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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空航天制造,更具体地说,涉及一种t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法。
技术介绍
1、在金属板材的焊接过程中,由于焊缝区局部受热膨胀,受到离焊缝较远部分的约束不能自由伸长,使焊缝区受压产生塑性变形,在随后的冷却中,焊缝区收缩的比其他部位短,又受到离焊缝较远部分的约束不能自由缩短,因而受拉产生残余拉应力,其他部位受到残余压应力。
2、焊接结构内部分布的不均匀残余应力,会对构件产生诸多不利影响,内部焊接残余应力易导致零件产生翘曲变形;较高水平的焊接残余拉应力会导致应力腐蚀开裂,同时加剧磨损量;焊接残余拉应力容易导致裂纹产生和扩展,降低焊接结构的疲劳性能。现阶段,焊后减少焊接残余应力和焊接变形的方法主要有消除应力退火、冷拉伸、火焰法或振动法、锤击、碾压、喷丸等,但是单一的处理方法仅能对残余应力或者焊接变形进行改善,无法同时实现应力调控和变形控制的目的,同时热处理方法可能在焊接件中产生再热脆化和再热裂纹。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是现有的处理方法仅能对残余应力或者焊接变形进行改善,无法同时实现应力调控和变形控制的目的。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:
5、本专利技术提供一种t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,包括以下步骤:
6、s1、将筋板与底板焊接形成t型焊接结构;
7、s2、依据所述t
8、s3、通过夹头装置夹持住所述t型焊接结构的两端,并驱动所述夹头装置对所述t型焊接结构的两端施加与所述拉伸力相等的预紧力,以使所述t型焊接结构发生弹性形变并被拉直;
9、s4、保持所述夹头装置对所述t型焊接结构的夹持,并对所述t型焊接结构的焊缝区域进行双面对喷喷丸强化。
10、优选地,所述拉伸力f=e×ε×s,其中,e是所述t型焊接结构的材料的弹性模量,ε是所述t型焊接结构的伸长量,s是所述t型焊接结构的横截面积。
11、优选地,所述预设伸长量为0.5%l,其中,l为所述t型焊接结构沿焊接方向上的长度。
12、优选地,在完成步骤s3后,对所述夹头装置和所述t型焊接结构进行遮蔽保护,仅留出焊缝区域。
13、优选地,所述夹头装置包括:相对设置的第一立柱和第二立柱、第一夹头、第二夹头、第一预紧件以及第二预紧件;第一夹头用于夹持所述t型焊接结构的一端;第二夹头用于夹持所述t型焊接结构的另一端;第一预紧件螺纹连接于所述第一立柱,且端部固定连接于所述第一夹头;第二预紧件螺纹连接于所述第二立柱,且端部固定连接于所述第二夹头。
14、优选地,所述第一夹头包括第一夹持部,所述第一夹持部固定连接于所述第一预紧件的端部,所述第一夹持部设有与所述t型焊接结构相适配的第一t型安装槽,所述第一夹持部的表面设有用于将所述t型焊接结构固定于所述第一t型安装槽内的多个第一紧固件。
15、优选地,所述第一夹头还包括第一垫片,所述第一垫片设于所述第一紧固件与所述t型焊接结构之间。
16、优选地,所述第二夹头包括第二夹持部,所述第二夹持部固定连接于所述第二预紧件的端部,所述第二夹持部设有与所述t型焊接结构相适配的第二t型安装槽,所述第二夹持部的表面设有用于将所述t型焊接结构固定于所述第二t型安装槽内的多个第二紧固件。
17、优选地,所述第二夹头还包括第二垫片,所述第二垫片设于所述第二紧固件与所述t型焊接结构之间。
18、(三)有益效果
19、本专利技术的上述技术方案至少具有如下优点:
20、1、本专利技术针对t型焊接结构焊后产生不均匀焊接残余应力和宏观翘曲变形的问题,通过对t型焊接结构采用施加长度方向(焊接方向)上的预紧力后进行焊缝区域的喷丸强化,同时实现消除结构变形、改善焊接区域残余应力分布、提高焊接结构可靠性的效果,提升t型焊接结构的抗疲劳性能。
21、2、相对于采用单一处理方式(如喷丸)进行矫形的工艺而言,本专利技术对零件预先施加预紧力进行拉伸,改善了零件的变形程度,从而减少了喷丸的时间,提供了生产效率,降低了生产成本,本专利技术提供的复合加工方法的是一种高效、低成本、高可靠的方法,具有良好的经济效益。
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1.一种T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述拉伸力F=E×ε×S,其中,E是所述T型焊接结构的材料的弹性模量,ε是所述T型焊接结构的伸长量,S是所述T型焊接结构的横截面积。
3.如权利要求1所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述预设伸长量为0.5%L,其中,L为所述T型焊接结构沿焊接方向上的长度。
4.如权利要求1所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,在完成步骤S3后,对所述夹头装置和所述T型焊接结构进行遮蔽保护,仅留出焊缝区域。
5.如权利要求1所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述夹头装置包括:
6.如权利要求5所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述第一夹头包括第一夹持部,所述第一夹持部固定连接于所述第一预紧件的端部,所述第一夹持部设有与所述T型焊接结构相适配的第一T型安装槽,所述第
7.如权利要求6所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述第一夹头还包括第一垫片,所述第一垫片设于所述第一紧固件与所述T型焊接结构之间。
8.如权利要求5所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述第二夹头包括第二夹持部,所述第二夹持部固定连接于所述第二预紧件的端部,所述第二夹持部设有与所述T型焊接结构相适配的第二T型安装槽,所述第二夹持部的表面设有用于将所述T型焊接结构固定于所述第二T型安装槽内的多个第二紧固件。
9.如权利要求8所述的T型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述第二夹头还包括第二垫片,所述第二垫片设于所述第二紧固件与所述T型焊接结构之间。
...【技术特征摘要】
1.一种t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述拉伸力f=e×ε×s,其中,e是所述t型焊接结构的材料的弹性模量,ε是所述t型焊接结构的伸长量,s是所述t型焊接结构的横截面积。
3.如权利要求1所述的t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述预设伸长量为0.5%l,其中,l为所述t型焊接结构沿焊接方向上的长度。
4.如权利要求1所述的t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,在完成步骤s3后,对所述夹头装置和所述t型焊接结构进行遮蔽保护,仅留出焊缝区域。
5.如权利要求1所述的t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述夹头装置包括:
6.如权利要求5所述的t型焊接结构变形校正与焊缝强化的复合加工方法,其特征在于,所述第一夹头包括第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾元松,田硕,白雪飘,王明涛,孟强,董继红,张尚文,
申请(专利权)人:中国航空制造技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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