后倾式离心风机叶轮机器人焊接工艺优化

发布时间：2024-03-11 00:22

　　在后倾式离心风机叶轮机器人焊接时,为了既保证焊缝质量又最大程度减小焊后变形量,综合运用热弹塑性有限元法和固有应变法对其焊接工艺进行优化。利用基于热弹塑性有限元法的Visual-Environment软件,结合双椭球热源模型对焊缝熔池情况进行数值模拟和实验验证,得到了最优焊接参数。在已知焊缝固有应变的情况下,采用基于固有应变法的Weld Planner软件对后倾式离心风机叶轮在不同焊接顺序和焊接方向下产生的变形进行了预测,得到了最优焊接顺序和焊接方向。运用得到的最优焊接工艺对后倾式离心风机叶轮进行试生产,其焊后变形情况与数值模拟得出的结果较为一致,满足产品的质量要求。

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1仿真流程和计算过程图

后倾式离心风机叶轮焊接数值分析的具体仿真流程和计算过程如图1所示。1.1后倾式离心风机叶轮有限元模型与网格划分

图2后倾式离心风机叶轮模型与网格

后倾式离心风机叶轮由Q345钢板拼装焊接成形,其组件包括上盖板、叶片和轮盘。本研究针对的叶轮型号为HTFC-V-630,其上盖板和叶片的板厚都是3mm,轮盘厚度是6mm。该产品的接头形式主要是以T形接头不开坡口的形式两面单道焊接成形,总计32道焊缝。为了能探究全部焊缝在不同焊....

图3局部有限元模型与网格

根据叶轮板材厚度和接头形式,采用Visual-Mesh模块参照板厚和对应的焊脚尺寸建立T形焊接接头的局部仿真模型,并对其进行网格划分。由于焊接过程是一个不均匀的加热过程,焊接热源及其热影响区的温度梯度变化很大,为了保证分析结果的准确性和提高运算速度,对焊缝及其周围位置的网格进行加....

图4双椭球热源模型

仿真结果的准确性取决于是否选择正确的热源模型、材料属性以及散热面等,其中热源模型的选择直接影响到焊接熔池的分布情况。目前对于焊接熔池分布形态主要包括2D高斯热源、3D高斯热源和双椭球热源模型。由于后倾式离心风机叶轮机器人焊接系统采用的是MAG焊接工艺,GOLDAK等[11]、LU....

本文编号：3925540