焊接速度对铝合金多道焊焊接残余应力影响研究

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1、第36卷第1期铁道学报Vol_36NO．12014年1月JOURNAL0FTHECHINARAILWAYSOCIETYJanuary2014文章编号：1001—8361(2014)01—0016-06焊接速度对铝合金多道焊焊接残余应力影响研究马思群，袁永文，冯良波，兆文忠，方吉，李季涛(1．大连交通大学交通运输工程学院，辽宁大连116028；2．长春轨道客车股份有限公司转向架制造中心，吉林长春130062)摘要：采用有限元热弹塑性分析方法对焊接速度与铝合金多道焊焊接残余应力问的影响关系进行模拟。以高速列车中间车铝

2、合金车体K—K端16V(对接6道焊)多道焊为对象，按实际加工工艺，基于有限元软件Sysweld，采用焊接热循环曲线方法对焊接残余应力进行数值仿真分析，然后通过x射线法对焊缝进行残余应力测试。结果表明，数值仿真结果与实验结果相符。参照原始工艺方案，将各道焊焊接速度上下浮动2mm／s，获得另外2个焊接加工方案。分别对3个方案进行数值计算，并分析比较其残余应力。结果表明：多道焊焊接速度越大，纵向残余应力越大，横向残余应力越小；焊接速度的改变对纵向残余应力的影响显著大于对横向残余应力的影响。关键词：焊接速度；多道焊；残余

3、应力；铝合金中图分类号：TG404；U270．6文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-8360．2014．01．003ResearchonEffectofWeldingSpeedonAluminiumAlloyMulti-passWeldingResidualStressMASi—qun，YUANYongwen，FENGLiang_bo，ZHA()Wen—zhong，FANGJi，IIJi—tao(1．SchoolofTraffic＆Transportation，DalianJiaoton

4、gUniversity，Dalianl16028，China：2．BogieManufacture(；enter，ChangchunRailwayVehiclesCo．，Ltd；Changchunl30062，China)Abstract：Theeffectoftheweldingspeedontheresidualstressofaluminiumalloymulti—passweldingwassim—ulatedwiththethermalelastic—plasticfiniteelementanalys

5、ismethod．Takingthe16V(6passbuttweld)multi—passweldsofEndK_Kofmiddlealuminum—alloycarofthehigh—speedrailwaytrainastheresearchob—ject，thethermalcyclingcurvemethodwasusedtoconductthenumericalsimulationofresidualstressesbvfo1一lowingtheactualweldingprocessandusing

6、thefiniteelementSoftwareSysweld．ThentheresidualstressesofweldsweremeasuredwiththeX—raymethod．TheFEMresultsconformedtotheexperimentalresuIts．Withreferencetotheoriginalweldingprocess，anothertwoweldingprocessingschemeswereobtainedbyfloatingtheweldingspeedofeachw

7、eldpass2mm／supanddown．Thethreeschemeswerecomputedrespectivelyandtheirresultswerecompared．Theresultsshowasfollows：thehigherthespeedofmulti—passwelding，thelargethelongitudinalresidualstressandthesmallerthehorizontalresidualstress；changingoftheweldingspeedhasmor

8、egreatimpactonthelongitudinalresidualstressthanonthehorizontalresidualstress．Keywords：weldingspeed；multi—passwelding；residualstress；aluminiumalloy国内多种型号动车组，虽然外形不尽相同，但车热随后又快速冷却，因此不可避免地在焊接接