304不锈钢热处理过程温度场和应力场数值模拟

以304不锈钢为研究对象,分别测量了304不锈钢试样经淬火和空冷后的残余应力场。建立有限元模型,模拟了上述试样的温度场和应力场,并将模拟的残余应力场和测量结果进行了比较,二者吻合较好,证明所建立的模型是有效的。在此基础上,分析了淬火和空冷过程中温度场和应力场的变化规律。     

304奥氏体不锈钢拉伸过程的数值模拟

不锈钢板材在拉伸成形过程中应变硬化严重,影响因素复杂,易出现起皱、破裂、粘模等现象。运用有限元软件,对不同拉伸工艺条件下304奥氏体不锈钢圆筒件的拉伸成形过程进行了数值模拟分析。     

不锈钢板材冲压过程截面的数值模拟及实验验证

采用有限元软件MARC，基于更新拉格朗日的弹塑性本构方程，对不锈风板材冲压菜过程的应力、应变和厚度分布进行了模拟。模型中板材为变形体，采用四节点壳单元描述；模具为刚性体；接触面间摩擦约束采用库仑摩擦模型。板材厚度的模拟结果与实验进行了比较，证实了模型的可靠性和可行性。     

板材取样剪剪切过程数值模拟及实验研究

金属板材剪切过程是一种复杂的弹塑性大变形过程,本文根据板材剪切过程变形特点,利用ANSYS/LS - DYNA建立了金属板材取样剪剪切板材的有限元模型,进行了弹塑性有限元分析.通过仿真计算,获得了板材剪切过程的应力-应变状态,变形和力能参数,并在某钢铁集团公司取样剪上对剪切力进行了测试,结果表明,有限元模拟结果可靠,可作为取样剪的设计制造的依据.     

304奥氏体不锈钢拉深过程有限元模拟

不锈钢制品由于其美观的外表和良好的使用性能,在国民经济各行各业被广泛使用,但不锈钢在拉深过程中硬化严重,易出现起皱、破裂现象,使成品率降低。本文应用ABAQUS有限元软件模拟了304奥氏体不锈钢圆筒件在不同摩擦条件下的拉深成形过程,分析了摩擦系数对304不锈钢圆筒件拉深成形过程的影响。结果表明,304奥氏体不锈钢圆筒件拉深过程中,较适宜的摩擦系数为0.08～0.15。当摩擦系数过小时,将在坯料与凹模圆角处发生破裂;而摩擦系数过大,则严重影响坯料的拉深极限。     

304不锈钢激光焊接工艺及数值模拟

采用激光自熔焊接技术对304不锈钢进行平板焊接试验,并通过对比分析微观组织和力学性能结果,得出最佳工艺参数为:P=2.6 kW、v=30 mm/s、Δf=+2 mm.通过金相组织表征、X射线荧光衍射和电子背散射衍射等分析方法得出焊接接头的焊缝组织由奥氏体和铁素体组成.依据最佳工艺参数选用大型通用有限元模拟软件ABAQU...     

304不锈钢TIG焊接工艺及数值模拟

采用TIG焊对304不锈钢进行平板焊接试验,并从微观组织、力学性能方面对试验结果进行分析,选出最佳工艺参数为:焊接电流310?A、焊接速度13?mm/s.通过金相组织表征、X射线荧光衍射和电子背散射衍射等分析方法得出焊接接头的焊缝组织奥氏体和铁素体组成.采用大型通用有限元模拟软件Abaqus,选用双椭球热源模型对TIG...     

304不锈钢板材制备过程中的磁性变化及其控制

研究了奥氏体不锈钢板 (0Cr18Ni9)在加工制备过程中的磁性变化规律。结果表明,合金的饱和磁化强度Ms与材料中磁性相含量有关。铸态合金存在残存的高温铁素体相而呈现一定磁性,饱和磁化强度Ms达35.8 kA/m。随着加工进行,主要是经历各道加热工序时,合金的Ms逐渐减弱。最终固溶态下合金的Ms已经降低为1.4 kA/m。锻态合金在单相奥氏体温度区内的退火处理可以有效减少合金中残存的高温铁素体并使饱和磁化强度降低,可作为控制磁性的有效措施。     

工件气体淬火过程数值模拟

用计算流体力学(CFD)的方法对工件气体淬火过程进行了数值模拟,在FLUENT平台上建立了真空高压气淬炉的三维非稳态模型,模拟了炉膛内流场和工件温度场的分布,模拟了圆柱形单工件淬火过程气体类型、气体压力和速度对冷却速度的影响,并模拟了多工件淬火冷却过程,预测了炉内不同位置处工件的冷却曲线。将模拟结果与实验结果相比较,两者基本吻合,为气体淬火工艺的优化提供了理论依据。     

304不锈钢板材电阻缝焊的工艺研究

通过不同焊接规范对冷轧态和退火态304不锈钢板材进行电阻缝焊,研究不同焊接参数下,两种状态304不锈钢焊缝的成形情况、微观组织变化、拉伸性能变化以及高温拉伸性能。结果表明:同等厚度的板材,冷轧态-退火态304不锈钢电阻缝焊过程中应采用较退火态304不锈钢更小的焊轮压力施焊。     

高功率激光焊接SUS304不锈钢数值模拟与试验研究

针对高功率激光焊接SUS304不锈钢形成"钉子头"型焊缝缺陷的原因进行数值模拟,并通过试验进行对比。首先,利用COMSOL Multiphysics4.3a有限元软件建立了激光焊接熔池流动和传热耦合的三维模型。模型考虑Marangoni力、浮力和潜热共同耦合的熔池传热和流体流动,通过添加源项处理过渡区固-液相变问题。其次,分析了Marangoni对流对温度场、流场及熔池形貌的影响机制。最后,基于模型对SUS304不锈钢进行了激光深熔焊接试验。结果表明:Maragoni对流是导致上表面高温熔融金属液向熔池边缘流动,致使熔宽增加,从而形成"钉子头"型焊缝的原因。试验结果与模拟结果基本吻合,焊接速度从25 mm/s降低至10 mm/s,熔宽和熔深均增加,熔合线曲率越大,"钉子头"型焊缝越突出。     

304奥氏体不锈钢摩擦学实验研究

针对304奥氏体不锈钢的摩擦性能进行研究。采用洛高温真空硬度计测它在不同温度下的硬度变化,使用万能摩擦试验机,将不同材料的钢球(304球、316球、GCr15球、陶瓷球)分别与304奥氏体不锈钢盘组成摩擦副,进行球盘式摩擦实验,并利用三维形貌仪对盘的摩擦表面进行观测;最后使用高温摩擦磨损试验机研究高温情况下的球盘摩擦性能。实验结果表明:在干摩擦条件下,304不锈钢的耐磨性能弱于316钢、GCr15钢、陶瓷;随着温度的升高,304不锈钢内部组织变软,摩擦因数逐渐下降;同时在摩擦过程中发现试样之间的黏着现象随温度增加逐渐严重,这也符合摩擦因数的变化趋势。     

新淬火铝合金板材成形回弹试验与数值模拟

研究了铝合金2024-T3板料在新淬火状态下的成形过程.首先测量了2024-T3板材在新淬火状态下的力学性能,与原始状态性能比较发现,屈服强度和抗拉强度降低,延伸率增大,韧性增加.基于数值模拟方法模拟了橡皮成形过程的回弹规律,对翼肋零件的翻边回弹进行了数值模拟,并通过试验进行了比较.结果表明,数值模拟与试验结果吻合较好,模拟与试验间的偏差足板料发生加工硬化所导致的.因而,通过模拟可以得到考虑了回弹的模具形状,从而修正模具,使回弹后形状达到没计的精度.数值模拟与试验比较表明该方法是可行性的.     

基于数值模拟的板材渐进成形过程研究

以圆锥台为例,运用ABAQUS/Explicit建立弹塑性有限元模型,研究了半顶角(α)、工具头直径(D)和下压量(△Z)对零件壁厚和成形质量的影响.结果表明,半顶角对制件厚度变化起主导作用,其值越小,厚度减薄越严重;大工具头直径和小下压量有利于获得厚度分布均匀的制件.     

板材多点成形过程数值模拟的研究

多点柔性成形是一种先进的板材成形技术。在多点成形过程中 ,板材的受力状态、变形特点、接触边界等与传统的冲压成形有很大的不同 ,商业软件不能有效地反应这些特点。本文给出了自主开发的板材多点成形过程数值模拟专用软件 (MPFORM)所采用的有关理论与公式 ,介绍了基于UL隐式格式的弹塑性大变形有限元方法、退化板壳有限元模型以及处理多点不连续接触边界的接触单元技术等 ,给出了球形面与马鞍面多点成形过程的MPFORM数值模拟结果     

钢的淬火过程的数值模拟

本文介绍一个独立开发的热处理数值模拟软件包(NSHT),包括其主要结构、功能和有关淬火过程计算的基本原理。用该软件对三个圆筒形试件的实际淬火过程进行计算,考察了该软件在不同材质、几何尺寸和淬火规范下的有效性。     

磁场淬火过程应力场的数值模拟

本文从热非弹性理论、计算力学、铁磁学和相变理论出发,在分析温度、相变、应力之间相互耦合关系的基础上,讨论了相变条件的数学模型和铁磁材料热物理性能改变的方程,建立了磁场淬火时包含相变的热弹塑性本构方程.在前期已求得的45钢圆柱体试件在热、磁耦合条件下瞬态温度场分布的基础上,用有限元法求得了瞬态热应力和残余热应力,并就磁场对热应力的影响进行了讨论.     

冲压件热成形淬火过程数值模拟

随着超高强度钢板在汽车制造中的应用,在高温下成形板料并迅速冷却来得到高强度的冲压件的成形方法得到了广泛的研究.对板料热成形的力-热-相变耦合过程进行了研究,通过混合定律描述了应变本构模型及应力模型.在此基础上,以U型等截面件为研究对象,运用热-力-相变耦合有限元方法对22MnB5钢板热成形及成形后的淬火过程进行了模拟,分别分析了在水冷和空冷以及随模冷却后零件的形状变化和最终硬度.     

电子束定点焊接304不锈钢熔池流动行为数值模拟

基于电子束焊接过程的传热与受力物理过程分析,建立相应模型,对电子束定点焊接304不锈钢的温度场与流场进行数值模拟,研究电子束焊接熔池流动行为及焊缝成形规律.结果表明,电子束加热阶段,熔池上表面温度梯度达到106 K/m,熔池表面峰值温度高,在沸点温度附近波动,强烈的金属蒸汽反作用力成为熔池流动的主要作用力,促使熔池中心下凹并不断波动,熔池冷却凝固阶段,金属蒸汽反作用力下降,熔池金属表面张力梯度引起的Marangoni对流成为熔池金属流动主要驱动力,促使焊缝表面熔宽增大,熔池凝固后焊缝上表面宽度为1.9 mm,中心处宽度为1.6 mm,下表面宽度为1.8 mm.     

淬火冷却过程数值模拟的研究现状及展望

淬火冷却过程是淬火介质流场、温度场与工件温度场、组织场和应力/应变场相互耦合的复杂过程.本文概述了淬火冷却过程数值模拟的主要内容及其研究现状,并对存在的问题进行了评述,对未来发展的内容和重点研究方向进行了展望.