[发明专利]一种焊接变形分析预测方法

权利要求书

1.一种焊接变形分析预测方法，其特征在于，包括：

（1）实际测量步骤：

（1a）在采用既定焊接方法生产焊接工件的过程中，记录各焊缝在其相应的焊接过程中的实际温度变化曲线；

（1b）在所述焊接工件中确定焊缝作为焊接模拟件；

（1c）对所述焊接模拟件进行残余应力测量；

（2）对所述焊接模拟件进行计算机辅助工程（CAE）分析步骤：

对所述焊接模拟件应用三维立体单元建立CAE模型，调整热源参数使基于该CAE模型得到的所述焊接模拟件的模拟温度变化曲线与其对应的实际温度变化曲线相符合，并且使基于该CAE模型得到的所述焊接模拟件的模拟残余应力与步骤（1c）中测量的相应残余应力相符合；

（3）对整个焊接工件的CAE分析步骤：

（3a）将所述焊接模拟件的CAE分析方法扩展应用至整个焊接工件以建立所述焊接工件的CAE模型，按照焊接工序相应调整热源参数，使每个焊缝的模拟温度变化曲线与其对应的实际温度变化曲线相符合；

（3b）基于所述焊接工件的CAE模型模拟分析整个焊接工件的各焊接工位的焊接变形量，以实现对实际焊接过程中该焊接工件的各焊接工位的焊接变形的预测。

2.如权利要求1所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，如果某一焊接工位的所述焊接变形量大于预定值，则改进该焊接工位的相应焊缝的既定焊接方法以减小焊接变形，直到该焊接工位的焊接变形量小于或等于所述预定值。

3.如权利要求1所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，在所述步骤（1c）中，对所述焊接模拟件进行拉力试验以测量出所述焊接模拟件的焊缝开裂载荷。

4.如权利要求1至3中任一项所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，在建立CAE模型过程中，加入移动热源以建立所述焊接工件的温度场模型。

5.如权利要求1至3中任一项所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述CAE模型为有限元分析（FEA）模型。

6.如权利要求1至3中任一项所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述焊接工件为汽车上的扭杆梁后桥。

7.如权利要求6所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述焊接模拟件为扭杆梁后桥的衬套管与悬架臂之间的焊缝。

8.如权利要求6所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述既定焊接方法采用二氧化碳气体保护焊。

9.如权利要求1至3中任一项所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述步骤（1c）中，残余应力测量采用应变片，在指定位置贴所述应变片，对所述应变片的中间钻孔以释放焊接时产生的残余应力，通过测量应变的变化得到所述指定位置的残余应力。

10.如权利要求3所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，改进既定焊接方法包括模拟改变焊接顺序和/或改变焊接方向。

11.如权利要求1所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，在所述步骤（2）和（3a）中，应用单元生死法模拟实际焊接过程。

12.如权利要求4所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述CAE模型为有限元分析（FEA）模型。

13.如权利要求5所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述焊接工件为汽车上的扭杆梁后桥。

14.如权利要求6所述的焊接变形分析预测方法，其特征在于，所述步骤（1c）中，残余应力测量采用应变片，在指定位置贴所述应变片，对所述应变片的中间钻孔以释放焊接时产生的残余应力，通过测量应变的变化得到所述指定位置的残余应力。