SUS304不銹鋼催化轉換器焊接數(shù)值模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、SCR尾氣凈化系統(tǒng)相比于其它凈化技術有不可多得的優(yōu)勢,近年來得到廣泛的應用。催化轉換器是SCR系統(tǒng)的核心部件之一,是尾氣與催化劑在載體上反應的支撐體,主要通過焊接工藝封裝而成。其殼體材料為奧氏體不銹鋼薄板,由于奧氏體不銹鋼具有線膨脹系數(shù)大的特點,容易引起焊接變形;同時,催化轉換器的工作環(huán)境較為復雜,較大的殘余應力容易引起應力腐蝕裂紋。因此,無論從產品外觀還是使用壽命上,研究其焊接變形和殘余應力以及在工藝上減小封裝時間,對于提高產品質量和

2、生產效率,延長使用壽命都具有重要的意義。
  本文運用SYSWELD焊接專用有限元軟件對工業(yè)上常用的三種不同封裝工藝的催化轉換器進行了焊接數(shù)值模擬研究。依據(jù)產品幾何模型,運用Visual Mesh網(wǎng)格劃分軟件分別建立了網(wǎng)格模型,通過對實際工藝參數(shù)和工藝特點的分析,建立了簡化的數(shù)值模型,考慮了材料隨溫度變化的熱物理性能和對流、輻射換熱邊界條件,給出了各自的焊接溫度場演變歷程和各焊縫及其附近熱循環(huán)曲線,并定量分析了其焊接溫度場分布規(guī)律

3、。同時實測了填入式催化轉換器各焊縫附近的焊接熱循環(huán)曲線,與模擬結果比較,兩者基本吻合,證明了焊接溫度場模擬結果的可靠性。
  通過熱-力單向耦合,將溫度場結果施加到應力場上,依據(jù)焊接熱彈塑性有限元分析理論,考慮到材料隨溫度變化的力學性能以及材料的應變強化,對三種封裝工藝的催化轉換器進行應力和變形的數(shù)值模擬,并分別對其進行了分析,總結其殘余應力的分布規(guī)律以及各自變形量大小。
  最后,從殘余應力、變形、封裝時間和焊縫抗熱裂性方

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