鋼軌鎖定閃光焊機機頭設計分析技術研究.pdf

1、無縫線路是二十世紀鐵路軌道結構方面的重要進步，它的諸多優(yōu)點使其成為高速、重載鐵路軌道結構的最優(yōu)選擇，頗得世界各國青睞。鋼軌焊接是無縫線路建設過程的重要環(huán)節(jié)，它直接決定了焊接接頭的質(zhì)量，對鐵路安全有重要影響。因此，研究鋼軌焊接關鍵技術，優(yōu)化設計和工藝參數(shù)，提高鋼軌焊接質(zhì)量有重要的現(xiàn)實意義。 閃光焊是目前鋼軌焊接的主要方法，由于焊接涉及電弧物理、傳熱、冶金和力學等，過程十分復雜，對焊接過程溫度場和應力場的分析研究一直是提高焊接質(zhì)量的

2、重要基礎。本文用有限元分析軟件ANSYS對鋼軌鎖定閃光焊的溫度場和應力場進行了動態(tài)模擬，分析了閃光階段的溫度場和頂鍛階段的應力場分布，并對頂鍛推瘤后鋼軌的冷卻變形進行模擬分析。對鋼軌閃光焊機機頭機構組成進行了設計分析，并著重對頰板受力進行了理論分析。經(jīng)實際驗證，模擬結果與實測結果基本吻合，分析模型正確。本論文的完成，可對鋼軌閃光焊機的結構尺寸、材料的確定及焊接工藝關鍵參數(shù)的選擇提供有力的依據(jù)，使閃光焊機的設計從經(jīng)驗設計躍至科學設計。

3、 為進行鋼軌閃光焊溫度場模擬分析，本文建立了對稱有限元模型，運用單元“生死”技術模擬閃光階段的物質(zhì)燒損，提出了閃光焊電熱耦合過程的模擬方法。通過實際鋼軌焊接試驗，用紅外電視圖像測溫法測得鋼軌焊接時的溫度場。兩者對比結果表明：用此模型的有限元分析結果能較好的反映實際溫度場，并在此基礎上分析了不同夾具起始距離L0對焊接溫度場的影響。 雖然焊接溫度場和應力場是雙向耦合的，但由于應力場對溫度場的影響非常小，再加計算條件限制，本文只考慮