杨兵

摘要：以TX-18铁路道床吸污装置中的除尘系统角焊缝作为模型，选用Ansys模拟了除尘系统角焊缝焊接过程。通过瞬时温度场、焊接残余应力及塑性变形量云图，研究了焊接过程中对其变形量的影响。基于计算结果及实际焊缝长度考量，将反变形量控制在5～10mm，并通过退火去除焊接应力后，可以将除尘系统的表面平整度均控制在2.5mm以内，能够满足除尘系统设计要求。

关键词：焊接应力;焊接变形;高斯移动热源;Ansys

中图分类号：TG115文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）12-0049-03

0引言

在铁路线路上，重载列车爬较大坡道时，需要在机车车轮处洒沙，以增大车轮与钢轨表面摩擦力，机车洒下的沙子无法自动回收，将散落在铁路道床的表面及周围，若长时间得不到清理，将会掩埋钢轨、堵塞排水沟、破坏道床，危及列车的行车安全[1]。

中国铁建高新装备股份有限公司研制的TX—18铁路道床吸污装置用于对洒下的沙子进行收集，其中较为关键的部件之一除尘器用于对含沙气体进行气固分离，除尘器密封要求高，需整体满焊，为了减轻重量，采用薄壁件，焊接变形量大。因此，对焊接变形量进行预测，进行焊前反变形十分重要。

近年来，研究者致力于弹塑性方法对焊接变形进行预测。Goldak[2]等人总结了热源模型在焊接温度场计算中的应用及发展，主要讨论了高斯热源模型和双椭球热源模型的表面热源和体积热源的分析模型。然后，Cai[3]等人基于热弹塑性方法，并采用了高斯分布表面热源对角焊缝的焊接变形进行了数值模拟，并通过实验验证了该方法的有效性。……