船体结构焊接工艺参数优化研究

简介

为研究船体结构修造过程中焊接工艺参数的优化方法,以手工电弧焊的低碳钢板材V型坡口对接平焊为研究对象,应用均匀试验设计方法设计64组焊接工艺参数(焊接功率与焊接速度的组合),建立有限元模型,通过仿真分析求解出每组焊接工艺参数的熔池温度和残余应力,并拟合出熔池温度、残余应力关于焊接功率和焊接速度的函数表达式。以焊接功率和焊接速度作为设计变量,以残余应力、熔池温度和焊接效率作为目标函数,建立多目标优化设计的数学模型,利用遗传算法进行优化计算。优化结果表明,新的工艺参数组合在不改变焊接效率的情况下,能够使残余应力更小的同时获得更理想的熔池温度。