郭玉泉
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吴东江
,
马广义
,
郭东明
稀有金属材料与工程
为了揭示0.5mm厚度Hastelloy C-276薄板脉冲激光拘束焊接的热力学行为,借助ANSYS软件建立了三维有限元模型.实验测量了焊接温度历程和残余变形,验证了所建立有限元模型的可靠性.基于该有限元模型,采用改变夹具拘束条件的方法,进一步研究了拘束距离对Hastelloy C-276薄板焊接瞬态应力和塑性应变、残余应力及变形的影响规律.结果表明,温度历程和残余变形的模拟结果与实验结果吻合较好;拘束距离对瞬态塑性应变的大小有显著影响,进而改变了残余应力及变形的分布和大小.随着夹具拘束距离从20 mm减小到4 mm,除了纵向残余拉伸应力外,横向残余拉伸应力和位移的峰值以及角变形的大小都呈减小的趋势.相对较小的拘束距离可以作为抑制横向残余拉伸应力和角变形的高效低成本方法,但对纵向残余拉伸应力有不利影响.
关键词:
脉冲激光焊接
,
残余应力
,
焊接变形
,
夹具拘束
,
数值模拟
马广义
,
吴东江
,
郭玉泉
,
高忠民
,
郭东明
稀有金属材料与工程
采用脉冲激光焊接技术实现了0.5 mm厚度Hastelloy C-276屏蔽套材料对焊连接,得到的焊缝宽度小于1 mm,分析了焊接接头的拉伸性能,同时采用微区XRD分析了拉伸断口Hastelloy C-276相变特征.结果表明:焊接接头的屈服极限相对于母材并未改变;而抗拉强度有一定程度的降低,为母材的88.6％,在断口处并未发现明显脆性相.焊接接头的屈服极限与母材基本相当,主要由于焊缝处的晶粒细化效果提高了材料的屈服极限,起到了与母材固溶强化作用相似的作用;而焊接接头抗拉强度的降低主要是由于拉伸过程更利于产生应力集中,促进微观裂纹的形成,进而加速材料的破坏.
关键词:
Hastelloy C-276
,
脉冲激光焊接
,
拉伸试验
,
XRD
