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大型厚壁筒体斜插弯管结构焊接变形及其演变数值模拟

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.01.014

基于ANSYS有限元软件,建立了大型厚壁结构焊接变形有限元计算模型,分析了壁厚125mm的筒体斜插弯管接头焊接时小弯管与厚壁筒体间相对距离、筒体圆度变化及接头的位移演变过程.结果表明:小弯管位移以及厚壁筒体两侧圆周上的圆度改变在焊接与冷却过程中呈相反状态,而厚壁筒体两端的圆度变化率也有着明显差异;坡口下端最终会产生相对较大的收缩;冷却阶段最初1～2h内可适当降低冷却速率以减小焊接变形.

关键词: 简化计算 , 大型厚壁 , 圆度变化 , 位移演变

针对TC4钛合金激光深熔焊接的特点,建立了适合小孔尺寸精度的微米级精细计算模型.结合TC4钛合金材料属性,利用能量分布与小孔形貌特点相类似的高斯旋转曲面体热源进行加载,得到了随激光焊接工艺参数改变而变化的小孔形貌及瞬态温度分布特征.通过分析瞬态过程小孔前后沿、小孔径向以及小孔深度方向的特征尺寸及温度分布,得出了对TC4钛合金激光焊接小孔形貌影响最大的工艺参数.通过分析各工艺参数的影响规律,提出了TC4钛合金激光焊接得到最佳小孔形貌或温度分布的工艺参数取值范围.

关键词: 激光焊接 , 工艺参数 , 温度分布 , 小孔形貌

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大型厚壁筒体斜插弯管结构焊接变形及其演变数值模拟

TC4钛合金激光深熔焊小孔形貌特征的有限元精细分析

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