等離子MIG焊件受熱行為分析及相關(guān)驗證.pdf

1、等離子MIG焊接為一種為新型的焊接方法,在國內(nèi)從事這方面的研究的還少.該文應(yīng)用有限元和傳熱學的知識對基本的焊接件的焊接過程進行了相關(guān)的分析,建立了一系列與實際情況較為吻合的焊接件熱分析三維有限元模型,并采用ANSYS軟件對其傳熱過程進行分析,獲得焊接件的溫度場分布,以及在此基礎(chǔ)上對焊接動態(tài)過程進行模擬、分析并得出其溫度場的分布情況.以便對實際的實驗過程和生產(chǎn)過程提供指導(dǎo),盡可能節(jié)省時間和避免一些不必要的損失.其中采用點、線、面三種不同形

2、式的熱源.用點熱源模擬了不同間距以及偏弧時的焊接熔合區(qū)的形狀;用線熱源模擬了不同焊速以及偏弧時的焊接熔合區(qū)的形狀,由于無法測定瞬態(tài)下熱流沿線上的分配狀態(tài),誤差較大,與實際相差較遠.因此考慮了用面熱源作用在工件上,根據(jù)公式P=UIη,計算出熱源功率,用P/A得到熱源的熱流密度,用這一熱流密度作為面熱源作用在工件上,得到焊接熔合區(qū)的形狀.為了驗證模擬的結(jié)果是否正確,我們對實際的焊件熔合區(qū)的形狀進行了描繪,從中得到了:當不偏弧時,模擬的結(jié)果與

3、實際的很相似,但是在模擬偏弧時,熔合區(qū)的比實際的在熔寬的要小,這是因為此時的熔合區(qū)為焊接過程中的兩個熱源所形成的熔合區(qū)的疊加.該文還分析了焊縫的組織的晶粒度的大小.當熱輸入增加時,焊縫的晶粒度也隨著增加;當熱輸入基本相同時,MIG電流大時,晶粒度大一些,以及其它一些方面的比較.對程序的改進,使得模擬結(jié)果與實際的情況基本相符,說明程序具有一定的應(yīng)用價值,以便為以后的工作和研究奠定基礎(chǔ).但是由于沒有考慮應(yīng)力場對溫度場的影響,因此目前的研究階