李菊
,
关桥
,
史耀武
,
郭德伦
,
杜欲晓
,
孙永春
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.03.003
采用数值模拟和试验相结合的方法对比研究了钛合金常规钨极氩弧焊(GTAW)及带热沉的钨极氩弧焊,即动态控制低应力无变形(DC-LSND)GTAW焊接过程中纵向应变场的形态与发展历史.DC-LSND GTAW焊接过程中,由于紧随热源之后热沉冷却介质的急冷作用,使得热沉作用部位产生强烈收缩,热源与热沉之间的极大温度梯度,对高温金属产生较强的拉伸作用,使得焊缝中拉伸塑性应变增大,近缝区压缩塑性应变减小,焊缝与近缝区的不协调应变减小.DC-LSND焊时,不但可以降低残余应变,减小变形;而且,在所选用的焊接条件下,DC-LSND GTAW焊缝中甚至还可获得拉伸的不协调应变.
关键词:
钛合金
,
钨极氩弧焊
,
热沉
,
有限元法
,
应变场
李菊
,
关桥
,
史耀武
,
郭德伦
,
杜欲晓
,
孙永春
中国有色金属学报
采用数值模拟和实验相结合的方法研究了钛合金TC4薄板常规及带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中温度及应力应变的分布,考察了热沉对温度场和应力应变场的影响规律,探讨了使用该技术实现应力和变形控制的机理.结果表明:带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中,紧随热源之后热沉急冷作用使得试件形成马鞍形温度场,而热沉作用部位温度最低.热沉作用部位的急冷收缩对周围金属产生拉伸作用,使得焊缝及近缝区金属升温过程中产生的压缩塑性应变减小,冷却过程中产生的拉伸塑性应变增大,接头中不协调应变减小,残余应力降低.实验测量与有限元模拟结果吻合良好,证实了采用热沉控制应力与变形的有效性和有限元模型的正确性.
关键词:
钛合金
,
钨极氩弧焊
,
热沉
,
温度场
,
应力场
,
应变场
,
有限元法
