筒形結(jié)構(gòu)T型接頭雙槍脈沖TIG焊接裂紋及應(yīng)力模擬研究.pdf

1、D406A是一種低合金馬氏體超高強(qiáng)度不銹鋼，由于該材料具有很高的強(qiáng)度和硬度，又具有一定的塑性和韌性，大量應(yīng)用于飛機(jī)起落架、高強(qiáng)度飛行控制舵面等重要航天零部件上。焊接裂紋是低合金高強(qiáng)度鋼、超高強(qiáng)度鋼焊接生產(chǎn)中常見(jiàn)的焊接缺陷之一。
　　本文針對(duì)D406A薄壁圓筒與D406A-1立方體支座T型接頭雙槍脈沖TIG焊的焊接裂紋問(wèn)題，通過(guò)研究該結(jié)構(gòu)焊接裂紋的性質(zhì)、成因、誘發(fā)條件和裂紋類型，分析裂紋發(fā)生的危險(xiǎn)點(diǎn)與主要影響因素，并從控制裂紋的角度

2、出發(fā)，對(duì)焊接順序進(jìn)行了優(yōu)化。
　　利用光學(xué)顯微鏡，電鏡觀察和能譜檢測(cè)等試驗(yàn)方法，分析該結(jié)構(gòu)焊接時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋的形態(tài)特征，裂紋缺陷區(qū)的顯微組織特征與化學(xué)成分，據(jù)此確定裂紋的性質(zhì)和裂紋類型，并研究焊縫處所受的拉應(yīng)力是否為裂紋產(chǎn)生的主要影響因素。
　　運(yùn)用有限元分析技術(shù)了建立雙槍脈沖 TIG焊接有限元網(wǎng)格模型，在此基礎(chǔ)上建立熱源模型，模擬分析圓筒與支座結(jié)構(gòu)焊接熱過(guò)程特點(diǎn)、不同焊接順序和不同支座形式條件下的焊接殘余應(yīng)力分布規(guī)律，結(jié)

3、果表明：對(duì)稱焊條件下后焊焊縫熔池尺寸大于先焊焊縫，而錯(cuò)位焊兩熔池溫度、尺寸基本相同；錯(cuò)位焊試件的殘余應(yīng)力小于對(duì)稱焊試件，并且殘余應(yīng)力大于486MPa的高應(yīng)力區(qū)域主要集中在焊縫收弧端；采用30°過(guò)渡倒角的支座獲得的應(yīng)力集中結(jié)果優(yōu)于無(wú)過(guò)渡倒角的支座形式。
　　采用小孔法和X光衍射法測(cè)量焊接試件的殘余應(yīng)力分布規(guī)律，并與數(shù)值模擬仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：模擬獲得的殘余應(yīng)力與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好，在此基礎(chǔ)上，提出了控制焊接裂紋的最佳焊接順