基于有限元的精鍛機(jī)錘頭再制造技術(shù)與工藝研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展,政府和越來越多的企業(yè)倡導(dǎo)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),再制造成為企業(yè)生產(chǎn)不可缺少的部分。徑向鍛造機(jī)錘頭為徑向鍛造機(jī)的核心部件,其工作環(huán)境差,表面易產(chǎn)生磨損。進(jìn)口錘頭的價(jià)格昂貴,因此對錘頭進(jìn)行再制造修復(fù)極其重要,通常采用堆焊手段進(jìn)行修復(fù)。錘頭由“基體+過渡層+表面層”三種材料組成,并由堆焊的方法焊接熔合。
　　本文首先回顧了精鍛機(jī)及再制造技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢,并對焊接有限元技術(shù)的發(fā)展作了回顧,總結(jié)了ANSYS有限元軟件的分析步驟,焊

2、接有限元的數(shù)值模擬是分析焊接過程的應(yīng)力變形的重要手段。本文制定了錘頭坯體的制造工藝,為企業(yè)自制錘頭提供了理論依據(jù)。根據(jù)錘頭的工作情況,利用ANSYS有限元軟件結(jié)構(gòu)分析功能分析錘頭工作中的受力變形情況,從理論上得到錘頭在工作中的變形磨損主要為頂面磨損。采用再制造堆焊手段對磨損后的錘頭進(jìn)行修復(fù)。
　　錘頭基體材料為56NiCrMoV7,工作層材料為高溫合金GH520,采用ANSYS軟件及APDL語言編程對表面層堆焊進(jìn)行數(shù)值模擬。在此基

3、礎(chǔ)上模擬了不同工藝參數(shù)下,堆焊層的溫度場變化情況,分析得知,不同的預(yù)熱溫度對節(jié)點(diǎn)的最高溫度有影響,且預(yù)熱溫度越高,節(jié)點(diǎn)的最高溫度越高,不同的焊接速度對材料的熔敷有一定的影響,當(dāng)焊接速度增大時,節(jié)點(diǎn)溫度降低。當(dāng)焊接速度過大時,會使溫度降低,使得表層高溫合金與過渡層不能夠很好的進(jìn)行熔敷,容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生,直接影響焊接質(zhì)量。
　　將焊接溫度場分析結(jié)果作為載荷進(jìn)行堆焊應(yīng)力場分析,采用ANSYS間接熱力耦合法進(jìn)行。分析出在焊接熱源移動方向