TIG焊产生咬边影响机理的仿真计算

避免咬边是提高焊接速度过程中的关键要素。从数值模拟入手,采用有限元分析的方法,使用ANSYS软件进行数值模拟,通过TIG焊过程中不同焊接速度时熔池成形规律,分析解决高速焊接时的咬边问题;指出了在保证相同熔深的前提下,随着焊接速度的提高,熔宽最大处的深宽比越来越小,当达到某一临界值时,咬边就会产生,并进行了实验验证。

单电弧TIG焊咬边影响机理的数值模拟研究

避免咬边是提高焊接速度的关键问题。通过对TIG焊温度场进行数值模拟,找到TIG焊在不同焊接速度时熔池成形规律。研究表明:焊接熔池中熔宽最大的位置滞后于熔深最大的位置,影响咬边产生的关键在于动态深宽比。在对模型校核的基础上,从动态深宽比的角度分析了TIG高速焊接时的咬边问题,指出在焊接电流相同的条件下,随着焊接速度的提高,熔深和熔宽都将减小,但熔深减小更多,所以动态深宽比减小,熔池表面张力向内的合力增大,容易产生咬边。即使在保证熔深相同的前提下,随焊接速度的提高,熔池的动态深宽比也会越来越小,导致咬边倾向增加。

球面咬边缺陷对焊接空心球节点应力集中影响的有限元分析

为了揭示"空心球强-钢管弱"类焊接空心球节点中球面咬边缺陷导致的焊缝局部应力集中规律,采用大型有限元分析软件ABAQUS对有球面咬边缺陷的焊接空心球节点进行模拟分析,拟合出不同程度的球面咬边缺陷时应力集中系数计算公式,并通过试验进行了验证。结果表明,在疲劳载荷作用下,当球面咬边达到一定深度时,原本在钢管焊趾处的应力集中现象将会转移到球表面焊趾处,导致空心球面焊趾处的疲劳破坏;拟合的应力集中系数计算公式计算结果与试验结果基本吻合,工程中可采用该公式计算应力集中系数。

几种焊接缺陷对X70管道环缝接头应力集中的影响

利用大型有限元软件ANSYS对在工作压力下带有咬边、凹坑、焊缝余高、错边等焊接缺陷的X70环缝管道进行了应力分析。分析结果显示,在咬边、凹坑、焊缝余高、错边焊接缺陷中,焊缝余高对受内压管道环焊缝的应力集中的影响最低,错边其次,咬边较为严重,凹坑最为严重;焊缝余高不影响X70管道接头静载强度,超过2 mm的错边量对环缝接头应力集中影响明显,咬边缺陷对X70管道环缝接头应力集中的影响大于错边,缺陷凹坑缺陷对环缝接头应力集中的影响随其三维尺寸增大而增大。