航空发动机加力燃烧室扩散器外壁环缝焊接模拟

基于焊接有限元分析软件SYSWeld，建立了某型号航空发动机加力燃烧室扩散器外壁的有限元模型，采用双椭球热源模型，模拟了其环缝电弧焊接的过程，得到了焊接温度场、应力场及焊后变形分布的结果并对其进行了定性分析。这可为加力燃烧室的实际焊接加工工艺提供理论依据。     

加力外圈总管断裂故障分析

针对发动机加力外圈总管在使用过程中出现多起进油弯管四通座附近裂纹和断裂故障，通过对故障件宏观检查、金相分析、断口观察等理化分析，对材料、焊接质量、断裂特征等做出评估，结合加力外圈总管安装结构特点、发动机加力燃烧室工作特性，进行加力外圈总管断裂分析。结果表明:加力外圈总管安装结构刚性过强，交变温度应力是导致加力外圈总管断裂的主要原因；通过降低加力外圈总管最大应力部位的刚性，可使工作中的交变热应力有效降低。     

GH3044(GH44)高温合金

正GH3044合金是体固溶强化镍基抗氧化合金,采用电弧炉、非真空感应炉或真空感应炉+电渣重熔或真空电弧重熔工艺熔炼。在900℃以下具有高的塑性和中等的热强性,并具有优良的抗氧化性和良好的冲压、焊接工艺性能,适宜制造在900℃以下长期工作的航空发动机主燃烧室和加力燃烧室的板材冲压和焊接结构件以及安装边、导管和导向叶片零部件以及隔热屏、导向叶片等。相近牌号:俄罗斯的ЗИ686、XH60BT、     

GH3039奥氏体固溶强化型合金

GH3039合金是单相奥氏体固溶强化型合金,合金采用电弧炉熔炼、电弧炉或非真空感应炉加电渣重熔或真空电弧重熔以及真空感应炉加电渣或真空电弧重熔工艺。在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能,1000℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定,还具有良好的冷成形性和焊接性能。宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件,经过长期的生产和使用考验,使用性能良好。     

Ti2AlNb合金燃烧室支板扩散焊工艺研究

以某型号航天冲压发动机燃烧室支板为研究对象,对Ti2AlNb合金进行了扩散焊工艺技术研究,获得了优化的扩散焊工艺参数,扩散焊试件的室温及高温(650℃)力学性能较优。在此基础上通过焊接工装设计、有限元仿真将扩散焊工艺成功应用于燃烧室支板的生产中,产品各项检测合格,并顺利通过地面热环境试验,实现了国内首次大尺寸Ti2AlNb合金结构件焊接。     

TRT焊接机壳有限元前处理技术

以TRT透平主机焊接机壳为研究对象,利用有限元软件ANSYS分析焊接机壳的焊接结构,分析过程包括焊接有限元前处理、应力应变的模拟计算、计算结果分析、分析计算的后处理及评判。其中,有限元前处理需要花费大量时间,良好的前处理是有限元分析的前提和关键。结合焊接和有限元知识,对TRT透平主机焊接机壳有限元前处理的若干问题进行探讨,解决了有限元前处理技术中的结构模型、模型材料与性能、热分析单元的选定、热源模型的建立及焊接"生死"单元技术、网格划分、焊接工艺和有限元模型边界条件及载荷的施加等问题,为后续有限元模拟焊接应力及变形结果的计算提供了精确保障。     

利用SYSWeld进行薄壁圆筒纵缝焊接的模拟与分析

本文应用焊接专用有限元分析软件SYSWeld,建立了薄壁圆筒的有限元模型,采用双椭球热源模型模拟了其纵缝电弧焊接的过程,得到了焊接温度场、应力场及焊后变形分布的结果,并对其进行了定性分析。     

铝合金激光焊接过程有限元模拟与分析

激光焊接铝合金过程非常复杂,针对铝合金激光焊接过程的实际情况建立了有限元模型,试图通过有限元模拟的方法揭示激光焊接过程的特点.建模过程中激光热源模型考虑了表面热源和体热源,分别反映等离子体的影响和激光束的作用.利用有限元模型分析了激光焊接过程中小孔的形成和长大过程,同时将模拟结果与试验结果进行比较,模拟出的焊缝宏观截面形状与试验结果表现出较好的一致性,证明所建立的有限元模型是合理的.有限元模型可以用来预测实际焊接过程中不同焊接工艺参数下焊缝的成形情况,可以为激光焊接工艺参数的选择提供理论指导和参考,更好地发挥铝合金激光焊接的优势.     

焊接顺序对角接接头残余应力和变形的影响

基于热-弹塑性有限元理论,以ABAQUS软件为平台建立了焊接热固耦合有限元模型,利用Python语言编辑程序建立分析步,控制焊缝单元的按序填充,结合Fortran语言开发热源子程序,并对建模方法进行了有效性验证,结果表明:所建立的有限元模型能够准确地反映焊接残余应力与变形。基于所建立的有限元计算方法与板板角接接头有限元模型,分析了焊接方向对残余应力、变形的影响。结果表明:横向角变形是角接接头最主要的变形,其横向角变形在沿焊接方向逐渐变大并趋于稳定;兼顾残余应力及变形,确定方案c为最优焊接方案,即采取从两端向中间的焊接顺序可以有效降低角接接头横向变形及残余应力。     

汽车纵梁数控平板冲孔机焊接床身的有限元分析

以某型汽车纵梁数控平板冲孔机焊接床身为研究对象。首先,利用三维建模软件建立了焊接床身的三维几何模型,并将其导入有限元分析软件中,建立了焊接床身的有限元模型;然后,对其进行静力学分析,得到了焊接床身的变形图及等效应力云图,分析结果表明,该焊接床身的刚度和强度均满足设计要求;最后,对其进行模态分析,得到了焊接床身的前5阶固有频率及振型,并与外界激振频率相比较,结果表明,该焊接床身不会产生共振,结构合理,动态性能满足要求,并且为今后此类焊接床身的设计及改进提供了理论性依据。     

外加纵向磁场GTAW焊接机理：Ⅰ电弧特性

针对外加纵向磁场GTAW（gas tungsten-arc welding)焊接过程,采用红外热像伪着色法测定了外加纵向磁场GTAW焊接电弧的温度场,并建立了外加纵向磁场GTAW焊接电弧热流密度径向分布模型,对焊接电反外形的变化,焊接电弧电流,电压与外加纵向磁场强度变化的关系进行了研究。     

电塑性摩擦焊接过程的动态再结晶数值模拟

摩擦焊过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，中以宇航工程常用的构件材料LY12合金为研究对象，建立了电场条件下棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应变场、应力场、电场强度等物理参量场，并应用Yada模型建立了LY12合金摩擦焊接过程显微组织的演化模型，计算了摩擦焊接过程动态再结晶区的分布及再结晶区晶粒的尺寸，并分析研究了上述场变量对电场条件下连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。     

X80管线钢平板多层对接焊数值模拟

管线钢在实际焊接过程中多采用多层焊,其焊接过程较单层焊更为复杂。利用SYSWELD专业焊接模拟软件,对X80管线钢中厚板平板多层焊焊接温度场及应力场进行数值模拟,研究焊接速度、预热温度及层间温度对焊接温度场和熔深的影响。结果表明,随着焊接速度的增加,焊接温度场的最高温度下降,熔深减小。提高预热及层间温度对温度场无显著影响。残余应力集中在焊缝及近缝的热影响区。最大纵向残余应力出现在打底层的焊缝根部,其峰值大于横向残余应力峰值。     

CONTRACTED EFFECT OF BELL-SHADE SHAPE WELDING ARC AND ACCOMPANIED MAGNETIC FIELD WITH SPIRAL PIPE SHAPE

ＣＯＮＴＲＡＣＴＥＤＥＦＦＥＣＴＯＦＢＥＬＬＳＨＡＤＥＳＨＡＰＥＷＥＬＤＩＮＧＡＲＣＡＮＤＡＣＣＯＭＰＡＮＩＥＤＭＡＧＮＥＴＩＣＦＩＥＬＤＷＩＴＨＳＰＩＲＡＬＰＩＰＥＳＨＡＰＥ①ＹｕＪｉａｎｒｏｎｇ，ＺｈａｎｇＪｉａｙｉｎｇ，ＪｉａｎｇＬｉｐｅｉ，...     

耗材摩擦焊接过程热力耦合分析

以AA6061铝合金为试验对象,基于ABAQUS/Explicit建立耗材摩擦焊三维完全热力耦合模型,分析温度场、等效塑性变形场、轴向缩短量和飞边形状,结果表明,焊接温度低于材料熔点为固相连接,焊接过程塑性金属大量挤出,形成蘑菇头形状的飞边,飞边温度处于480 ℃左右;在稳定焊接阶段,前进侧温度高于返回侧,在垂直于焊缝方向上,焊棒高温区大于焊板高温区,温度分布的不均使得涂层边缘处结合不良. 高温区域趋于稳定后,轴向缩短量和时间呈近线性关系,焊接结束时轴向缩短量为7.5 mm,高温区和塑性变形区都集中在摩擦界面附近的堆积区域.     

磁控电弧焊接工艺在非熔化极气体保护焊中的应用

针对非熔化极气体保护焊,介绍了作用于焊接过程中的平行磁场、横向磁场、纵向磁场、双尖角磁场和旋转磁场的特点及磁场发生装置的组成,分析了磁偏弧工艺、磁摆弧工艺、均匀纵向磁场作用下的磁旋弧工艺、非均匀纵向磁场作用下的磁旋弧工艺、旋转磁场作用下的磁旋弧工艺、磁再压缩技术等国内外典型的磁控电弧焊接工艺的基本原理、应用范围及存在的问题.并对焊接电弧外形的变化和运行机制,焊接电弧外加磁场强度的变化关系进行了研究.     

基于示踪粒子的摆动TIG填丝焊熔池行为数值分析

为了使TIG焊熔池液态金属分布更加均匀,在普通TIG填丝焊的基础上,研究焊枪摆动对熔池行为的影响.建立了焊枪摆动的TIG填丝焊的数学模型,并利用示踪粒子的方法,对比普通TIG填丝焊和摆动TIG填丝焊的熔池温度场、流场及熔滴质量分布.结果表明,普通TIG填丝焊与摆动TIG填丝焊熔池轮廓基本一样,但摆动TIG焊通过摆动电弧,导致熔池内流场行为发生了改变,进而影响了温度场的分布,使熔池内温度分布更加均匀;示踪粒子分布表明,在TIG填丝焊中,摆动TIG填丝焊能够使熔滴金属更加均匀的分布在熔池中.     

焊接成形中堆积轨迹对温度场影响的数值模拟

焊接快速成形的零件具有优良的力学性能等优点,因此焊接成形有很好的应用前景。但焊接成形是一个局部高温加热过程,温度场的分布影响焊接零件质量和性能。以薄板件单层成形为研究对象,通过ANSYS软件进行数值模拟,初步分析在相同的焊接条件的情况下,不同的堆积轨迹对成形零件温度场、应力等的变化情况,从而为正确选择成形过程的实际扫描路径提供理论依据。     

电火花堆焊温度场、应力场的二维与三维数值模拟

国内有文献报道，用电火花表面堆焊技术精密修复失重型失效零部件，但对其表面堆焊温度场、应力场的模拟并未系统研究，本文运用有限元软件ANSYS对电火花堆焊的温度场、应力场分别建立二维与三维模型，进行焊接过程模拟，并计算出了温度场、残余应力场的分布及残余变形的状况。二维计算得到的应力数值范围是-9MPa～57．5MPa，三维计算得到的应力数值范围是-12MPa-52MPa，并对二维模型进行残余变形分析，计算得到最大变形为0．861E-6m，证明了电火花堆焊这种精密修复工艺的优良性。