一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法，该方法考虑分块制造的结构件焊接后的变形程度，利用分块螺栓组群的弹性相互作用，发现螺栓群最终预紧力标准差最小的紧固策略具有分块阵的特点，分区内元素的绝对值差值较小，进而按照配合界面配合间隙最小以及“相对的两区域中心与螺栓群几何中心的连线呈钝角”原则，分区域进行紧固的工艺策略。本发明专利技术以某分块结构为例，制定螺栓组群分区紧固工艺，结果显示，分区紧固的预紧力均匀分布性较好，最大残余预紧力偏差降低了一半以上。

A Multi-bolt Fastening Method for Welding Deformed Structure

The invention discloses a multi-bolt fastening process method for welding deformed structure. The method considers the deformation degree of welded structural parts manufactured by blocks. By using the elastic interaction of block bolt groups, it is found that the fastening strategy with the minimum standard deviation of final pre-tightening force of bolt groups has the characteristics of block arrays, and the absolute difference of elements in zones is small, and then matches according to the matching interface. The principle of minimum clearance and \obtuse angle of the connection between the relative two regional centers and the geometric centers of bolt groups\ is adopted, and the technological strategy of regional fastening is adopted. Taking a block structure as an example, the bolt group zoning tightening process is formulated. The results show that the pre-tightening force of zoning tightening is uniformly distributed, and the maximum residual pre-tightening force deviation is reduced by more than half.

【技术实现步骤摘要】
一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法
本专利技术属于紧固工艺
，具体地，是一种针对焊接变形后保证螺栓连接预紧力均匀的紧固工艺。
技术介绍
焊接是通过局部加热或加压，或同时加热加压的方法，将连接处的金属熔化或使其达到塑性状态从而促使连接处金属原子互相渗透以达到金属晶格间距，完全利用原子间的结构力将同种或异种材料连接起来的工艺方法。在此过程中，焊接物理现象十分复杂，尤其在焊缝及热影响区内，由于局部加热的原因，在这个区域内产生了极大的温度梯度，从而在整个构件截面上产生了弹性、弹塑性、塑性三种区域。而在冷却至室温后，由于加热过程产生的塑性应变的累积导致了结构的变形，使得焊件的形状和尺寸发生畸变，即焊接变形。在工程实践中，许多重大装备涉及分块制造，即多系统拼接。这些装备服役工况恶劣，一般会承受大扭矩、大推力和冲击载荷的作用，系统振动剧烈，而且工作区域狭窄，一旦发生螺栓断裂破坏，更换维修工作难以进展，不但影响施工进度更会增加施工风险，因此研究焊接变形结构的多螺栓紧固工艺具有十分重要的意义。螺栓预紧力均匀分布是保证焊接件分块螺栓连接刚度的关键，预紧力能否均匀分布主要取决于螺栓群紧固工艺，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法，其特征在于具有如下步骤：S1、测量因焊接导致的各零件配合界面变形，获得主要变形区域位置标识为P＝{p1，p2，…，pn}，其中pi＝(xi，yi，zi)为凸起或下凹区域中心点坐标，(xi，yi)表征零件配合界面水平位置，zi表征凸起或下凹位移参量，其中，i∈(1,2,...,n)；S2、对步骤S1获得的主要变形区域位置标识计算装配初始时刻，相互配合零件位置距离，并表征为ΔH＝{Δh1，Δh2，…，Δhn}，其中Δhi＝(xi，yi，Δzi)以相互配合的一个零件水平位置(xi，yi)为基准，获得的垂直配合表面方向位置距离量为Δzi；S3、根据各主要变形区...

【技术特征摘要】
1.一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法，其特征在于具有如下步骤：S1、测量因焊接导致的各零件配合界面变形，获得主要变形区域位置标识为P＝{p1，p2，…，pn}，其中pi＝(xi，yi，zi)为凸起或下凹区域中心点坐标，(xi，yi)表征零件配合界面水平位置，zi表征凸起或下凹位移参量，其中，i∈(1,2,...,n)；S2、对步骤S1获得的主要变形区域位置标识计算装配初始时刻，相互配合零件位置距离，并表征为ΔH＝{Δh1，Δh2，…，Δhn}，其中Δhi＝(xi，yi，Δzi)以相互配合的一个零件水平位置(xi，yi)为基准，获得的垂直配合表面方向位置距离量为Δzi；S3、根据各主要变形区域的螺栓组群几何特征划分区域，得到n个区域，根据需要设置目标扭矩的从小到大m遍的紧固扭矩值；S4、标识步骤S3得到的n个区域整体的几何中心O，O的坐标标识为(xo，yo)；S5、区域1的确定及螺栓拧紧：根据步骤S2获得的ΔZ＝{Δz1，Δz2，…，Δzn}，选取其中最小值ΔZs1＝min(Δz1，Δz2，…，Δzn)，并定义相对应的区域为区域1且区域1几何中心为A1＝(xs1，ys1)；S6、按照步骤S3设置的最小紧固扭矩值，采用十字交叉法完成区域1范围内各螺栓的第一遍紧固；S7、区域j的确定及螺栓拧紧：S71、令j＝2；S72、设区域j几何中心为Aj＝(xsj，ysj)，Aj满足Aj-1、O、Aj连线夹角∠Aj-1OAj＞90°、且区域j的垂直配合表面方向位置距离量ΔZsj满足ΔZsj＝min(剩余待确定区域的Δzi)；确定Aj及区域j位置后，按照步骤S3设置的最小紧固扭矩值、采用十字交叉法完成区域j范围内各螺栓的第一遍紧固；S73、令j＝j+1，若j≠n，则重复步骤S72，若j＝n，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙清超，孙克鹏，赵斌斌，穆晓凯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21