中厚板MAG焊熔池流動態(tài)的數值模擬技術研究.pdf

1、論文基于焊接傳熱學理論和中厚板多層焊接的熱和力的數學物理方程，分析研究了MAG焊熔池液體金屬流動狀態(tài)、焊接件邊界換熱條件和接頭的剛性約束作用，建立了中厚板MAG焊熔池熱力的數學模型。論文采用ADINA有限元軟件，針對Q235鋼中厚板對接接頭多層焊熔池流動狀態(tài)的模擬計算。論文進行了中厚板對接接頭多層焊的溫度場及熱循環(huán)的模擬，得出了熔池和熱影響區(qū)的不同位置處的熱循環(huán)曲線；熔池的溫度在每層焊接結束時迅速降低，熱影響區(qū)溫度在前一層焊接余熱的影響

2、下，加熱最高溫度Tm逐層升高。論文進行了中厚板對接接頭多層焊接焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的瞬時應力場、應變場和變形的模擬，得出了焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的不同位置處的應力應變及變形的變化曲線；焊縫區(qū)和熱影響區(qū)在受剛性約束作用時其應力應變及變形值較一般焊接過程小。論文進行了中厚板對接接頭多層焊接流動熔池的形態(tài)模擬，得出了多層焊接時流動熔池的瞬時形態(tài)；從模擬熔池圖像上分析得出，擺動焊接中的熔池形態(tài)比非擺動焊接的熔池形態(tài)要寬。 論文采用了弧焊機器人MA

3、G焊試驗系統(tǒng)，設計研制了中厚板對接接頭專用焊接工裝夾具，建立了專用紅外測溫系統(tǒng)，形成了對接接頭模擬驗證試驗系統(tǒng)，驗證了中厚板相應位置點多層焊接的溫度場及熱循環(huán)模擬結果；驗證了熔池的熱循環(huán)，符合實際，驗證了熱影響區(qū)的熱循環(huán)，基本符合實際。論文分析了多層焊接焊縫區(qū)和熱影響區(qū)應力應變及變形的變化，模擬結果基本符合實際焊接過程，受剛性約束等模型假設的因素影響模擬數值精度上與實際依然存在一定差距。 論文采用了熔池形態(tài)視覺傳感驗證系統(tǒng)，驗證