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,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力場對溫度場的影響,因此目前的研究階