TC4薄壁件氩弧焊焊接残余应力及变形的数值模拟

基于SYSWELD专业焊接仿真软件,利用瞬态法对航空发动机TC4大型薄壁、多焊缝零件氩弧焊过程进行了数值模拟,分析了焊接线能量、夹具约束状态、焊接顺序3个因素对焊接温度场、焊接变形、残余应力的影响。结果表明：焊接变形随着线能量的增加呈指数增长;适宜的氩弧焊焊接线能量为310 J/mm;使用焊接工装约束可以有效减少焊接变形,但会导致焊接残余应力变大且残余应力分布区域更大;采用分散对称焊接的顺序焊接多焊缝零件可以降低零件整体变形。     

涡扇发动机薄壁焊接支承机匣连续工艺仿真研究

伴随着计算机技术及有限元数值模拟技术的发展,焊接、热处理等模拟仿真技术逐渐得到了广泛的应用。焊接及热处理工艺仿真主要针对温度场变化、残余应力分布、尺寸变形分布等几个方面进行研究,旨在通过优化参数进而达到提升零件制造质量,延长产品服役寿命等目的。相对于传统优化参数的方式,数值模拟分析可很大程度缩短试验周期、降低试验成本,这对于航空发动机零部件的研制是极为重要的。文中利用有限元仿真技术对某涡扇发动机钛合金薄壁钣金支承机匣的焊接及热处理过程进行了数值模拟,并将仿真残余应力结果与实际结果进行了对比分析,得到了准确的有限元模型,利用此模型分析各个工序对零件变形的影响,获得了该类型零件制造过程中的变形规律,确定影响零件关键尺寸的关键工序,并提供了控制零件变形的优化方向。