焊接方法对D406A薄壁壳体马鞍形接头残余变形的影响

作者：王卫玲; 张黎旭; 吴军; 殷咸青; 王安; 杨健楠

来源：激光杂志, 2016, 37(10): 21-25.

DOI：10.14016/j.cnki.jgzz.2016.10.021

• 固体发动机壳体
• 马鞍形焊缝
• TIG焊
• 激光焊
• 焊接残余变形

含大尺寸马鞍形焊缝薄壁壳体的焊接变形规律复杂、焊后矫形难度大。本文采用试验测试和数值模拟相结合的方法定量评估了用激光焊取代传统TIG电弧焊后含大尺寸马鞍形焊缝D406A超高强钢固体发动机壳体(MKT)焊接残余变形的控制效果。论文建立了D406A超高强钢焊接过程的三维热弹塑有限元模型;开展了含大尺寸马鞍形焊缝D406A超高强钢筒体试验件(MTT)的TIG焊试验;采用三维全场静态变形测量系统(XJDP)测量MTT焊后残余变形,并用于D406A超高强钢焊接三维热弹塑有限元模型的修正和验证;采用验证后的有限元模型计算获得了MKT的TIG焊接残余变形和激光焊接残余变形。结果表明:两种方法焊接MKT后引起的残余变形趋势相同;激光焊接后MKT的残余变形最大值为1.68mm,远远小于手工TIG焊的最大焊接残余变形7.23mm。研究结果将为含复杂形状长焊缝超高强钢固体发动机壳体焊接工艺的更新换代提供数据支持。

• 单位
  金属材料强度国家重点实验室; 西安航天动力机械厂; 西安交通大学