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incoloy800圓管gtaw圓周對接焊的三維熱模擬研究,附件c:譯文incoloy800圓管gtaw圓周對接焊的三維熱模擬研究a.kermanpur,m.shamanian,v.esfahani yeganeh伊斯法罕科技大學,材料工程學院,伊斯法罕84156-83111,伊朗摘要:通過建立incoloy 800圓管的三維實體有限元模型來模擬其gtaw多道焊焊接過程。利用單...
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附件C:譯文
Incoloy800圓管GTAW圓周對接焊的三維熱模擬研究
A.Kermanpur,M.Shamanian,V.Esfahani Yeganeh
伊斯法罕科技大學,材料工程學院,伊斯法罕84156-83111,伊朗
摘 要:通過建立Incoloy 800圓管的三維實體有限元模型來模擬其GTAW多道焊焊接過程。利用單元“生死”技術處理將熔敷金屬ERNICr3加入焊縫熔池的問題。將瞬態(tài)傳熱的GTAW焊接過程假設為具有恒定焊接速度的模型。熱量以不同形式的面、體熱流分布函數(shù)輸入到焊縫區(qū)。為了驗證熱模擬的準確性,用熱電偶準確測量焊接過程中焊件熱影響區(qū)的溫度分布。通過實驗結果的比較表明了數(shù)值模擬所得結果與用熱電偶測量薄壁管焊接結果相一致,同時還表明增加熱輸入可以使較寬的焊接熔池隨著熱影響區(qū)溫度變化而變化的情況與測量結果比較一致。當前的模型可作為研究不同的參數(shù)對焊接過程的影響的合理手段。
關鍵詞:有限元法,GTAW焊接工藝,Incoloy 800,石化圓管,建模與模擬,熱電偶測量
1導言
Incoloy 800是一個面心立方的奧氏體鐵基合金組織,具有較高的強度、耐腐蝕性和高溫性能。這種合金廣泛應用于化學和石化工業(yè)、發(fā)電廠、工業(yè)熱處理設備。其中,不同的管道、頭部和薄板是通過GTAW對接焊焊接而成的(Lippold,1984)。在當前工業(yè)實踐中,焊接工藝借鑒前人的研究成果和經(jīng)驗使其得到迅速發(fā)展?;谟邢拊椒ǖ挠嬎銠C模擬工具非常有利于預測產(chǎn)品設計初期焊接變形和殘余應力(Chang and Teng,2004;Bachorskiet al.,1999),焊接缺陷的形成和可焊性(Dye et al.,2001)等,從而優(yōu)化焊接工藝(Mackerle,1996;Grey et al.,2005)。然而,復雜的焊接過程和實際工程部件的復雜幾何形狀使得對焊接缺陷、變形和殘余應力的預測變得相當困難。有限元法的發(fā)展使復雜結構的局部和整體模型的耦合/去耦熱和力學分析在保證準確性的同時大大縮短了處理時間(Chang and Teng,2004;Michaleris and DeBiccari,1997)。目前,自適應網(wǎng)格技術和數(shù)據(jù)轉換的結合已應用到多道焊接過程的三維模擬中,從而大大降低了CPU的成本
Incoloy800圓管GTAW圓周對接焊的三維熱模擬研究
A.Kermanpur,M.Shamanian,V.Esfahani Yeganeh
伊斯法罕科技大學,材料工程學院,伊斯法罕84156-83111,伊朗
摘 要:通過建立Incoloy 800圓管的三維實體有限元模型來模擬其GTAW多道焊焊接過程。利用單元“生死”技術處理將熔敷金屬ERNICr3加入焊縫熔池的問題。將瞬態(tài)傳熱的GTAW焊接過程假設為具有恒定焊接速度的模型。熱量以不同形式的面、體熱流分布函數(shù)輸入到焊縫區(qū)。為了驗證熱模擬的準確性,用熱電偶準確測量焊接過程中焊件熱影響區(qū)的溫度分布。通過實驗結果的比較表明了數(shù)值模擬所得結果與用熱電偶測量薄壁管焊接結果相一致,同時還表明增加熱輸入可以使較寬的焊接熔池隨著熱影響區(qū)溫度變化而變化的情況與測量結果比較一致。當前的模型可作為研究不同的參數(shù)對焊接過程的影響的合理手段。
關鍵詞:有限元法,GTAW焊接工藝,Incoloy 800,石化圓管,建模與模擬,熱電偶測量
1導言
Incoloy 800是一個面心立方的奧氏體鐵基合金組織,具有較高的強度、耐腐蝕性和高溫性能。這種合金廣泛應用于化學和石化工業(yè)、發(fā)電廠、工業(yè)熱處理設備。其中,不同的管道、頭部和薄板是通過GTAW對接焊焊接而成的(Lippold,1984)。在當前工業(yè)實踐中,焊接工藝借鑒前人的研究成果和經(jīng)驗使其得到迅速發(fā)展?;谟邢拊椒ǖ挠嬎銠C模擬工具非常有利于預測產(chǎn)品設計初期焊接變形和殘余應力(Chang and Teng,2004;Bachorskiet al.,1999),焊接缺陷的形成和可焊性(Dye et al.,2001)等,從而優(yōu)化焊接工藝(Mackerle,1996;Grey et al.,2005)。然而,復雜的焊接過程和實際工程部件的復雜幾何形狀使得對焊接缺陷、變形和殘余應力的預測變得相當困難。有限元法的發(fā)展使復雜結構的局部和整體模型的耦合/去耦熱和力學分析在保證準確性的同時大大縮短了處理時間(Chang and Teng,2004;Michaleris and DeBiccari,1997)。目前,自適應網(wǎng)格技術和數(shù)據(jù)轉換的結合已應用到多道焊接過程的三維模擬中,從而大大降低了CPU的成本