基于simufact.welding的中厚板多层多道焊数值模拟分析
2021-04-12广东工业大学郑银湖宋永胜
电子世界 2021年5期
广东工业大学 郑银湖 宋永胜 邓 静
针对中厚板的多层多道混合气体保护焊在焊接过程中焊接顺序对焊接质量的影响,特别是焊接应力导致的焊接形变问题。本文采用simufact.welding焊接仿真软件对焊接过程进行数值模拟分析,对V型焊缝进行建模仿真分析,得出不同焊接顺序对焊接形变的影响。实验表明:顺序焊接比交叉焊接的最终焊接形变量更小,反向顺序最终焊接形变量略小于正向焊接形变量。
随着工业焊接自动化的发展,自动化焊接技术在制造业中发挥着越来越大的作用,但是由于焊接过程是一个受热不均匀的热循环过程,焊接过程中冷金属与热金属形变的不一致性导致焊接母材产生焊接应力,进而影响了焊接构件的最终焊接质量。焊接结构破坏事故许多是由焊接应力和焊接变形所引起的。其中,焊接形变和焊接裂纹是最普遍的现象。本文以中厚板三层六道V型焊缝为研究对象,运用simufact.welding焊接仿真软件研究不同焊接顺序对焊接形变的影响,为实际中厚板多层多道焊接提供了指导意义。
1 焊接模型
利用Solidworks 进行焊接三维模型构建,包括了两块200mm×200mm×10mm的Q235低碳钢板、六条焊道且钢板一侧打磨有45°角的坡口。确定好装配关系后将焊接三维模型保存为parasolid格式文件,再将该模型导入Hypermesh软件进行网格划分,获得其有限元模型,生成bdf格式文件后将其导入simufact.welding几何模型之中进行仿真实验。此外,在simufact.welding软件中绘制焊接构件支撑平台,并且对焊接构件施加非完全约束,分别位于钢板的四个顶点用于模拟实际焊接过程中的固定夹具,每个夹具施加以200N的力,方向垂直于钢板向下。……
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