大厚度鈦合金電子束焊接熱作用有限元分析.pdf

1、利用ANSYS軟件對大厚度鈦合金電子束焊接的熱作用結果進行有限元分析。首先建立了20mm厚 TA15鈦合金電子束平板焊接的三維有限元模型，利用由高斯面熱源和旋轉拋物體熱源復合而成的熱源模型對下焦點和表面聚焦電子束焊接過程的溫度場和應力場進行數值模擬。
　　溫度場的模擬結果表明，表面聚焦焊接時熔池的峰值溫度為3200℃，而下焦點焊接時為2700℃，且表面的整體溫度要比下焦點焊接時的高，但是工件內部的溫度整體要比下焦點焊接時的低。模擬

2、出的熱循環(huán)曲線與熱電偶測量結果吻合較好，模擬出的熔池形貌與實際獲得的焊縫形貌吻合良好。
　　采用熱-彈塑性有限元理論，在溫度場分析的基礎上，利用間接耦合的方法計算了在真空電子束焊接過程中TA15鈦合金熱應力的演變過程和殘余應力的分布狀態(tài)。計算分析表明，隨著電子束的移動，焊縫區(qū)的應力演變經歷了從壓應力狀態(tài)向拉應力狀態(tài)演變的過程。兩種聚焦方式的電子束焊接得到的近縫區(qū)殘余應力主要表現為拉應力，下焦點焊接得到的殘余應力值與表面聚焦時的相差