Inconel 625镍基合金管道焊接残余应力的数值模拟

以Inconel 625镍基合金管道的焊接接头为研究对象,建立了热-力学耦合的三维有限元模型,采用ANSYS软件对该合金管道环焊缝对称焊的残余应力进行了数值模拟,分析了管道外表面轴向和环向残余应力分布,并进行了试验验证;此外,还分析了预热温度对管道残余应力的影响。结果表明:该合金管道焊后外表面轴向与环向残余应力的模拟结果与试验结果在数值和分布趋势上均比较吻合,证明了模型的准确性;在焊缝及近焊缝区的管道外表面形成了轴向压应力和环向拉应力,随着距焊缝中心距离的增加,轴向压应力逐渐变为拉应力,而环向拉应力逐渐转变为压应力,并最终趋向于0;随着预热温度的升高,管道外表面轴向和环向残余应力均降低。

Inconel 718镍基合金管道焊接残余应力的数值模拟

以Inconel 718镍基合金管道的对接接头为研究对象,建立了热-力学耦合的三维有限元模型,采用SYSWELD焊接模拟软件对其环焊缝在不同预热温度和焊接顺序下的残余应力进行数值模拟,分析了预热温度和焊接顺序对外表面轴向和环向残余应力分布的影响。并与实验结果进行对比,验证了模型的准确性。结果表明:管道外表面轴向残余应力在焊缝及近缝区表现为压应力,而远离焊缝中心的区域表现为拉应力;焊缝与近缝区环向残余应力为拉应力,随着距焊缝中心距离的增加,拉应力逐渐转化为压应力;随着预热温度的增加,管道外表面轴向和环向残余应力降低;焊接顺序的改变不能有效降低管道焊接残余应力。

Q345钢搭接接头焊接残余应力与变形的数值模拟

基于有限元分析软件SYSWELD,开发了用于模拟Q345薄板搭接接头温度场、应力场和应变场的热-弹-塑性有限元计算方法。以Q345薄板搭接接头为研究对象,建立了三维有限元模型,采用大变形计算方法对Q345薄板搭接接头的焊接温度场、残余应力和焊接变形进行数值模拟,详细分析了其搭接接头焊接残余应力的分布以及焊接变形的情况。结果表明,应力分布在接头处出现一定的波动,这是由搭接接头的接头形式决定的。于此同时,由于薄板的刚度小,焊件产生较大的变形,且两边的试件呈现出不同的变形形式。

LED集鱼灯焊接结构设计和焊接接头性能研究

以实际产品LED集鱼灯为例,对其焊接结构进行了设计,令316L奥氏体不锈钢板包覆铝合金,从而巧妙地避开了铝合金和316L不锈钢异种材料的焊接,实现了不锈钢与不锈钢之间的焊接。并对集鱼灯进行脉冲MAG焊接,对其焊接接头的焊缝成形、微观组织和耐海水腐蚀性能进行了研究。结果表明,焊缝组织为奥氏体和铁素体双相组织,焊缝与316L母材的元素含量基本一致,焊缝的腐蚀速率为0.22 mm/a,母材的腐蚀速率为0.19 mm/a,焊缝耐海水腐蚀性能比母材稍差。

集鱼灯结构改进设计及焊接接头性能分析

对集鱼灯焊接结构进行了改进设计。以结构改进后的集鱼灯焊接接头为研究对象,运用SYSWELD软件对焊接接头的焊接温度场进行了数值模拟,得到的焊接接头温度场与实际生产相符。使用优化的工艺参数对集鱼灯进行脉冲MAG焊接,研究结构改进后集鱼灯焊接接头的焊缝成形、微观组织、显微硬度和耐海水腐蚀性能等进行了研究。结果表明:使用优化的参数进行焊接得到的焊缝成形较好。焊缝组织为奥氏体和铁素体双相组织,焊缝与316L母材的主要合金元素含量相差不大,焊缝的硬度最高,其最大值为227 HV,而母材的硬度最低,其最小值为189 HV。将焊接接头在3.5%的NaCl水溶液中进行腐蚀,得到焊缝的腐蚀速率为0.1814 mm/a,母材的腐蚀速率为0.1767 mm/a。

散热器水室炉中钎焊温度场有限元模拟

以散热器水室即封头与主片的搭接接头为研究对象,建立了三维有限元模型,对其在钎焊炉中的Nocolok钎剂钎焊过程进行了分析与模拟。同时,分析了散热器封头炉中钎焊的温度场,对比实测与模拟结果,验证了有限元模型的准确性,从而为后续的工艺改进提供一个有效的理论分析手段,达到节省实验成本的目的。通过模拟分析,确定了最佳工艺方案。