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基于FGB法的船体曲面外板焊接变形预测研究
| 论文题名： | 基于FGB法的船体曲面外板焊接变形预测研究 |
| 关键词： | 船舶建造;FGB法;焊接变形;数值模拟 |
| 摘要： | FGB法（柔性玻璃纤维热固焊剂衬垫焊接）是近年来从日韩引入国内的高效焊接工艺，主要应用于曲面钢板的拼接以及船体建造中船台合拢阶段甲板、内底板大焊缝的焊接。主要特点是简便、省力以及材料成本低廉。可以大幅减少临时马板的使用量，提高我国的整体船舶焊接工艺水平。 本文介绍了FGB法曲面外板高效焊接工艺的来源和应用现状，阐述了该焊接工艺的应用价值。针对国内船舶制造企业在曲面板焊接时遇到的反变形值和余量加放控制的问题，运用有限元方法对 FGB法焊接进行数值模拟，计算分析该焊接方法可能引起的变形。设计并完成了FGB法焊接试验，将实验结果与理论计算结果相对比，验证了对于板厚16mm以上的AH36材质的板材，FGB法具有较小的焊后变形。通过生产现场的应用试验详细分析了FGB法焊接工艺在实际应用中的现场适用性和实用性。并通过与曲面板 CO2气体保护焊的对比研究发现：FGB法焊接工艺具有焊后变形小、焊接效率高等优点，对于AH36材质，16mm以上的板材可以不需要通过调整胎架的方式加放反变形。在曲面外板拼板焊接时使用 FGB工艺可以提升焊接自动化水平，焊接效率提升明显，节约辅助材料。本文还研究了基于数字图像方法测量焊接变形的技术，并应用到实际测量中，得出实际焊接过程中微小的变形值；研究了焊接过程中焊接电流、速度与预温温度分别对于变形结果的影响；对实际焊接过程中的焊接电流，焊接速度和钢板开坡口角度以及定位焊间隔距离进行了优化选取。 本文的主要创新点在于给出适用FGB法模型仿真的焊接变形预测方法；对FGB法焊接工艺和产生的变形规律进行深入研究，填补国内造船工艺空白；找到合适的FGB法焊接工艺参数，编制了焊接标准工艺文件；提出曲面板板采用FGB法拼板焊接时变形控制的方法。 |
| 作者： | 鞠理杨 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘建峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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