制氢反应器焊缝区域氢扩散的有限元分析

Finite element analysis of hydrogen diffusion in weld zone of hydrogen production reactor

基于Abaqus有限元软件建立了制氢反应器的焊缝区域氢扩散模型,考虑焊接温度场的影响,采用双椭球热源模型,进行了焊接温度-氢扩散耦合模型的仿真计算,得到了氢扩散随焊接温度的变化规律。结果表明:氢扩散随焊接温度呈正相关变化趋势,焊接的温度积累效应对氢扩散影响较大。沿焊接方向,焊缝中心上节点的氢浓度有峰值变化,峰值氢浓度降低了51%,同时靠近引弧侧的节点氢浓度存在二次升高的现象;垂直于焊缝中心的节点,氢浓度存在“升高—下降—升高至稳定”的现象,越靠近焊缝中心,变化程度越明显。