1Cr18Ni9Ti/Q235爆炸焊参数优化数值模拟研究

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复合板爆炸焊生产中参数确定通常根据经验,工艺参数对复合板质量具体影响不清楚,严重影响复合板高质量、大规模生产。实际爆炸焊试验存在一定危险性,得到试验数据有限,而爆炸焊数值模拟具备直观性、重复性等优点。本文利用ansys/ls-dyna软件数值模拟1Cr18Ni9Ti/Q235平板爆炸焊过程,研究爆炸复合机理及参数对爆炸焊过程影响。数值模拟中,炸药爆轰波以引爆点为圆心的同心圆形式向复板周围扩散解释了复合板结合界面的微观波状界面的形成机理;基复板碰撞压力沿爆轰波方向增大解释了等厚布药时结合界面先小波纹后大波纹的现象。当复板厚度和炸药量不变时,随着间距增大,复板单元最大速度、最大塑性应变均先增大后减小,证明复板处于先加速后减速的运动状态;h0=0.6cm为复板厚度0.5cm、炸药厚度3cm爆炸焊时的最佳间距,与通过理论计算出的最佳间距h0=0.5~0.7cm相符。当复板厚度和间距不变时,随着炸药量增加,复板单元的最大速度、最大塑性应变均增大;δ=3cm为复板厚度0.5cm、间距0.6cm爆炸焊时的最佳炸药厚度,与通过理论计算出的最佳炸药厚度δ=3cm相同。炸药在中心引爆方式下,炸药引爆处不稳定的爆炸载荷比边界引爆方式下持续时间长;复板在炸药中心引爆方式下两个塑性应变极值比边界引爆方式下高,说明炸药在中心引爆时利用率较高。通过ansys/ls-dyna软件模拟爆炸焊现象与实际过程一致,模拟结果与理论计算结果基本一致,说明数值模拟可靠性,数值模拟是我们研究爆炸焊过程、确定爆炸焊参数的有力工具。
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