船体外板焊接变形激光热力矫正机理与精度控制研究

项目名称： 船体外板焊接变形激光热力矫正机理与精度控制研究

项目编号： No.51175515

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 石永军

作者单位： 中国石油大学（华东）

项目金额： 60万元

中文摘要： 金属板材焊接广泛应用于船舶制造领域，目前采用的氧乙炔焰焊接变形热矫正主要依赖于人工经验，加工效率低且精度难以保证，直接影响了装配精度与工作性能。为了提高船体外板焊接变形矫正的效率和精度，本课题拟利用激光局部加热诱发的热应力与压应力相结合产生塑性应变，探索船体外板焊接变形高效、高精度激光热力矫正工艺规划策略。明确不同条件下板材变形产生的主要原因，揭示在预弯曲和残余应力条件下金属板材的激光热力变形机理；建立激光热力矫正工艺全过程仿真模型，结合试验研究，分析工艺参数、温度场和变形场之间的内在联系，研究船体外板激光热力矫正路径规划策略和加工参数确定方法，探讨不同尺度板材变形规律的可扩展性，为最终实现激光热力矫正自动化装备的研发提供理论依据。课题研究成果将充实和发展金属板材在剧烈变化温度场和非均匀约束条件下的高度非线性热力耦合基础理论，对于提高船舶的装配质量和促进装配制造业的发展具有重要意义。

中文关键词： 激光加工；热力矫正；焊接变形；工艺规划；

英文摘要：

英文关键词： Laser processing；Thermo-mechanical correction；Welding deformation；Process planning；