整體葉盤電子束焊接殘余應(yīng)力和變形的虛擬優(yōu)化.pdf

1、整體葉盤是提高現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的重要手段，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，本文從減小焊接變形出發(fā)，利用大型有限元分析軟件Marc虛擬優(yōu)化了整體葉盤電子束焊接工藝。
　　為了提高模擬的計(jì)算精度，在已有熱源模型的基礎(chǔ)上建立了雙橢圓衰減體熱源，模型中首次引入了拐點(diǎn)的概念，前后能量采用了不等分布的處理方式，模擬結(jié)果表明，該熱源能更好地模擬電子束的“釘頭”形貌，得到更為準(zhǔn)確的溫度場(chǎng)，且能隨拐點(diǎn)發(fā)生形狀的轉(zhuǎn)化，相比其它熱源有更好的可擴(kuò)展性。

2、>　　在整體葉盤的焊接中，能量輸入的大小將直接關(guān)系到焊接所產(chǎn)生的溫度場(chǎng),進(jìn)而影響所產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力和變形，而葉盤焊接熔深隨路徑的變化而不同，為減小熱輸入，使用非恒定功率焊接以替代恒定功率焊接，焊后結(jié)果表明，減少熱輸入后，葉盤在縱向、橫向和徑向上位移變化都有大幅下降。
　　整體葉盤焊縫多達(dá)41條，焊接順序?qū)τ诤附幼冃斡兄匾挠绊?合理的焊接順序會(huì)使變形得到有效地控制。基于焊縫間相互熱影響最小的原則，確定了順序焊接、45度排列焊接