浙江至德鋼業(yè)有限公司綜述了焊接溫度場及應力場的研究發(fā)展現(xiàn)狀以及2205雙相不銹鋼在特種船舶焊接中的應用。對2205雙相不銹鋼焊接過程中產生的溫度場、應力場以及焊后產生的殘余應力和變形進行了三維實時動態(tài)模擬的研究,提出了基于ANSYS軟件的焊接溫度場、應力和變形的模擬分析方法,并對平板堆焊進行了實例計算和相應的試驗研究。分別運用回歸分析,BP神經網絡、支持向量機SVM)數(shù)學方法建立了焊接收縮變形與殘佘應力較為準確的預測模型,由此可以歸納出本文所做的主要內容:

 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力和變形的國內外研究動態(tài)。

 2. 進行了焊接過程的有限元理論分析,如焊接有限元模型的簡化、熱源模型的選取、焊接應力應變場的理論分析等。

 3. 以2205雙相不銹鋼平板焊接為例,在大型有限元軟件ANSYS中實現(xiàn)了焊接過程的動態(tài)模擬計算,分析了焊接溫度場和應力場的特點,得到了焊接殘余應力的分布規(guī)律。

 4. 在國營川東造船廠進行了2205雙相不銹鋼平板焊接的試驗,測試了焊接收縮變形和殘余應力的大小,并和模擬計算值進行比較,驗證了模擬計算的正確性和可行性。

 5. 分析了板厚及焊接工藝參數(shù)對焊接收縮變形和最大殘余應力的影響,在保證殘余應力最小的情況下,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. 在大量的焊接試驗數(shù)據的基礎上,分別釆用多元線性回歸、BP神經網絡、支持向量機SVM)技術等多種數(shù)學工具建立了2205雙相不銹鋼最大焊接殘余應力和收縮變形的預測模型,并對不同的預測模型進行了比較分析。這對控制2205雙相不銹鋼焊接應力和變形、實現(xiàn)雙相不銹鋼的機器人自動化焊接提供了有價值的參考。