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1、第37卷第4期舰船科学技术Vol.37,No.42015年4月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYApr.,2015船舶结构的搅拌摩擦焊技术121荆忠亮,赵彤涌,宋志强(1.山西工程技术学院,山西阳泉045000,2.华锐风电科技(集团)股份有限公司,北京100872)摘要:为探索搅拌摩擦焊技术在不同厚度船舶钢板结构厚度焊接中的应用,本文建立搅拌摩擦焊焊接过程的有限元模型,获得工件在加工过程中的弹性变形以及应力分布。通过二次开发方法,研究不同接触力对不同厚度钢板在加工过程中的弹性变形、接触应力的影响,为工程实践提供参考。当接触力处于(500~1000N)区间时
2、,应当保证钢板厚度不低于2mm,当接触力处于(1000~1500N)区间时,应当保证钢板厚度不低于3mm,当接触力处于(1500~2000N)区间时,应当保证钢板厚度不低于4mm。这样可以保证焊接出来的钢结构具有较小的残余应力,并且结构在使用过程中不会出现由于残余应力释放而产生的结构变形。关键词:搅拌摩擦焊;船舶结构;有限元中图分类号:U671.84文献标识码:A文章编号:1672-7649(2015)04-0117-04doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2015．04．024Frictionstirweldingtechnologyresearc
3、hinshipstructure121JINGZhong-liang,ZHAOTong-yong,SONGZhi-qiang(1.ShanxiInstituteofTechnology,Yangquan045000,China;2.SinovelWind(Group)LimitedbyShareLtd.,Beijing100872,China)Abstract:InordertoexploretheFSWtechnologyindifferentthicknessshipsteelplateweldedstructure,thispaperestablishafinite
4、elementmodelofthefrictionstirweldingprocess,andobtaintheelasticdeformationandstressdistributionoftheworkpieceduringmachining.Westudiedtheeffectsoftheelasticdeformationandcontactstressduringprocessondifferentcontactforcesanddifferentthicknessoftheplatebasedonthesecondarydevelopment,thispro
5、videareferenceforengineeringpractice.Whenthecontactforceisintherangeof(500~1000N),shouldensurethattheplatethicknessofnotlessthan2mm,whenthecontactforceat(1000~1500N)interval,shouldensurethattheplatethicknessofnotlessthan3mm,whenthecontactforceat(1500~2000N),theplatethicknessshallensuretha
6、tnotlessthan4mm.thiscanensurethesteelstructureweldedwithasmallerresidualstress,andthestructurewillnotgenerateastructuraldeformationduetotheresidualstress.Keywords:FSW;shipstructure;FEM好、工作环境优良等优点。摩擦焊通过辅助设备使0引言得需要粘合的零件结构结合面相互做高速相对运动,近年来,各种新型加工方式不断出现,使得加从而借助摩擦产生的热量使得结构结合面附近的材工领域飞速发展。金属结构在航空
7、、航天、船舶、料融化相互粘合,完成零件的连接。车辆等诸多领域属于最为常见的结构之一,因此对摩擦焊,在加工过程没有材料损失,安全性有[1-3]金属结构加工方式的研究成为热点。在诸多新一定的保障,具有较好的宜人性。然而该种加工方型加工方式中,摩擦焊具有加工效率高、焊接质量式的不足之处在于,摩擦焊往往通过零件高速旋转收稿日期:2014-09-14;修回日期:2015-01-23作者简介:荆忠亮(1977-),男,硕士,讲师,研究方向为数控技术、装备制造、设备监控等。·118·舰船科学技术第37卷产生较大的相对运动速度进行摩擦,如果对
