Диссертация (1026249), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Варианты закрепления сварного изделия в приспособлении162По результатам численного моделирования поперечная усадка сварногоизделия, соответствующая схемам закрепления на Рисунке 4.29, составила: а)Δпоп=0,247 мм; б) Δпоп=0,476 мм и в) Δпоп=0,183 мм соответственно.Увеличение ширины контакта с 6 мм до 22 мм привело к более интенсивнойтеплоотдаче в медную подкладку, и снижению величины продольной усадки с0,247 до 0,183 мм. При этом поперечная усадка сварного изделия вприспособлении практически не зависела от вводимой погонной энергии иповышалась с 0,247 до 0,476 мм лишь при увеличении осевого поджатия в 2раза.
Следовательно, необходимо ограничивать усилие осевого поджатияориентируясь на назначенные припуски на механическую обработку деталейизделия.Относительная пластическая деформация по Мизесу при сварке наприспособлении с суммарной шириной зоны контакта 6 мм составляла 8,5%,тогда как для схемы закрепления с суммарной зоной контакта 22 мм и осевымиусилиями поджатия Fоп и 2Fоп составляли 6,7 и 6,4% соответственно.Увеличение зоны пластической деформации для варианта (а), вероятно,связано с тем, что жесткость конструкции препятствует увеличению зоныпластической деформации в виду менее интенсивной теплоотдачи в подкладкисекторов, чем для вариантов (б) и (в).Использование предложенной численной термодеформационной моделипозволяет прогнозировать остаточные деформации тонкостенных сварныхконструкций и обечаек с жесткими допусками на отклонение геометрическихразмеров и добиться их минимизации, подобрав наиболее рациональную схемузакреплениявприспособлении,конструкциюивеличинуразжатияконцентрических секторов и осевого поджатия сварного изделия на стадиипроектирования сварочного приспособления.1634.8.
Выводы главы 41.НаосновеANSYS/Multiphysicsчисленноймоделитеплопередачивпакетеразработана методика численного моделированиявлияния термодеформационного цикла АрДС стыковых соединений на меднойподкладке на остаточные деформации тонколистовых конструкций изкоррозионно-стойких сталей аустенитного класса толщинами от 1,5 до 3,0 мм.2.Построенная по разработанной методике модель позволяет оценитьвлияние термодеформационного цикла АрДС на остаточные деформации впродольных и кольцевых швах стыковых соединений цилиндирическихконструкций из коррозионно-стойкой стали с толщиной стенки от 1,5 до 3,0мм с учетом влияния сборочно-сварочных приспособлений.3.Наоснованиирезультатов,полученныхпримоделированиинапряженно-деформированного состояния корпуса наружного опоры турбинынизкого давления при сварке рекомендуется увеличить ширину зоны контактамедной подкладки и стального образца с 6 до 22 мм, что приведет к болееинтенсивной теплоотдаче в медную подкладку и снижению поперечной усадкисварного изделия с 0,247 до 0,183 мм (снизилась на 26%).4.При моделировании влияния термодеформационного цикла сваркикорпуса наружного опоры турбины низкого давления в сборочно-сварочномприспособлении на распределение остаточных деформаций установлено, чтовеличина как окружной так и поперечной усадки кольцевых сварных швовтонкостенных оболочек не зависит от вводимой погонной энергии при сваркев интервале 111 - 156 кДж/м.
Существенное влияние на величину поперечнойусадки сварного изделия оказывает усилие осевого поджатия в сборочносварочном приспособлении, увеличение которого с 6,4 до 12,8 кН приводит квозрастанию поперечной усадки сварного изделия с 0,247 до 0,476 мм (в 1,9раза) соответственно.164Общие выводы по работе1.Экспериментально определены границы диапазонов варьированиясварочного тока Iсв и скорости сваркиVсв для автоматической АрДСнамедной подкладке стыковых швов с размерами, установленными ГОСТ 1477176, из коррозионно-стойкой стали аустенитного класса толщинами 1,5-3,0 мм.Для листов с толщинами 1,5; 2,0 и 3,0 мм они составили: Iсв=90-125А приVсв=12-30 м/ч, Iсв=90-160А при Vсв=10-26 м/ч и Iсв=170-225А при Vсв=10-25 м/чсоответственно.2.При исследовании контактной теплопередачи в медную подкладкуустановлено,чтотеплопроводностишероховатостейтермическаявоздушнойповерхностей,проводимость,прослойкиотражаетмеждуреальныерассчитаннаяпомикронеровностямиусловиясваркиспогрешностью 5-7%.
Определена величина теплоотдачи в медную подкладкудля максимальной и минимальной погонных энергий qп в исследуемыхдиапазонах варьирования параметров режимов АрДС коррозионно-стойкихсталей аустенитного класса с толщинами δ=1,5; 2,0 и 3,0 мм, котораясоставляет - (0,31-0,36)·qп, (0,27-0,32)·qп и (0,21-0,24)·qп соответственно.3.Разработанаматематическаямодельтеплопередачисэкспериментальными коэффициентами, связывающими основные параметрыгеометрии сварного шва стыкового соединения, соответствующие ГОСТ14771-76, с параметрами режимов автоматической АрДС на медной подкладкекоррозионно-стойких сталей аустенитного класса толщиной от 1,5 до 3 мм.4.Разработана методика оценки влияния термодеформационногоцикла автоматической АрДС стыковых соединений на остаточные деформациисварной конструкции при АрДС плоских образцов и кольцевых швовтонкостенных оболочекна основе разработанной модели сварки встыктонколистовых материалов в пакете ANSYS/Multiphysics, позволяющая165получить рекомендации по уменьшению остаточных деформаций при сваркена сборочно-сварочных приспособлениях с медной подкладкой.5.Разработана компьютеризированная система выбора режимов сварки«Расчет параметров геометрии стыковых соединений при аргонодуговойсварке тонколистовых коррозионно-стойких сталей на медной подкладке»,формирующаянаилучшеесочетаниепараметроврежимасварки,удовлетворяющих заданному производственному требованию, и позволяющая,в результате этого, усовершенствовать технологию автоматической АрДС безприсадочной проволоки стыковых соединений на медной подкладке.
СистемавнедренанапредприятииОАО«Уфимскоемоторостроительноепроизводственное объединение».6.системыБазаданных,выбораиспользуемаярежимовсварки,в основекомпьютеризированнойприменяетсядляуправленияпрограммируемых сварочных источников питания, реализуемых компаниейООО «ШТОРМ-ЛОРХ», в качестве запрограммированных заданий для сваркитонколистовойнержавеющейстали(функцияTiptronic)сварочнымиинверторами серии Lorch DC с суммарным расчетным экономическимэффектом в 3,4 млн. рублей.166ЛИТЕРАТУРА1.Акулов А.И., Гусаков Г.Н. О формировании шва при автоматическойаргонодуговойсваркенавесунеплавящимсяэлектродом// Сварочное производство.
1974. № 3. С. 16-18.2.Акулов А.И., Гладков Э.А., Юхин Н.А. Процессы саморегулированияпо скрытой составляющей длины дуги при сварке неплавящимся электродом варгоне//Сварочноепроизводство.1974.№7.В.И.ТехнологияиС. 1-3.3.АкуловА.И.,БельчукГ.А.,Демянцевичоборудование сварки плавлением: Учебник для студентов вузов.
- М.:Машиностроение, 1977. 432 с.4.Антонец Д.П., Псарас Г.Г. Экспериментальное определение веса,формы и размеров сварочной ванны // Сварочное производство. 1970. № 5.С. 11-13.5.Исследование стабильности геометрических характеристик сварногосоединения при длительной работе вольфрамового электрода / В.В. Атрощенко[и др.] // Сварка и диагностика. 2011. № 6. С. 40-42.6.Влияние геометрии лантанированного вольфрамового катода настабильность глубины проплавления при сварке в аргоне / В.В. Атрощенко [идр.] // Сварочное производство. 2012.
№ 2. C. 29-33.7.Численное моделирование формы проплавления при аргонодуговойсварке неплавящимся электродом на медной подкладке / В.В. Атрощенко [и др.]// Вестник УГАТУ. 2012. Т.16, №8 (53). C. 89-94.8.БабкинА.С.,Епифанцев Л.Т.Методикарасчетаоптимальныхпараметров дуговой сварки и наплавки // Сварочное производство. 2004. № 2. С.3-6.1679.Оптимизация основных факторов при построении статистическихмоделей процесса сварки плавлением / Б.Н. Бадьянов [и др.] // Сварочноепроизводство. 1982. №6. С.
31-32.10. Зависимость между током, скоростью сварки и толщиной материала,установленнаяполитературнымданным/Б.Н.Бадьянов[идр.]// Автоматическая сварка. 1982. № 7. С. 72-73.11. Барашков А.С., Шоршоров М.Х. К оценке эффективного радиусаподвижного нормально-кругового источника на поверхности плоского слоя поширине зоны проплавления // Сварочное производство. 1990. № 8. С. 12-14.12. Беленький В.Я., Язовских В.М., Трушников Д.Н.
Тепловые процессыпри электронно-лучевой сварке круговых швов // Сварка и диагностика. 2012. №5. C. 25-30.13. Березовский Б.М., Стихин В.А. Расчет параметров распределениятеплового потока поверхностной сварочной дуги // Сварочное производство.1980. № 2. С. 17-19.14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
