焊接溫度場的數(shù)值模擬與預(yù)測研究.pdf

1、焊接過程中焊縫區(qū)域的溫度變化對最終焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能有很大影響，準確的知道溫度變化過程是進行冶金分析、應(yīng)力應(yīng)變分析和焊接過程控制的前提。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機在焊接研究中的使用越來越普遍，采用有限元分析方法求解焊接過程的溫度場變化已越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。
　　本文運用現(xiàn)在比較通用的大型有限元軟件ANSYS進行焊接溫度場的模擬，并以模擬結(jié)果為基礎(chǔ)建立焊接溫度場數(shù)據(jù)庫和進行焊接溫度場的預(yù)測。溫度場的計算是基于CO2

2、氣體保護焊工藝，以兩塊等尺寸100×100（mm）的DP590鋼板對接焊作為研究對象，進行焊接溫度場的三維數(shù)值模擬。考慮焊接過程中的再熱作用，本文采用兩道焊、預(yù)制坡口角60°的單面V形坡口的焊接方式。為了更精確的計算焊縫區(qū)的溫度場同時又能減少計算量，在焊縫和熱影響區(qū)采用加密的網(wǎng)格。運用參數(shù)化編程語言APDL中的循環(huán)語句和生死單元技術(shù)，控制模擬焊接過程；通過生熱率公式計算得到熱量并加載到焊縫單元上模擬電弧熱輸入，真實再現(xiàn)了焊接過程。同時還