厚板多层多道焊角变形分析方法(3)

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

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