工艺车制造质量控制与管理研究

论文摘要

随着中国铝行业的日益竞争,对输送铝业的专用工艺车辆性能和质量要求也随之提高,中铝贵州分公司华光牌工艺车系列主要有阳极运输车、电解铝专用扒渣车、铝水抬包车、电解质再生粉罐车等。本文主要针对阳极运输车的钢结构制造的稳定性,分析研究焊接变形、焊接残余应力等决定其产品质量的重要因素。这些因素不仅影响焊接结构的制造过程,而且影响焊接结构的使用性能。焊接变形预测方法大都基于有限元分析。但是,焊接是一个非常复杂的过程,它所涉及的诸多现象和参数都是瞬时、不均匀分布和强烈非线性的,因而无法对焊接过程给出精确解。本文给出了控制焊接变形的几种方法,如反变形法、控制工艺参数、控制温度场以及系统综合分析等。由于焊接是一个牵涉到电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接应力与变形等等,要得到一个高质量的焊接结构必须控制这些因素。现行的设计方法是在九十年代初电解铝厂从日本进口阳极运输车的基础上改进创新的,经电解铝厂使用后效果很好,稳定性能可以保证,但在制造中焊接结构件的变形难于控制。由于制造工艺及装配质量问题困绕制造车的整体制造质量,焊接变形,切割板材应力集中出现局部断裂,叉架举升不同步等机械制造质量和装配工艺等问题,形成工艺车制造上的瓶颈,对于有待解决制造工艺与质量控制问题,已具有现实意义,如何找到一个好的工艺方法和制造质量控制,使变形量降低到最低范围,是目前需要解决的问题。加强质量管理和工序控制相结合,减小焊接残余应力,加强钢结构的防脆性设计、焊接变形和焊缝的内外缺陷的有效控制、提高全员质量意识,是提高工艺车制造质量的有效措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 课题工程背景
• 1.2.1 生产现状
• 1.2.2 目前铝工业在用阳极车性能比较及工作原理
• 1.3 国内外研究现状、发展动态
• 1.4 课题研究的意义
• 第2章 工艺车制造质量状况分析
• 2.1 焊接技术在阳极车制造业中的应用现状
• 2.2 确定影响焊接变形、局部断裂的影响因素
• 2.2.1 板材焊接残余应力分布规律
• 2.2.2 制造工艺和质量控制过程中的可能影响因素
• 2.3 制造过程中发现的问题及问题分析
• 2.3.1 实际发现的问题
• 2.3.2 问题分析
• 2.4 焊接结构生产及工艺设计
• 2.4.1 工艺检验
• 2.4.2 焊接结构装配—焊接工艺
• 2.4.3 焊缝施焊方式
• 第3章 工艺车结构件焊接的质量控制
• 3.1 焊接残余应力与焊接变形
• 3.2 焊接残余应力的产生原因
• 3.3 焊接残余应力对断裂的影响
• 3.4 焊接残余应力的测量与消除
• 3.5 阳极运输车部分焊接结构件工艺质量要求
• 3.6 工艺车结构件焊接的质量控制
• 3.6.1 钢结构件焊接前的质量策划
• 3.6.2 钢结构件焊接过程的质量控制
• 第4章 热传导问题的有限元基本原理
• 4.1 焊接变形预测与控制的研究进展
• 4.1.1 焊接变形的预测
• 4.1.2 焊接变形的控制
• 4.2 热传导问题的分析
• 4.3 焊接热过程分析
• 4.4 焊接过程有限元分析理
• 4.4.1 焊接过程有限元分析的特点
• 4.4.2 焊接有限元模型的简化
• 4.4.3 焊接有限元基本方程
• 4.4.4 焊接热弹塑性有限元方法
• 4.5 焊接接头熔合线裂纹尖端场建模有限元分析
• 4.5.1 计算模型
• 4.5.2 裂纹尖端场的计算结果
• 4.5.3 小结
• 4.6 熔合线含裂纹焊接接头J积分断裂参量的数值研究
• 4.6.1 焊件模型J积分的有限元计算
• 4.6.2 模型的建立
• 4.6.3 焊接接头材料性能的确定
• 4.6.4 有限元计算网格的划分
• 4.6.5 计算结果及分析
• 4.6.6 小结
• 第5章 钢结构焊接的脆性断裂
• 5.1 脆性断裂分析
• 5.1.1 焊接结构出现脆性断裂破坏的原因
• 5.1.2 影晌钢结构脆性断裂的因素
• 5.2 焊接钢结构脆性断裂的防止措施
• 5.2.1 防脆断设计
• 5.2.2 破损安全设计
• 5.2.3 设计中的应力控制
• 5.2.4 制造质量的全面控制
• 第6章 工艺车制造工艺评定和质量
• 6.1 工艺车制造工艺评定
• 6.1.1 取消组合焊缝,增加型式试验件工艺评定规则
• 6.1.2 分析
• 6.2 加强生产现场管理,提高产品质量
• 6.3 制造拼装过程质量管理
• 6.4 制造过程质量控制的质和量
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢