摘要: 铝合金焊接变形和残余应力一直是影响其广泛应用的主要因素之一。本论文采用预拉伸焊接法，通过对铝合金焊接试板施加预加拉应力，对因焊接热影响产生的试板内部不平衡的应力应变变化的调整，从根本上控制产生铝合金焊接残余应力和焊接变形的因素，以... 展开 铝合金焊接变形和残余应力一直是影响其广泛应用的主要因素之一。本论文采用预拉伸焊接法，通过对铝合金焊接试板施加预加拉应力，对因焊接热影响产生的试板内部不平衡的应力应变变化的调整，从根本上控制产生铝合金焊接残余应力和焊接变形的因素，以达到主动、定量控制铝合金焊接残余应力和焊接变形的目的。 通过设计，制作了一个能产生预拉伸力的专用焊接装置，实现了对试板的预拉伸。在试验过程中，采用TIG焊焊接法，选择弹性变形范围内不同的预加应力参数，对4mm厚 5A05铝合金薄板实现了预拉伸应力下的焊接。测定了焊后纵向挠曲变形量、平面变形量及焊后纵向残余应力等试验数据，并对其进行了对比、分析。 试验研究得出如下结论： 预拉伸焊接法可以有效降低焊件的焊后纵向挠曲变形和平面变形，试验结果表明纵向挠曲变形最大降幅达68.8﹪同时平面变形也下降了近83﹪。随着预拉伸力的增大，控制焊后变形和残余应力的效果越明显，预拉伸力的大小是控制焊接变形和残余应力的重要参数。与常规焊相比预拉伸焊接法大大降低了焊后残余应力幅值，达到控制残余应力和变形的目的。 分析认为预拉伸焊接法控制焊接变形和焊后残余应力的主要机理为：采用预拉伸焊接法时，在焊接过程中扩大了高温状态下的塑性变形区，减小了（高温）塑性压缩应变。在随后的冷却过程中，拉伸应力存在增强了塑性拉应变能力，从而在冷却阶段形成的纵向塑性拉伸能大部分抵消或消除由加热阶段形成的压应变，达到控制焊接变形和残余应力的目的。 预拉伸焊接法焊接构件时，必须根据材料的屈服极限、焊接尺寸、焊接规范和工装条件等选择适当的拉伸应力参数，才能达到预期的效果。 收起