采用集成计算方法预测开式锻焊齿轮的焊接变形

以直径为7 160 mm的大型开式锻焊齿轮为研究对象,采用集成计算方法预测了齿轮在焊接制造过程中产生的变形。基于MSC. Marc通用有限元软件平台,从齿轮结构中抽取了3个典型焊接接头,采用热-弹-塑性有限元方法计算了各个接头在多层多道焊接条件下的固有变形,即纵向收缩、横向收缩和角变形;将各个焊接接头的固有变形转化为固有应变,采用基于固有应变的弹性有限元方法计算了开式锻焊齿轮的整体焊接变形。数值模拟结果表明,大型锻焊齿轮在焊接制造后,直径方向收缩量约为11 mm,周向收缩量约为3 mm。