筒形結構T型接頭雙槍脈沖TIG焊接裂紋及應力模擬研究.pdf

1、D406A是一種低合金馬氏體超高強度不銹鋼，由于該材料具有很高的強度和硬度，又具有一定的塑性和韌性，大量應用于飛機起落架、高強度飛行控制舵面等重要航天零部件上。焊接裂紋是低合金高強度鋼、超高強度鋼焊接生產中常見的焊接缺陷之一。
　　本文針對D406A薄壁圓筒與D406A-1立方體支座T型接頭雙槍脈沖TIG焊的焊接裂紋問題，通過研究該結構焊接裂紋的性質、成因、誘發(fā)條件和裂紋類型，分析裂紋發(fā)生的危險點與主要影響因素，并從控制裂紋的角度

2、出發(fā)，對焊接順序進行了優(yōu)化。
　　利用光學顯微鏡，電鏡觀察和能譜檢測等試驗方法，分析該結構焊接時產生的焊接裂紋的形態(tài)特征，裂紋缺陷區(qū)的顯微組織特征與化學成分，據此確定裂紋的性質和裂紋類型，并研究焊縫處所受的拉應力是否為裂紋產生的主要影響因素。
　　運用有限元分析技術了建立雙槍脈沖 TIG焊接有限元網格模型，在此基礎上建立熱源模型，模擬分析圓筒與支座結構焊接熱過程特點、不同焊接順序和不同支座形式條件下的焊接殘余應力分布規(guī)律，結

3、果表明：對稱焊條件下后焊焊縫熔池尺寸大于先焊焊縫，而錯位焊兩熔池溫度、尺寸基本相同；錯位焊試件的殘余應力小于對稱焊試件，并且殘余應力大于486MPa的高應力區(qū)域主要集中在焊縫收弧端；采用30°過渡倒角的支座獲得的應力集中結果優(yōu)于無過渡倒角的支座形式。
　　采用小孔法和X光衍射法測量焊接試件的殘余應力分布規(guī)律，并與數值模擬仿真結果進行對比分析，結果表明：模擬獲得的殘余應力與實驗結果吻合良好，在此基礎上，提出了控制焊接裂紋的最佳焊接順