铝合金构件焊接变形研究及焊接工艺优化

【摘要】随着铝合金在航空航天、动车、汽车等领域的广泛应用，结构件焊接变形的预测与控制已经成为一个热门研究方向。了解铝合金焊接变形的规律，采取合理的焊接工艺控制和降低焊接变形量，对提高产品质量具有重要的意义。本论文针对铝合金构件的焊接变形问题开展研究，用有限元仿真和实验方法分析变形规律并优化焊接工艺，减小铝合金构件的变形量。主要内容包括：局部接头的焊接参数优化，整体构件焊接顺序优化分析以及实验论证。对于局部接头焊接参数的优化，通过数值分析确定选用了双椭球焊接热源，优化得到了合适的焊接速度，确定了坡口尺寸等关键参数；得到了T型接头焊接过程温度场分布以及残余应力分布；总结出焊接接头的横向变形、纵向变形以及角变形规律，求解得到焊接的最小固有变形量。对于大型铝合金构件的焊接变形规律进行了有限元分析。应用固有应变法，将计算得到的局部焊接接头固有变形量转化为一个等效载荷，将整体构件的焊接过程转化为按照一定的顺序在焊缝位置施加等效载荷，最终快速地计算出铝合金构件的整体变形量。在不同焊接顺序的优化分析中，将铝合金构件焊缝按照自由焊接顺序和对称焊接顺序计算焊后残余变形量，并进行了对比分析，结果表明：通过本文提出的方法优化焊接顺序可以降低铝合金构件的焊接变形量。对于不同组装方法的整体变形进行了实验研究，针对整体焊接组装方法和分块式焊接组装方法，分别测量了焊接后结构件长度方向和高度方向的变形量，实验数据表明：分块式焊接组装方法的焊接变形量小于整体焊接组装方法的焊接变形量，可以明显提高大型构件的整体焊接尺寸精度。
【作者】潘德刚；
【导师】刘纯国；
【作者基本信息】吉林大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】铝合金构件；焊接变形；固有应变；T型接头；温度场；焊接工艺；

【参考文献】
[1]张堰铭,刘季科.地下鼠生物学特征及其在生态系统中的作用[J].兽类学报,2002,02:144-154.
[2]齐珊珊.大学生自我妨碍、成就动机与学业拖延的关系研究[D].曲阜师范大学,应用心理学,2013,硕士.
[3]张高阳,金鑫,张之敬.步进驱动系统大振荡机理与轨迹优化控制[J].自动化学报.
[4]王培培.Fe/Cu共催化端基炔的偶联反应以及Nd促进的酮的Barbier反应及烯烃化反应[D].苏州大学,有机化学,2013,硕士.
[5]赵慧玲.网络技术及标准的发展[J].电信网技术.2000(01)
[6]马根峰.广东电信公话200专用话机话务动态分析系统的构建[J].电信科学,2003,11:49-51.
[7]李璇.学前教育专科生性别角色类型与职业认同的现状研究[D].华东师范大学,发展与教育心理学,2012,硕士.
[8]戴娜.中国现代文学中的“复仇”叙事[D].南京师范大学,中国现当代文学,2011,硕士.
[9]曾忠敏.镍钛形状记忆合金循环伪弹性特性描述[D].重庆大学,力学,2014,硕士.
[10]杨哲.中国特色公民社会构建论析[D].西北大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[11]崔玉洁.空间数据库中移动对象的反最近邻查询处理技术研究[D].西南大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[12]殷俊,陈朝霞,艾书伦,刘航,张玉红,何培新.三元乙丙橡胶共混改性的研究进展[J].合成橡胶工业,2015,03:244-248.
[13]陈秀梅.论我国互联网金融市场信用风险管理体系的构建[J].宏观经济研究,2014,10:122-126.
[14]冯继兴.酪氨酸磷酸化蛋白和胞质动力蛋白在对虾白斑症病毒（WSSV）感染过程中的作用研究[D].中国海洋大学,水产养殖,2014,博士.
[15]卢明辉,彭立才,杨慧珠,张海云.小生境遗传算法AVOA反演[J].石油地球物理勘探,2006,04:447-450+492+360.
[16]李桂芳.支气管肺发育不良小鼠血清MIF和PLTP表达水平及意义[D].泰山医学院,妇产科学,2012,硕士.
[17]李倩.基于RSS的信息推送系统与订阅系统的研究与实现[D].北京交通大学,2012.
[18]狄蓉.地方政府性债务风险防范与管理研究[D].山西财经大学,财政学,2014,硕士.
[19]王鑫.网络服务提供者不作为侵权行为研究[D].复旦大学,法律,2012,硕士.
[20]张佳.瑶寨隧道断层破碎带结构受力与变形特性分析[D].长安大学,岩土工程,2013,硕士.
[21]李彪.城市安全规划及应急地理信息系统的开发[D].首都经济贸易大学,劳动卫生与环境卫生学,2004,硕士.
[22]杨建国.中国联通包头分公司基层员工积极性调动研究[D].内蒙古大学,工商管理,2014,硕士.
[23]周林轲.电子商务中基于信任的推荐算法研究[D].湖南大学,软件工程,2011,硕士.
[24]牧磊.丹参、三七有效组分及复方配伍经内耳给药的转运特性和机理[D].广东药学院,药剂学,2012,硕士.
[25]郭权.查尔斯·狄更斯《荒凉山庄》中的法治[D].厦门大学,英语语言文学,2014,硕士.
[26]金鹏涛.城市土地集约利用评价研究[D].长安大学,行政管理,2014,硕士.
[27]许恒.基于微纳米结构减色滤光片的研究[D].苏州大学,光学工程（专业学位）,2014,硕士.
[28]赵显超.中国互联网金融与商业银行的关系研究[D].云南财经大学,金融学,2014,硕士.
[29]马安琪.叔本华对意志可知性的论证[D].四川外国语大学,外国哲学,2013,硕士.
[30]丁雨廷.LDPC码编译码原理及多码率编码研究[D].杭州电子科技大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[31]姚增起.具有多种元件的N中取K容错系统及其可靠性[J].自动化学报,1992,02:249-251.
[32]YangLei.A Corpus-based Comparative Analysis of the Noun Phrase Structure in the Chinese and American College Students’ Writing Assignments[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[33]李欣欣.几种Zn基二元及三元合金液态结构研究[D].山东大学,材料加工工程,2013,硕士.
[34]刘旭彤,王会进,蹇昌树.网格计算及其在进化计算中的应用[J].计算机应用,2005,11:2635-2637.
[35]朱娟.元杂剧中的母亲形象研究[D].安徽大学,社会学,2014,硕士.
[36]张旭.金融支持山东省县域经济发展的案例研究[D].山东财经大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[37]刘梁.最终控制人特征与现金股利政策实证研究[D].浙江工商大学,会计学,2012,硕士.
[38]李俊民.自能式SF_6断路器的理论计算[D].沈阳工业大学,电气工程,2003,硕士.
[39]徐强.盐酸达泊西汀的合成及工艺改进[D].郑州大学,药物化学,2013,硕士.
[40]戴永寿,郑德玲,魏磊,霍志勇.高阶统计量地震子波估计建模[J].石油地球物理勘探,2006,05:514-518+540+614+486.
[41]周红艺,梁思,曾思思,雷双健.Fe_3O_4稳定化纳米Pd/Fe对水中2,4-D的催化还原脱氯研究[J].环境科学,2013,11:4311-4318.
[42]陈娜.多通道营养液在线检测系统的研究开发[D].首都师范大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[43]徐竞.基于咪唑类离子液体的生物电极构筑及其传感性能研究[D].扬州大学,物理化学,2012,硕士.
[44]谭章坤.CSAMT在深部勘探中的效果研究[D].成都理工大学,应用地球物理,2013,硕士.
[45]张锐.基于Lotus Domino/Notes的办公自动化系统的研究与设计[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[46]李婧源.关中地区旅游景区度假酒店设计的地域性表达[D].长安大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[47]董京京.抑阳酒连散治疗葡萄膜炎及视觉电生理的临床研究[D].黑龙江中医药大学,中医五官科学（专业学位）,2014,硕士.
[48]郝曙光.论后现代主义对中国当代建筑设计的影响[D].河北大学,艺术学,2014,硕士.
[49]牛峥.男子游泳运动员100米仰泳划手技术分析与推进力变化的研究[D].西安体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[50]王健龙.锂硫电池正极S/C及S/TiO_2复合材料的制备和性能研究[D].中南大学,2014.