附件C：譯文


Incoloy800圓管GTAW圓周對(duì)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(xué)，材料工程學(xué)院，伊斯法罕84156-83111，伊朗

摘 要：通過建立Incoloy 800圓管的三維實(shí)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(shù)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(shè)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(yàn)證熱模擬的準(zhǔn)確性，用熱電偶準(zhǔn)確測(cè)量焊接過程中焊件熱影響區(qū)的溫度分布。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較表明了數(shù)值模擬所得結(jié)果與用熱電偶測(cè)量薄壁管焊接結(jié)果相一致，同時(shí)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(cè)量結(jié)果比較一致。當(dāng)前的模型可作為研究不同的參數(shù)對(duì)焊接過程的影響的合理手段。
關(guān)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(cè)量


1導(dǎo)言
Incoloy 800是一個(gè)面心立方的奧氏體鐵基合金組織，具有較高的強(qiáng)度、耐腐蝕性和高溫性能。這種合金廣泛應(yīng)用于化學(xué)和石化工業(yè)、發(fā)電廠、工業(yè)熱處理設(shè)備。其中，不同的管道、頭部和薄板是通過GTAW對(duì)接焊焊接而成的（Lippold,1984）。在當(dāng)前工業(yè)實(shí)踐中，焊接工藝借鑒前人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)使其得到迅速發(fā)展?；谟邢拊椒ǖ挠?jì)算機(jī)模擬工具非常有利于預(yù)測(cè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期焊接變形和殘余應(yīng)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(fù)雜的焊接過程和實(shí)際工程部件的復(fù)雜幾何形狀使得對(duì)焊接缺陷、變形和殘余應(yīng)力的預(yù)測(cè)變得相當(dāng)困難。有限元法的發(fā)展使復(fù)雜結(jié)構(gòu)的局部和整體模型的耦合/去耦熱和力學(xué)分析在保證準(zhǔn)確性的同時(shí)大大縮短了處理時(shí)間（Chang and Teng,2004;Michaleris and DeBiccari,1997）。目前，自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)合已應(yīng)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