16MnR鋼厚板焊接溫度場的數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、焊接溫度場的準確計算或測量，是進行焊接冶金分析、焊接應(yīng)力、應(yīng)變分析的前提。近年來，隨著計算機軟、硬件和有限元法計算的發(fā)展，焊接溫度場的三維數(shù)值模擬研究已經(jīng)引起了廣大研究學者的關(guān)注。 本文運用大型通用有限元分析軟件ANSYS作為計算工具，基于埋弧自動焊工藝，以兩塊等尺寸1000×400×60（mm）的16MnR鋼厚板對接焊作為研究對象，對其焊接過程的溫度場分布進行三維數(shù)值模擬。由于厚板的焊接過程中通常采用多層多道、預制坡口的焊接方

2、式施行，本文對兩塊等尺寸厚板采取開60°坡口進行單面對接焊，在ANSYS前處理中建立了10層、17道次的焊接幾何模型；同時，為了保證焊縫附近高溫區(qū)域得到精確的溫度分布，采取了焊縫附近網(wǎng)格尺寸較小、遠離焊縫的區(qū)域逐漸增大的方法對模型劃分網(wǎng)格；通過運用ANSYS參數(shù)化編程語言APDL及生死單元技術(shù)，編制出可控制焊料逐步填充焊縫的程序；同時采用單元生熱率的方式作為焊接熱輸入施加熱載荷；通過加大邊界散熱系數(shù)來綜合考慮焊板的輻射與對流換熱的影響；