焊接模拟仿真在实训教学改革中的应用

技工院校焊接专业一体化教学,实现了仿真电弧教学、仿真焊缝成型,完全再现了焊接的全部过程;实现了全数字化的平台、完善的训练课程、安全的操作环境。本文分析了模拟仿真教学在焊接专业教学中的应用优势,阐述了如何应用焊接模拟仿真进行辅助教学,发现利用模拟仿真在改善教学环境、节约耗材、优化教学课堂等方面的优势,并指出焊接模拟仿真教学存在的误区和应注意的问题。

北京工人体育场高强度厚板钢低温焊接仿真与试验研究

针对北京工人体育场改造复建冬季现场低温环境下高强厚板复杂钢结构焊接作业难度大的问题,开展了-15℃低温环境Q460GJC厚板焊接接头温度场、显微组织、力学性能模拟和工艺试验研究。结果表明:预热温度为170℃时,焊接开始时,V形坡口斜面端温度比直端低,实测温度前三层焊接后温度比预热温度低,第6层焊接后温度趋于一致,略高于预热温度,实际温度比模拟温度略低20℃左右,均小于225℃的要求值;模拟焊接后,焊缝处的组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成,铁素体占50%左右;通过显微组织观察,焊缝区主要是铁素体与珠光体,表层区主要是铁素体与球状珠光体,中心层区出现了板条状珠光体,热影响区组织为铁素体+贝氏体;显微硬度范围188~275HV,焊缝极限强度值在640MPa左右;通过对比模拟结果与实测结果,基于焊接热模拟及焊接冶金基础理论可有效实现高强钢厚板焊接组织性能预测分析。

P92钢管道对接焊接残余应力数值模拟

为了能系统全面探究P92钢管焊条在焊接变形状态后焊缝内的焊缝热残余应力变化规律和其分布及规律情况,基于三维有限元分析及模拟分析的实验软件Abaqus建立起了实验数据库P92钢焊接模拟仿真模型的数据,研究的实验分析结果与分析模型表明,在钢管焊接变形的状态情况条件下,焊缝应力分布以及钢管焊缝受热温度影响区环向热应变分布和钢管焊缝内轴向应力变化主要体现呈拉应力,在焊缝热影响区出现了拉残余应力分布的最大值。随着距离焊缝中心距离的进一步的增加,焊接过程中拉残余的残余应力值也就逐渐减小。

T形焊接接头温度场及力场的三维数值模拟

焊接技术的发展对于促进工业发展具有举足轻重的作用。由于焊接过程产生的局部高温及不均匀的温度场,使焊接原材料在冷却过程中收缩速度不一致,从而在焊缝周围区域产生残余应力以及形变,直接影响焊件的使用寿命,而焊接过程产生的焊接温度是影响焊件金属材料组织和机械性能的主要原因,因此,温度场的模拟研究对优化焊件结构的分析是至关重要的。利用三维有限元分析软件SYSWELD对T形接头进行焊接模拟仿真,并对焊缝冷却过程中温度场以及残余应力进行详细的分析。

数字化焊接技术研究现状与趋势

针对焊接技术的数字化,结合互联网络、数字信号处理、传感感知、工业机器人、数据库以及CAD/CAPP等技术在焊接领域的应用特点,归纳分析了数字化电源、接缝跟踪、熔池视觉等焊接装备数字化技术;焊接工艺自动设计、机器人焊接工艺智能规划等焊接工艺数字化技术;焊接模拟仿真技术;焊接物联网络、焊接工艺传感、焊接质量智能评价、焊接生产管理等车间级数字化技术的现状和发展,给出了数字化焊接技术具有功能强大、高效稳定、柔性快速、适应性强、海量数据、扩展性好等显著特点,探讨了数字化焊接技术的主要发展方向,认为智能化焊接单元和数字化焊接车间相关技术将促进焊接技术的快速发展。

信息技术支撑焊接进军数字化“蓝海”开启智能作业新时代

本文从数字化焊接数据库、数字化焊接模拟仿真技术、数字化焊接专家系统、数字化焊接设备几个方面介绍数字化焊接技术的发展现状和发展趋势。

基于CFD技术管道气体流场计算与分析

基于CFD技术,运用CFD软件结合气体运动基本理论,以电子束焊接真空系统中管道设计为例,对中真空条件下气体在管道内的流动状态、速度、压力分布进行2D有限元数值模拟仿真和可视化研究,为真空系统管道参数确定和结构优化设计提供了有参考价值的数据。提出在真空系统设计选择前级泵时,为保证获得较大的抽速,达到高效与经济的效果,优先考虑主泵排气口直径与前级泵相匹配,再校核前级泵最大反压力和最大排气量,可以极大提高设计效率。