厚板多层多道焊角变形分析方法——焊接技术
第1期杨广臣,等:厚板多层多道焊角变形分析方法 117
另外,考虑到当前焊道是否填满当前层对I和
zi都有影响,所以当前焊道填满当前层时
δδ;δjy=δy,2
当前焊道未填满当前层时
δδ+yδzi=;δ,jy=δy-22
式中:δy为已焊完焊缝的厚度;δjy为考虑当前焊道是否填满当前层而采用的计算厚度。
所以,当前焊道填满当前层时由式(3)得
δ(δδ)
βi=2ki13
y
zi=
)得δδ)i(δy+βBi。i=2k1
δ3
(δ)y-2
β总变形量(考虑正负)为B=∑i。
对于第一道焊缝引起的角变形,直接根据横向变形量就可给出,即
ΔBtgβ=k。1
δ2
根据1imtgβ=β,因此得β
0
图4 角变形试验分析
Fig.4 Experimentalanalysisofangulardistortion
B=
i=1
β。∑
i
4
β1=kδ,
第一、第二、第三道焊缝引起的角变形方向相
同,此处为正方向;第四道焊缝引起的角边形方向相反,此处为负方向。总变形量试验值为5.8°,理论值为5.71°。
从试验结果可以看出,由公式计算的理论值与
试验值的趋势是一致的。3.2 厚板高强铝合金双面V形坡口多道焊
模拟计算如图5所示,高强铝合金工件,正反两面坡口角度均为75°,焊接顺序如图中标识,每道焊缝的参数近似相同(MIG焊:焊接电流
255A、焊接电压26V、焊接速度40cm/min),取板厚/层数为每道焊缝的厚度。
(4)
式中:k为焊缝形状系数;δ1为焊道厚度。
式(4)形式在文献[6]中也有提到。另外,当第二条焊道未填满第二层焊缝时,用式(4)计算角变形。
公式中横向收缩ΔB的计算,在很多文献中提到,此处推荐使用文献[7]中提到的公式计算,即
ΔBi=k2×10
δvi
质有关的系数。
-3
,
式中:W=UI;v为焊接速度(cm/min);k2为与材
3 实例分析与讨论
3.1 厚板低碳钢单面V形坡口多道焊
图4所示Q235钢板(250mm×
150mm×
16mm),对接接头坡口角度为60°,每道焊缝焊接参数约为焊接电流120A,焊接电压25V,焊接速度72cm/min,焊条E4303<4mm。角变形试验值与理论值如图4所示,ξ取值0.8,k取值0.48。
总变形量为
图5 多道焊焊道顺序示意图
Fig.5 Passorderinmulti-passwelding