一种基于数字孪生的焊接变形控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于数字孪生的焊接变形控制方法，包括：获取焊接仿真时的材料参数；建立大型容器及支座的有限元模型，采用平均温度曲线法作为高效热源模型输入；设定焊缝形式及温度边界；进行多层多道焊接仿真，每层焊接仿真完成后，输出焊缝残余应力和法兰平面度；根据平面度，调整油缸承载力，继续进行下一层焊缝的仿真；仿真完成后进行不同焊接参数的焊接仿真，输出每层焊缝焊接仿真的残余应力、平面度及油缸承载力范围，构建数字孪生数据库；进行大型容器与支座的焊接工作；每层焊缝焊接完成后，记录法兰面平面度并根据数字孪生数据库调整油缸承载力；继续进行焊接直至完成。本发明专利技术实现了高效、精确的焊接仿真，并为工装调整提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接变形控制，特别是涉及一种基于数字孪生的焊接变形控制方法。

技术介绍

1、大型容器采用焊接方式实现与其支座的固定，容器侧面有8个接管，法兰面位于大型容器顶部，焊缝位于接管下方，焊接坡口位置为v型坡口，直径3.9m，如图1所示。受操作空间限制，该焊缝只能进行单面焊接双面成型。焊接接头厚度为70mm，焊接方式为手动焊接，焊接量大，焊接变形控制难度大，然而顶部法兰的安装要求为焊后法兰面平面度不超过0.31mm，焊接精度要求高。

2、现有方法考虑到焊接方式为手动焊接，仅靠焊接人员进行焊接电流、焊接速度的调节难以实现法兰面平面度的控制。因此设计一款辅助支承装置，利用该装置完成大型容器的组对调整，以及焊接变形控制，最终保证大型容器与支座焊接完成后法兰面安装精度满足设计要求。

3、辅助支承装置如图2所示。调整结构包括上下鞍座、压力传感器、鞍座调节支撑座、自锁油缸、对中装置等部件。法兰顶部平面度通过位移传感器支架上的位移传感器进行测量。支撑结构包括支撑座01、支撑座02及支撑座连接件。接管置于上下鞍座中，相应液压系统设置8套自锁油缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生的焊接变形控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的焊接变形控制方法，其特征在于，所述材料参数包括非线性混合硬化模型及力学熔点。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的焊接变形控制方法，其特征在于，根据平面度进行焊接仿真，包括：

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的焊接变形控制方法，其特征在于，所述工况参数包括焊接速度、不同焊接分段数量。

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生的焊接变形控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的焊接变形控制方法，其特征在于，所述材料参数包括非线性混合硬化模型及力学熔点。

3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：申梦岭，温财长，韩志超，常海军，邢苍梅，何成鑫，杨勇，周保华，张培田，王辉，
申请(专利权)人：中国核工业二三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：