平板对接焊三维数值模拟分析

焊接是一个涉及多学科的复杂过程,随着计算机技术的发展焊接数值模拟受到越来越广泛的关注,且越来越多的应用于实际生产过程中,利用Marc对平板对接焊进行熔深方向的三维数值模拟,对比了打底焊和三层焊接的焊接温度场及横向变形,分析了模拟结果,得到与实际情况相符合的结论,验证数值模拟的准确性.     

有限元软件SYSWELD在焊接数值模拟中的作用

本文对数值模拟技术的应用和发展作了展望。介绍了大型有限元软件SYSWELD在焊接数值模拟中的应用。     

对接接头焊接温度场的三维数值模拟

焊件在快速加热和冷却过程中温度场的正确描述是进行组织转变和焊后接头力学性能分析的前提条件.文中采用Gauss分段移动热源模型,考虑了材料热物理性能参数与温度的非线性关系,建立了焊接过程的数学模型和物理模型,并应用APDL语言实现了焊接全过程温度场的三维动态模拟,其结果与理论值完全吻合,证明了数值模拟的可靠性.     

薄壁铝合金结构焊接应力变形数值模拟

实际结构焊接过程的三维数值模拟因为计算量大而往往难以进行。为了采用三维热弹塑性有限元方法对薄 壁铝合金结构的焊接过程进行数值模拟,提出了粘贴单元和混和单元两种网格划分技术相结合的单元划分方案进 行有限元建模,通过薄板对接模型试验验证了此方案的可行性,并研究了不同建模方案对计算效率的影响。将这 种单元划分方案应用到实际薄壁筒体结构焊接过程的数值模拟中,对焊接过程产生的残余应力和变形进行了成功 地预测。结果表明:对于薄壁构件,采用粘贴单元和混合单元相结合的单元划分方案可以在保证一定精度的前提 下,可大大减少有限元网格划分工作量,同时可降低计算规模,提高计算效率。     

对接平板变形角及产生角变形后错边量的精确测量

在压力容器生产、焊工考试中,由于焊缝余高的存在,使对接平板变形角及产生角变形后错边量的精确值难于用普通的检测工具进行测量。我厂焊接试验室对此进行了研究,根据平板对接的变形特点,获得一种精确测量上述     

T形焊接接头温度场及力场的三维数值模拟

焊接技术的发展对于促进工业发展具有举足轻重的作用.由于焊接过程产生的局部高温及不均匀的温度场,使焊接原材料在冷却过程中收缩速度不一致,从而在焊缝周围区域产生残余应力以及形变,直接影响焊件的使用寿命,而焊接过程产生的焊接温度是影响焊件金属材料组织和机械性能的主要原因,因此,温度场的模拟研究对优化焊件结构的分析是至关重要的.利用三维有限元分析软件SYSWELD对T形接头进行焊接模拟仿真,并对焊缝冷却过程中温度场以及残余应力进行详细的分析.     

平板防水闸门焊接变形的预防及矫正

对于结构复杂、焊接量大、技术要求高的大型焊接件出现的焊接变形问题进行了分析，提出了焊接变形的预防及矫正措施和具体施工工艺。     

锤击消除焊接接头残余应力的数值模拟

建立锤击作用的有限元数学模型,利用该模型对白口铸铁焊补时锤击消除焊接残余应力进行实例分析。结果表明,在合适的焊接规范和工艺下,锤击不仅能有效地消除白口铸铁焊缝部位的应力,而且能促进热影响区拉伸残余应力的释放,甚至可以获得一定值的压应力。当在８４０－３６０℃温度区间进行锤击时,可以获得最佳效果。     

离心压缩机风筒法兰焊接坡口优化的数值模拟研究

本项目基于MSC.Marc软件,针对离心压缩机风筒法兰焊接变形问题开展数值模拟研究,根据工件制造实际,建立了可靠的有限元模型建立方法和焊接过程数值模拟方法,并利用经过验证的方法,计算得到对称坡口对焊接变形的改善效果。     

等高齿弧锥齿轮铣刀盘焊接变形数值模拟

根据等高齿弧锥齿轮铣刀盘的结构,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对刀盘焊接进行数值模拟,得到刀槽焊接过程中的变形情况,绘制温度变形图得出相应的数学模型,为刀盘的焊接技术提供理论依据。在实际环境下进行焊接试验并对焊接结果进行检测,与模拟结果对比得出数值模拟的合理性。     

接管对接TIG自动焊工艺研究

针对加氢反应器制造中接管或弯管的对接焊缝,以1.25Cr-0.5Mo材料为例进行焊接试验,探究一种合理的自动TIG焊工艺。     

直流电阻对焊接头变形和界面污物清除率研究

采用塑性变形理论和刚粘塑性材料模型研究了直流电阻对焊接头的塑性变形。建立了焊接接头变形区域内材料质点速度场和位移场的数学模型，导出了计算接头变形及接合界面污物清除率的公式。对焊接条件下接头的塑性变形和界面污物清除率进行了计算，并与实际接头外形进行了比较。结果表明，计算所得接头变形与实际接头变形基本相符，所得模型能较好描述塑性区内质点的运动规律。界面质点的运动规律也与试验研究结果相符。     

Numerical Simulation and Experimental Verification of Laser Multi-Section Welding

To address the problems of large welding deformation and splashing in the resistance spot welding of the lubricating oil cooler plate, the laser spot welding was employed, instead of the resistance spot welding, and a novel laser spot welding was proposed, i.e., laser multi-section welding. The major processes involved in this study referred to a finite element model of pulsed laser lap welding built by adopting SYSWELD simulation software, as well as the laser welding of various welding methods...     

45钢交流闪光对焊焊接热影响区晶粒长大的数值模拟

基于45钢轴对称件交流闪光对焊过程的实测温度场和焊接热循环曲线的拟合处理,结合Monte Carlo(MC)算法确定的模拟模型常数,建立了焊接热影响区晶粒长大的模拟时间tMCS与实际时间t、温度T之间的关系,用MC方法模拟了焊接热影响区的晶粒长大.结果表明:在相同的tMCS值下,MC模拟热循环过程后晶粒平均尺寸约为等温加热转变过程后晶粒尺寸的70%左右;焊接热循环加热阶段后的晶粒尺寸仅为最终晶粒尺寸的25%～30%;模拟值与试验结果基本吻合.     

中厚板熔化极气体保护焊的数值模拟及实验验证

在建立中厚板GMAW温度场数值仿真模型的基础上,用ANSYS进行了数值模拟,并通过红外热像仪进行了实验验证。实验结果与模拟结果对比分析表明,温度场热循环曲线的形状、峰值温度及加热速度比较接近实测数值,冷却区段偏差稍大,证明所建立的数值仿真模型可以较好地模拟中厚板GMAW的温度场,为应力应变分析等其他焊接过程的数值分析打下了良好的基础。     

宝钢1580工作辊热变形的数值模拟与实验研究

根据现场的复杂工况，将轧辊辊身分为辊颈、辊端、辊肩、轧制区和非轧制区，综合考虑分段冷却、支撑辊、摩擦热和变形热等因素的影响，建立符合实际的边界条件，并根据热平衡原理建立了工作辊温度场数学模型。在宝钢1580热轧机上进行实验，详细分析了热凸度的瞬态变化以及热凸度在每块带钢轧制前后的变化，对热凸度间断的原因进行了分析，模型计算值和实测值吻合较好，表明模型工程实用性较强，为轧辊热变形的在线预报和控制提供了一定的依据。     

HG785D钢板对接焊接工艺研究

针对目前使用的高强钢HG785D（t8和t20板）,采用低匹配焊丝HS-70和常用焊接方法GMAW实施对接试验,借助万能拉伸试验机、液压弯曲试验机和30/15冲击试验机来检验焊接接头的力学性能,利用光学显微镜观察接头的金相组织,利用维氏显微硬度计测量接头的显微硬度,分析线能量和温度控制对焊接接头宏观性能的影响.试验结果表明,t8板线能量为1.5 kJ/mm,t20板线能量为1.7kJ/mm,预热或道间温度控制在100～120℃时,HG785D焊接接头的综合力学性能最为优良.     

奥氏体不锈钢激光焊接温度场数值模拟

针对316LN奥氏体不锈钢的焊接温度场进行数值模拟,通过SYSWELD专用焊接分析软件,建立平板V型坡口的对接接头几何模型,选择3D高斯热源并进行热源校核,分析获得了10 mm奥氏体不锈钢多层多道焊的温度场情况,为焊接工艺提供了理论依据,具有工程实践价值。