【摘 要】
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焊接是工程应用大型结构件制造的重要加工手段,焊接质量的好坏受到多种因素的影响,而各种钛及钛合金复合材料对焊接加工的适应性以及焊接性能的优劣直接关系到它们在结构上的应用,尤其是复合管焊接产生较大的残余应力。因此借助ABAQUS有限元模拟软件,模拟不同填充金属含量、焊缝层数、焊接速度下,TA10/Q345复合管焊接残余应力大小,探究焊接残余应力与各因素的关系,从而指导实际焊接,得到焊接残余应力较小的焊
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焊接是工程应用大型结构件制造的重要加工手段,焊接质量的好坏受到多种因素的影响,而各种钛及钛合金复合材料对焊接加工的适应性以及焊接性能的优劣直接关系到它们在结构上的应用,尤其是复合管焊接产生较大的残余应力。因此借助ABAQUS有限元模拟软件,模拟不同填充金属含量、焊缝层数、焊接速度下,TA10/Q345复合管焊接残余应力大小,探究焊接残余应力与各因素的关系,从而指导实际焊接,得到焊接残余应力较小的焊缝具有重要的工程意义。TA10/Q345复合管焊接温度场数值模拟:首先建立模型、划分网格、赋予材料热物理性能参数。利用Fortran语言编写焊接电弧函数,通过调用DFLUX实现热源的移动,模拟焊接过程电弧的移动。通过建立不同焊缝层数的模型,最终得到不同焊缝的焊接温度场。通过分析焊接热循环曲线得出,对于同种材料,距离焊缝中心距离相同点的焊接热循环过程相同;过渡层厚度、焊缝层数以及焊接速度不同时,热影响区范围不同。TA10/Q345复合管焊接残余应力数值模拟选用弹塑性力学模型建立不同焊缝的TA10/Q345复合管焊接模型,赋予材料力学性能参数,通过调用焊接温度场模拟结果,计算焊后TA10/Q345复合管的残余应力大小。通过建立不同过渡层金属填充量、焊接层数、焊接速度的焊接模型,探究各因素对残余应力的影响规律。通过分析残余应力场得出:过渡层厚度、焊缝层数、焊接速度不同时,TA10/Q345复合管内表面轴向残余应力均为拉应力,外表面轴向残余应力均为压应力,并且最大轴向应力值均出现在热影响区。径向最大残余拉应力均出现在中间焊缝层。TA10/Q345复合管焊接残余应力随着过渡层厚度、焊缝层数以及焊接速度的增加而减小。
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铜及铜合金因其良好的导热性和较好的耐蚀性被广泛应用于空调、制冷等行业。某制冷设备中的冷却系统需要将黄铜分液器与紫铜分流管进行焊接,长期以来主要应用火焰钎焊的方法进行连接。该方法工人劳动强度大、工作条件恶劣、生产成本高、产品质量不稳定。对于上述问题,本文改进钎焊工艺技术,采用高频感应钎焊替代火焰钎焊,并分析焊接过程中工艺参数对焊接接头组织和性能的影响,为实现紫铜分流管和黄铜分液器高质量的焊接生产提供
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