無法裝配”和設計變更的問題，進而提高產品質量和降低產品開發成本。

技術領域

本申請涉及軌道車輛技術領域，具體地，涉及一種焊接變形的控制方法。

背景技術

軌道車輛的車體在制造過程中，零件制造偏差、夾具定位偏差、焊接變形導致的偏差等偏差源都會影響車體的裝配質量，但是，現有車體在制造過程中，并未考慮焊接變形對車體的影響，使車體的焊接裝配準確性差，導致車體在裝配過程中容易因焊接變形而出現“無法裝配”的情況以及產品試生產階段的設計變更的問題，進而影響產品質量和提高產品開發成本。

發明內容

本申請實施例中提供了一種焊接變形的控制方法，該控制方法將焊接接頭的固有應變引入計算模型中，能夠快速、準確地計算焊接變形，提高了焊接變形的計算效率，并為實現焊接反變形提供理論依據，提高了焊接裝配的準確性，解決現有車體裝配過程中容易出現“無法裝配”和設計變更的問題，進而提高產品質量和降低產品開發成本。

本申請實施例提供了一種焊接變形的控制方法，包括：

獲取焊接接頭的固有應變；

在所述焊接接頭的焊縫施加所述固有應變；

對所述焊接接頭的焊接進行仿真模擬，得到所述焊接接頭的焊接變形；

設置用于控制產生所述焊接變形的反變形。

優選地，通過以下公式計算獲取焊接接頭的固有應變，其中：

W_x＝KQ (1)；

W_y＝ζQ (2)；

上式中，W_x為沿焊接截面的縱向固有應變，W_y為沿焊接截面的橫向固有應變，K為縱向固有應變系數；ζ為橫向固有應變系數，Q為焊接線能量。

優選地，通過實驗法對計算得到的所述固有應變進行修正。

優選地，所述縱向固有應變系數K為：

上式中，α為熱膨脹系數，c為比熱容，ρ為密度。

優選地，所述橫向固有應變系數ζ為：

上式中，α為熱膨脹系數，c為比熱容，ρ為密度。

優選地，采用Abaqus軟件對所述焊接接頭的焊接進行仿真模擬。

優選地，在所述焊接接頭的焊縫施加所述固有應變，具體包括：

將橫向固有應變和縱向固有應變轉化為各向異性的熱膨脹系數；

將所述熱膨脹系數賦予焊縫及焊縫附近區域的材料；

對所述焊縫及焊縫附近區域的材料施加單位溫度載荷。

優選地，所述熱膨脹系數采用下列公式計算獲得：

上式中，α為熱膨脹系數，W為焊縫截面的固有應變總和，F為固有應變施加區域的截面積，ΔT為單位溫度載荷。

優選地，設置用于控制產生所述焊接變形的反變形，具體包括：