考虑焊接影响的轮辋扩口成形缺陷研究

针对轮辋生产过程中的焊缝开裂现象,基于Mises屈服准则和组合高斯体热源焊接模型提出了一种工艺链式数值模拟方法,进而研究考虑焊接影响下的轮辋焊缝开裂成因及改进措施。首先,运用Simufact软件模拟从轮辋焊接到扩口成形的耦合过程,分析扩口过程中焊缝区域与母材之间的应力状态和变化规律;其次,从微观角度对断口组织结构和形貌特点做进一步分析。结果表明:焊缝区域的应力集中、模具工件间的摩擦、焊缝区域魏氏铁素体和粗大的晶粒以及过大的环向切应力是造成轮辋焊缝开裂的可能原因。因此,提高焊缝接头质量,采取合适的去应力手段,加强模具和工件间的润滑,可有效降低轮辋焊缝开裂倾向。

工程钢圈弯曲疲劳裂纹萌生寿命研究

为了对工程钢圈裂纹萌生寿命进行研究,以某企业的工程钢圈作为研究对象,针对钢圈的弯曲台架试验建立有限元模型,采用有限元软件ANSYS-WORKBENCH进行有限元静力学应力分析。在此基础上使用寿命仿真软件Ncode对钢圈进行裂纹萌生寿命预测,得到钢圈的疲劳寿命云图,最后使用声发射的无损检测方法,实时监测出钢圈的裂纹情况。在钢圈出现初始裂纹时通过声发射系统控制台架试验机停止,最终得到钢圈裂纹的萌生寿命,并与仿真值进行比对。