浙江至德鋼業(yè)有限公司綜述了焊接溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的研究發(fā)展現(xiàn)狀以及2205雙相不銹鋼在特種船舶焊接中的應(yīng)用。對(duì)2205雙相不銹鋼焊接過(guò)程中產(chǎn)生的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及焊后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形進(jìn)行了三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬的研究,提出了基于ANSYS軟件的焊接溫度場(chǎng)、應(yīng)力和變形的模擬分析方法,并對(duì)平板堆焊進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算和相應(yīng)的試驗(yàn)研究。分別運(yùn)用回歸分析,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)SVM)數(shù)學(xué)方法建立了焊接收縮變形與殘佘應(yīng)力較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型,由此可以歸納出本文所做的主要內(nèi)容:

 1. 探討了雙相不銹鋼的主要特性及其在特種船舶制埠中的重要意義,綜述了雙相不銹鋼焊接應(yīng)力和變形的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)。

 2. 進(jìn)行了焊接過(guò)程的有限元理論分析,如焊接有限元模型的簡(jiǎn)化、熱源模型的選取、焊接應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的理論分析等。

 3. 以2205雙相不銹鋼平板焊接為例,在大型有限元軟件ANSYS中實(shí)現(xiàn)了焊接過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算,分析了焊接溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的特點(diǎn),得到了焊接殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。

 4. 在國(guó)營(yíng)川東造船廠進(jìn)行了2205雙相不銹鋼平板焊接的試驗(yàn),測(cè)試了焊接收縮變形和殘余應(yīng)力的大小,并和模擬計(jì)算值進(jìn)行比較,驗(yàn)證了模擬計(jì)算的正確性和可行性。

 5. 分析了板厚及焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接收縮變形和最大殘余應(yīng)力的影響,在保證殘余應(yīng)力最小的情況下,用極差分析的方法初步優(yōu)化了2mm板厚的焊接工藝參數(shù)。

 6. 在大量的焊接試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,分別釆用多元線性回歸、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)SVM)技術(shù)等多種數(shù)學(xué)工具建立了2205雙相不銹鋼最大焊接殘余應(yīng)力和收縮變形的預(yù)測(cè)模型,并對(duì)不同的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了比較分析。這對(duì)控制2205雙相不銹鋼焊接應(yīng)力和變形、實(shí)現(xiàn)雙相不銹鋼的機(jī)器人自動(dòng)化焊接提供了有價(jià)值的參考。