X80管线钢GMAW的数值模拟及组织研究

为了改善X80管线钢焊缝接头性能,通过试验和数值模拟的方法对熔化极气体保护焊(GMAW)接头热影响区进行了研究。进行了一次回归正交试验,获得了焊缝尺寸与工艺参数的关系。在此基础上,以获得的焊缝形状尺寸对双椭球热源模型参数进行标定并进行温度场计算,对不同热输入下热影响区的热循环参数进行了探讨,最后观察了热影响区组织。结果表明,以焊缝实际尺寸作为热源参数模拟得到的熔池尺寸与实际更接近,同时证明了有限元模型的准确性;随热输入增大,热影响区的峰值温度增大,冷却时间和高温停留时间也增大,但增大不明显,同时热影响区内晶粒尺寸增大。

基于GMAW堆焊成型的焊缝模型及搭接量研究

为了研究GMAW堆焊的焊缝成型,采用脉冲熔化极气体保护焊工艺的一元化调节模式进行焊接试验,对三种单道焊缝模型(圆、椭圆、抛物线焊缝模型)进行理论分析和试验验证,比较各模型下的焊缝体积与总熔敷金属体积的误差,确定了最优焊缝模型。试验结果表明:圆焊缝模型的误差最小,焊接参数为电压18.1 V、电流100 A、焊接速度4 mm/s时,焊缝体积误差仅为6.663 mm^(3)。基于圆焊缝模型和此组焊接参数进行搭接焊模型的构建和搭接量的计算,并进行了多道搭接焊试验。试验结果表明:搭接量为6.928 mm时,焊缝成型良好,表面平整度较高。