风机叶轮热处理工艺优化的数值模拟

利用大型通用有限元软件对某风机叶轮的焊接过程及几种不同热处理工艺进行了模拟。结果表明,焊态下叶轮的应力主要集中在焊缝处及热影响区处,应力水平较高,大小分布起伏不定。热处理计算结果显示,700 ℃保温3 h（F1）、700 ℃保温8 h（F2）及600 ℃保温3 h（F3）三种工艺下,叶轮的应力值明显降低,最大降低81%,应力分布较为均匀,畸变也较焊态有很大的降低,最大畸变量只有0.669 mm。综合考虑,推荐选用700 ℃保温3 h（F1）和600 ℃保温3 h（F3）。     

排气阀壳体铸造工艺的数值模拟优化

为消除排气阀壳体的渗漏缺陷,利用ZCAST数值模拟软件对原铸造工艺方案进行模拟,发现产生渗漏的区域属于后凝固的区域。对封闭式和开放式两种新设计浇注系统模拟后,发现开放式浇注系统充型平稳、液面上升稳定,解决了铸件打压渗漏问题,通过采用铬矿砂砂芯解决了局部出现夹砂的问题。     

15MnNiCrMoV钢叶轮焊后热处理数值模拟

用有限元法模拟分析了15MnNiCrMoV钢离心压缩机叶轮在不同焊后热处理温度下的残余应力变化。结果表明,叶轮在焊接完成后的等效应力较大,最大等效应力达到996 MPa,而且残余应力主要集中在进风口焊缝。叶轮分别经过650、700和750 ℃保温5 h的消应力热处理后,其母材和焊缝处的残余应力均明显降低,且叶轮在经过650 ℃´5 h焊后热处理后,整体残余应力降低了49.3%;700 ℃热处理后,残余应力降低了54.5%;750 ℃´5 h热处理后叶轮的残余应力降幅最大,较焊后降低了62.7%,750 ℃是叶轮较为理想的消应力热处理温度。     

发动机壳体热挤压成形分析及数值模拟

针对发动机壳体零件的特点,分析了其热挤压成形工艺,并利用数值模拟软件,确定了发动机壳体的挤压成形方式,同时分析了初始变形温度,变形速度对最大成形载荷的影响;通过多次模拟得到了发动机壳体热挤压成形的最优工艺参数,并分析了在最优工艺参数下,发动机壳体挤压成形时金属的流动规律和压力-行程曲线,从而保证了挤压件的质量,为实际生产提供了理论基础。     

数值模拟在铸钢壳体铸件工艺优化中的应用

采用PRO/E三维造型软件对铸钢壳体铸件进行造型,添加浇冒系统,用华铸CAE软件进行凝固过程的数值模拟,通过比较不同工艺条件下的凝固过程中的液相动态分布过程,预测了形成缩孔（松）缺陷的不同倾向,并对比了不同工艺方案下铸件的缩孔（松）分布,对铸造工艺进行改进和优化,将改进后的铸造工艺应用于生产,既解决了铸件的铸造缺陷问题,又加快了工艺开发周期。     

消除大型结构件焊接畸变的焊后热处理工艺

利用有限元通用分析软件,模拟了大型焊接结构件焊后热处理前后构件的畸变分布。结果表明,焊态下结构件的最大畸变主要集中在中分面法兰处。通过模拟构件的总体畸变和结构法兰处的畸变分布,分析得出经过650 ℃保温6 h焊后热处理后,构件的总体畸变较小,且结构法兰处的畸变分布和焊后畸变分布呈较好的镜像对称性,可以有效改善焊后畸变,并有利于构件的尺寸稳定性。     

数值模拟在后桥壳体铸造工艺优化中的应用

采用三维造型软件对后桥壳体铸件进行造型,添加浇冒系统和铸型,用华铸CAE软件进行凝固过程的数值模拟,通过比较不同工艺条件下的凝固过程中的液相动态分布过程,预测了形成缩孔缺陷的不同倾向,并对比了不同工艺方案下铸件的缩孔分布及工艺出品率,对铸造工艺进行改进和优化,将改进后的铸造工艺应用于生产,既解决了铸件的铸造缺陷,又缩短了生产制造周期。     

计算机模拟如何帮助设计热处理工艺

软件结合适当的试验，可节省大量感应热处理工艺的设计步骤和时间，本文阐明了这种软件系统是如何工作的。     

2.25Cr1Mo钢大型锻件热处理工艺数值模拟

利用有限元模拟计算,结合CCT曲线,研究了2. 25Cr1Mo大型锻件不同热处理工艺下的组织演变规律。以大型2. 25Cr1Mo管板锻件为背景,模拟现场工况,对热处理工艺进行数值模拟。讨论不同热处理工艺下的换热系数,利用有限元模拟软件与实测的CCT曲线,建立了2. 25Cr1Mo锻件在热处理工艺下的温度场、组织场,探究了2. 25Cr1Mo锻件在水冷,油冷以及空冷3种冷却工艺下温度场和组织场的变化,并利用质点追踪的方法对比了大锻件不同部位的温度变化。结果显示在水冷工艺条件下,最终的组织主要以贝氏体为主,能满足工艺的需要,为最优的热处理工艺。     

基于数值模拟仿真技术的机柜壳体铸造工艺优化

介绍了机柜壳体的结构及原铸造工艺,对铸件尺寸超差、缩孔、缩松产生原因进行了分析.通过调整分型方法、改变浇注方式、增强补缩、加强熔炼过程控制等进行工艺优化,利用ProCAST软件对优化后的工艺进行模拟仿真,预判合格后投入实际生产.优化后铸件关键部位缩孔明显减少,尺寸一致性提高,综合成品率由55％提升至94％.     

焊接残余应力对氢扩散影响的有限元模拟

利用ABAQUS有限元软件开发的氢扩散耦合计算程序,对焊态和焊后热处理状态下残余应力对氢扩散的影响进行了数值模拟,并与无应力状态下的氢扩散进行了比较．结果表明,存在焊接残余应力梯度时,氢向高应力区富集,在热影响区附近,有一个氢浓度低谷,这是氢向高应力区长程扩散所致．经过焊后热处理,应力松弛效果明显,残余应力大幅下降,对氢扩散的影响也大大降低,氢的最高浓度降低了近40％．因此,焊后热处理可以有效降低材料在氢环境下开裂的敏感性．     

焊接残余应力在热处理过程中的演变

利用有限元法,对Q345R钢焊后热处理进行模拟分析.结果表明,焊态残余应力在焊缝和热影响区具有较高的应力水平,远离焊缝热影响区,应力逐渐降低.热处理后,残余应力降低了近60%,最大值位于热影响区浅表区域.热处理不仅使应力降低,同时使得应力发生再分布,母材热处理后应力增加.热处理过程中,随着温度升高,屈服强度降低,材料发...     

超声滚压加工对X80管线钢焊接残余应力的影响

建立超声表面滚压加工（ultrasonic surface rolling process,USRP）的三维有限元模型,开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序,利用有限元软件ABAQUS模拟了X80管线钢焊缝不同方向的焊接残余应力,在此基础上叠加USRP的超声振动与静载荷的综合作用,模拟了表面塑形变形、应力和应变,耦合后分析了USRP前后残余应力的变化规律.结果表明,经过USRP处理,X80管线钢表面焊缝区由三向残余拉应力变为三向残余压应力,随着USRP次数的增加,残余压应力数值不断增大,残余应力σ_x,σ_y,σ_z变化规律基本相同.     

壳单元应用于薄板多道焊焊接数值模拟的方法探讨

针对目前薄板焊接残余应力有限元数值模拟中效率不高的情况,采用基于薄壳和复合层理论的壳单元来取代3D实体单元进行薄板多道焊数值模拟以预测残余应力方法的尝试,通过使用定义壳单元截面材料点数鼍来表征薄板厚度,在热分析中依靠解析方法得到温度分布,使用ABAQUS及多个用户子程序来完成力场残余应力分析的实现,通过与传统的3D单元模型计算薄板多道焊模拟的结果分析可知,采用复合层壳单元进行较为复杂的薄板焊接模拟效率相对较高,而精确度并没有下降.     

局部焊后热处理加热宽度的直接评定方法

局部焊后热处理通常用改善焊接接头的性能和消除焊接残余应力。影响局部焊后热处理的因素很我,其中加热宽度是最重要的一个控制参数。然后对于加热宽度的确定,各国标准规定就很不一致。本语文采用粘弹塑性有限元分析,提出一个基于残余应力消除效果的局部焊后热处理的直接评定方法。该方法可清楚地显示整个热处理过程的应力变化并可找到临界的加热宽度。对存在原始焊接残余应力随加热宽度的增加而降低,当加热宽度达到一定值,残余     

搅拌摩擦焊接过程的有限元模拟

对摩擦搅拌焊接工艺进行数值仿真,建立了搅拌摩擦焊接的二维数值计算模型,通过数值手段进行焊接参数研究。并研究了焊接工艺过程中焊件材料的流动情况以及在焊接过程中材料的应力和应变情况,且与已有结果进行比较。证实了所建立模型的正确性与可靠性。     

Influence of Residual Stress on the Dimensional Instability of 7075 Aluminum Cone-Shaped Shells

This paper dealt with the influence of residual stress on the dimensional instability of 7075 aluminum cone-shaped shells. Finite element method was introduced to calculate residual stress distributions in 7075 aluminum cone-shaped shells during conventional heat treatment (CHT) and deep cryogenic treatment (DCT). An example was given to demonstrate effects of deep cryogenic treatment (DCT) and conventional heat treatment (CHT) on dimensional instability. It is concluded that initial residual stresses have ...