一种电子束焊接预反变形控制方法技术

本申请公开了一种电子束焊接预反变形控制方法，该方法包括：构建待焊接件的仿真模型，对仿真模型进行电子束焊接仿真计算得到仿真焊接结果；将仿真焊接结果与待焊接件进行对比确定出仿真模型的变形信息；基于变形信息确定对应的反变形信息，以及基于反变形信息对待焊接进行预反变形设置。本申请解决了避免待焊接件在焊接过程中发生变形的技术问题。件在焊接过程中发生变形的技术问题。件在焊接过程中发生变形的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电子束焊接预反变形控制方法


[0001]本申请涉及零件焊接
，尤其涉及一种电子束焊接预反变形控制方法。

技术介绍

[0002]零件加工工艺是将原材料或者半成品加工成符合产品要求的零件的工艺，在零件加工过程中焊接技术作为不可或缺的一个重要环节，焊接技术是在高温或者高压条件下，使用焊接材料将两块或者两块以上的材料连接成一个整体的工艺。而电子束焊接具有热输入小、熔池深宽比大、焊接变形小、真空保护效果好等特点，被广泛应用于零件焊接中。
[0003]零件在焊接过程中由于需要在高温或者高压条件下进行不可避免会产生形变，尤其是薄壁结构的零件，例如，某型号燃料舱为大尺寸薄壁结构，为典型弱刚性结构，焊接极易造成整体结构变形，轮廓度超差。为了避免焊接过程中导致形变，需要设计对应的预反变形方案或者预防形变的方案。

技术实现思路

[0004]本申请解决的技术问题是：如何避免待焊接件在焊接过程中发生变形，本申请提供了一种电子束焊接预反变形控制方法，本申请实施例所提供的方案中，利用模拟仿真对待焊接件进行电子束焊接仿真计算，基于计算结果对待焊接件变形位置进行预反变形设计，根据预反变形设计对实物焊接提供指导，减少实物试错，大幅降低研制成本，提高待焊接件生产效率。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种电子束焊接预反变形控制方法，该方法包括：构建待焊接件的仿真模型，对所述仿真模型进行电子束焊接仿真计算得到仿真焊接结果；将所述仿真焊接结果与所述待焊接件进行对比确定出所述仿真模型的变形信息；基于所述变形信息确定对应的反变形信息，以及基于所述反变形信息对所述待焊接进行预反变形设置。
[0006]可选地，对所述仿真模型进行电子束焊接仿真计算得到仿真焊接结果，包括：按照预设约束条件对所述仿真模型进行网格划分，以及按照指定焊接顺序依次在所述仿真模型中每个焊缝处加载电子束焊接仿真热源；基于所述热源依次对所述仿真模型中每个焊缝进行电子束焊接仿真得到所述仿真焊接结果。
[0007]可选地，所述预设约束条件包括：所述仿真模型网格划分中所划分的网格尺寸不大于所述待焊接件壁厚的一半；以及所述仿真模型中焊缝处网格尺寸小于非焊缝处网格尺寸的四分之一。
[0008]可选地，所述热源为面热源和体热源所组成的组合热源。
[0009]可选地，所述热源所对应的参数包括电子束焊接加速电压、焊接电流以及焊接速度，其中，所述电子束焊接加速电压取值范围为10KV～120KV，所述焊接电流取值范围为30mA～50mA，所述焊接速度取值范围为1m/min～1.5m/min。
[0010]可选地，所述变形信息包括变形区域、变形大小以及变形类型；将所述仿真焊接结
果与所述待焊接件进行对比确定出所述仿真模型的变形信息，包括：基于所述仿真焊接结果确定所述仿真模型经过电子束焊接仿真后各个位置的仿真焊接参数，以及确定所述待焊接件的各个位置的参数；将所述仿真模型经过电子束焊接仿真后各个位置的仿真焊接参数与所述待焊接件上与其对应位置的参数进行对比计算得到各个位置所对应的差值；基于所述差值确定出所述仿真模型经过电子束焊接仿真后至少一个变形区域所对应的位置、变形大小以及变形类型。
[0011]可选地，基于所述变形信息确定对应的反变形信息，包括：根据所述仿真模型经过电子束焊接仿真后每个变形区域所对应的位置在所述待焊接件上确定出与所述变形区域对应的反变形区域；基于所述每个变形区域所对应的变形大小确定所述反变形区域所对应的反变形大小，其中，所述反变形大小与所述变形大小相同；基于所述每个变形区域所对应的变形类型在所述预反变形设置于所述变形类型相反的反变形类型。
[0012]可选地，基于所述每个变形区域所对应的变形类型在所述反变形区域设置于所述变形类型相反的反变形类型，包括：若任一变形区域所对应的变形类型为凸起，在所述待焊接件上对应位置的反变形区域设置的反变形类型为凹陷；或若任一变形区域所对应的变形类型为凹陷，在所述待焊接件上对应位置的反变形区域设置的反变形类型为凸起。
[0013]可选地，基于所述反变形信息对所述待焊接进行预反变形设置之前，还包括：基于所述反变形信息对所述仿真模型进行预反变形设置得到反变形后的仿真模型；对所述反变形后的仿真模型进行电子束焊接仿真计算得到新的仿真焊接结果；将所述新的仿真焊接结果与所述待焊接件进行对比得到对比结果，基于所述对比结果判断所述新的仿真焊接结果是否存在变形区域；若存在，则根据变形区域所对应的变形信息确定新的反变形信息，基于所述新的反变形信息重新对所述仿真模型进行预反变形设置，直到所述反变形后的仿真模型进行电子束焊接仿真得到的新的仿真焊接结果中不存在变形区域为止，将当前反变形后的仿真模型所对应的反变形信息作为对所述待焊接进行预反变形设置的反变形信息。
[0014]可选地，还包括：获取经过预反变形设置后的待焊接件进行电子束焊接得到焊接结果；根据所述焊接结果与所述待焊接件进行对比判断焊接后的待焊接件是否存在变形；若存在，则重新对所述待焊接件的仿真模型进行仿真计算以及重新确定出新的反变形信息，直到基于新的反变形信息对所述待焊接件进行预反变形设置后的待焊接件进行电子束焊接得到焊接结果不存在变形为止。
[0015]第二方面，本申请提供一种计算机设备，该计算机设备，包括：
[0016]存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
[0017]处理器，用于执行存储器中存储的指令执行第一方面所述的方法。
[0018]与现有技术相比，本申请实施例所提供的方案至少具有如下有益效果：
[0019]本申请实施例所提供的方案中，利用模拟仿真对待焊接件进行电子束焊接仿真计算，基于计算结果对待焊接件变形位置进行预反变形设计，根据预反变形设计对实物焊接提供指导，减少实物试错，大幅降低研制成本，提高待焊接件生产效率。
附图说明
[0020]图1为本申请实施例所提供的一种电子束焊接预反变形控制方法的流程示意图；
[0021]图2展示了本申请实施例所提供的待焊接件的仿真模型经过电子束焊接仿真计算
得到仿真模型示意图；
[0022]图3展示了本申请实施例所提供的待焊接件的预反变形信息的示意图；
[0023]图4为本申请实施例所提供的另一种电子束焊接预反变形控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0024]本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0026]以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子束焊接预反变形控制方法，其特征在于，包括：构建待焊接件的仿真模型，对所述仿真模型进行电子束焊接仿真计算得到仿真焊接结果；将所述仿真焊接结果与所述待焊接件进行对比确定出所述仿真模型的变形信息；基于所述变形信息确定对应的反变形信息，以及基于所述反变形信息对所述待焊接进行预反变形设置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述仿真模型进行电子束焊接仿真计算得到仿真焊接结果，包括：按照预设约束条件对所述仿真模型进行网格划分，以及按照指定焊接顺序依次在所述仿真模型中每个焊缝处加载电子束焊接仿真热源；基于所述热源依次对所述仿真模型中每个焊缝进行电子束焊接仿真得到所述仿真焊接结果。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述预设约束条件包括：所述仿真模型网格划分中所划分的网格尺寸不大于所述待焊接件壁厚的一半；以及所述仿真模型中焊缝处网格尺寸小于非焊缝处网格尺寸的四分之一。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述热源为面热源和体热源所组成的组合热源。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，所述热源所对应的参数包括电子束焊接加速电压、焊接电流以及焊接速度，其中，所述电子束焊接加速电压取值范围为10KV～120KV，所述焊接电流取值范围为30mA～50mA，所述焊接速度取值范围为1m/min～1.5m/min。6.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述变形信息包括变形区域、变形大小以及变形类型；将所述仿真焊接结果与所述待焊接件进行对比确定出所述仿真模型的变形信息，包括：基于所述仿真焊接结果确定所述仿真模型经过电子束焊接仿真后各个位置的仿真焊接参数，以及确定所述待焊接件的各个位置的参数；将所述仿真模型经过电子束焊接仿真后各个位置的仿真焊接参数与所述待焊接件上与其对应位置的参数进行对比计算得到各个位置所对应的差值；基于所述差值确定出所述仿真模型经过电子束焊接仿真后至少一个变形区域所对应的位置、变形大小以及变形类型。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述变形信息确...

【专利技术属性】
技术研发人员：武俊飞，王志敏，步贤政，孙少波，孙璐璐，王舒，任金欣，
申请(专利权)人：北京航星机器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：