20钢中厚板对焊过程温度场的数值模拟

运用ANSYS有限元分析软件,建立了20钢中厚板对接接头焊接温度场的有限元模型,变换工艺参数且采用分步加载的方法分别对其焊接过程的温度场进行了模拟,得到了各种参数条件下20钢中厚板焊接过程中焊缝区的瞬态温度场以及各点的焊接热循环曲线。模拟结果显示,与实际符合较好,对焊接行为研究有很好的理论指导意义。     

基于ANSYS的对接焊温度场的数值模拟

利用ANSYS有限元软件对钢板对接焊温度场进行数值模拟。在模拟过程中。利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了对接焊时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程,并对两种不同焊接方向的温度场进行了分析比较,从而可以用于实际工艺的优化。     

预热对Q690E斜Y坡口焊接裂纹影响的数值模拟分析

利用有限元软件ANSYS对Q690E斜Y坡口焊接残余应力进行数值模拟分析。计算焊接温度场的时历历程,再利用间接耦合法结合温度场作为塑性分析初始条件得到焊接场应力值和应力分布,得到相应的应力分布,并探讨在不同工艺条件下高强钢焊接残余应力的分布规律。研究结果表明:焊缝横向残余应力小于纵向残余应力且其在坡口位置最大,提高预热温度有利于增加t8/5和t8/3,减小焊接冷裂纹倾向;延长预热温度有利于减少残余应力,延长焊接件的疲劳寿命;提高预热温度有利于减少焊接热裂纹和弧坑裂纹的产生。     

基于ANSYS分段退焊焊接温度场的数值模拟

利用ANSYS参数化的程序设计语言APDL对CO2分段退焊的温度场进行有限元分析。文中采用了高斯热源分布模型,同时考虑了材料热物性能参数与温度的非线性关系,通过建立焊接过程的数学模型和物理模型,成功模拟出了分段退焊的焊接温度场,并将结果与直通焊的焊接温度场进行了比较,得出了分段退焊法有效减少焊接应力与变形的原因。     

AlSi5钎料在Q235钢板上的铺展试验研究

采用TIG电弧钎焊试验方法,研究了在TIG电弧加热条件下,焊接参数变化对Al-Si钎料在Q235钢板上润湿、铺展行为的影响,结果表明燃弧时间和电流的增加,或弧长在一定范围内增加皆有利于AlSi5钎料在Q235钢板上的润湿和铺展;另外添加合适钎剂对提高AlSi5钎料铺展性能有利;同时表明交流电源时,由于正负极在不断变化,可导致Q235钢板上的氧化膜破坏,使钎料得到良好铺展.     

AlSi5钎料在Q235钢板上的铺展试验研究

采用TIG电弧钎焊试验方法，研究了在TIG电弧加热条件下，焊接参数变化对Al-Si钎料在Q235钢板上润湿、铺展行为的影响，结果表明燃弧时间和电流的增加，或弧长在一定范围内增加皆有利于AlSi5钎料在Q235钢板上的润湿和铺展；另外添加合适钎剂对提高AlSi5钎料铺展性能有利；同时表明交流电源时，由于正负极在不断变化，可导致Q235钢板上的氧化膜破坏，使钎料得到良好铺展。     

锚绞机焊接基座的载荷计算与结构分析

对锚绞机焊接基座进行结构分析,探讨了锚绞机在支持负载作用下承受的最大倾覆力矩对联结螺栓和焊接基座产生的载荷的计算方法及应用ANSYS进行基座结构分析的加载方法。     

基于ANSYS的开关杠杆焊接工艺研究

杠杆在焊接过程中由于温差及焊后冷却方式的不同均会出现不同程度的焊接应力,本文通过ANSYS高斯热源的加载算法对杠杆焊接及焊后冷却方式的不同情况进行数值对比分析,确定合适的焊接工艺参数,形成最优焊接工艺方法指导生产,提高开关焊接质量.     

对接间隙对钽薄板TIG氦弧焊熔池形态影响的数值分析

为了研究焊接过程中对接间隙对熔池形态的影响,本文基于有限元分析软件ANSYS,针对钽薄板微间隙TIG氦弧焊接方法,用数值模拟的方法计算了钽薄板TIG氦弧对接焊过程中对接间隙存在时温度场的分布以及不同对接间隙时熔池表面形态的变化.分析了对接间隙的变化对熔池表面形状的影响,并对间隙存在时焊枪偏离焊缝中心的温度场进行了分析.计算了由于边缘效应和焊接热源有效作用范围带来的热传递效应不同时工件内温度场的分布.计算结果表明间隙的存在造成温度场分布不均,是熔池表面形态呈现椭圆形的一个决定性因素,这种影响随焊接时间的增加更为明显.研究结果对制定TIG焊工艺具有实际指导意义.     

对接间隙对钽薄板TIG氦弧焊熔池形态影响的数值分析

为了研究焊接过程中对接间隙对熔池形态的影响，本文基于有限元分析软件ANSYS，针对钽薄板微间隙TIG氦弧焊接方法，用数值模拟的方法计算了钽薄板TIG氦弧对接焊过程中对接间隙存在时温度场的分布以及不同对接间隙时熔池表面形态的变化。分析了对接间隙的变化对熔池表面形状的影响，并对间隙存在时焊枪偏离焊缝中心的温度场进行了分析。计算了由于边缘效应和焊接热源有效作用范围带来的热传递效应不同时工件内温度场的分布。计算结果表明间隙的存在造成温度场分布不均，是熔池表面形态呈现椭圆形的一个决定性因素，这种影响随焊接时间的增加更为明显。研究结果对制定TIG焊工艺具有实际指导意义。     

船舶结构T型接头焊接变形数值模拟研究

基于ANSYS WORKBENCH有限元软件,建立了某集装箱船T型焊接接头的热-弹塑性有限元模型。通过顺序耦合的计算方式,对接头的焊接温度场、焊接残余应力及变形进行了数值模拟。最后将数值模拟结果与试验结果进行比较。研究结果表明：数值模拟计算得到的T型接头横向位移和纵向位移与试验结果相符合,所建立的数值模拟模型较准确地预报了T型接头的焊接变形情况。     

Q345在港口起重机金属构件上的应用

Q345C是低合金高强度结构钢,其综合力学性能良好,加工和耐腐蚀等性能好,目前被广泛应用于船舶、锅炉、压力容器、起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件.起重机的主体钢结构现多采用Q345代替Q235(碳素结构钢),所以同等自重和外形尺寸条件下钢结构整体的刚度、强度和承载能力显著增强.     

工艺参数对平板对接焊温度场及残余应力的影响

焊接变形和残余应力对集装箱船的建造质量有着重要影响，通过优化焊接工艺可以有效提高其结构的焊接质量。为选择合理的焊接工艺参数，文章基于ANSYS软件，建立了船舶平板对接焊的有限元分析模型，采用高斯热源模型，对接头的温度场及应力变形进行了数值模拟，并将焊接电流、焊接速度和板厚对平板对接焊残余应力场及变形的影响规律进行了分析和总结，对实际生产中集装箱船结构焊接质量的控制具有一定的参考价值。     

壳体对接焊工艺的数字仿真研究

利用ANSYS软件,对圆柱壳体圆周对接焊进行数字仿真分析.仿真过程采用双椭球体热源模拟焊接电弧,利用生死单元模拟焊料填充过程,真实再现了实际的焊接过程.通过数值计算总结了壳体圆周焊的焊接温度场、残余应力场和焊接变形的规律,探讨了焊接工艺以及结构尺寸对焊接残余应力及变形的影响,同时通过与实验测量值的比较,验证了仿真分析的可靠性.采用的数值仿真方法及提出的优化焊接工艺可为工程实际提供参考,具有理论和实用价值.     

固定热源长度对T型接头焊接变形及残余应力精确预测的影响

用固定热源预测焊接结构的变形与残余应力,相比移动热源可有效地提升计算效率,但热源长度对计算精度的影响少有讨论。对此,以Q235钢T型焊接接头为研究对象,分别采用X射线法和三坐标测量仪测量接头的残余应力和焊接变形。基于热-弹-塑性有限元分析,采用不同分段长度的固定热源模拟电弧焊过程,获得接头的温度场、应力场和焊接变形,并通过和移动热源模拟结果及试验数据进行比较,验证了固定热源的可行性。最后,讨论了固定热源长度对焊接变形与残余应力计算精度的影响。结果表明,采用移动热源与固定热源模拟焊接热输入均可精准预测中厚板接头的焊接变形,而采用固定热源需合理划定分段长度。当固定热源长度更接近移动热源的瞬态熔池长度时,所预测的变形数值更准确。固定热源长度的缩短,引起描述热源作用所需时间的延长和接头“几何端部效应”加剧,焊缝处纵向残余应力的预测精度降低,对横向残余应力的影响较小。     

预拉伸法降低异种钢焊接残余应力的作用研究

采用热弹塑性有限元法计算了Q235钢与304不锈钢平板对接焊在不同预拉伸应力作用下的焊接残余应力场,计算结果表明,焊接残余应力呈现非对称式分布,纵向残余应力的峰值均出现在304不锈钢一侧且高于其屈服强度。预置纵向拉伸应力能显著降低纵向焊接残余应力,而且当预置拉伸应力越大时（低于屈服强度）,降低焊接残余应力的效果越明显。采用红外热像仪测量了焊接过程中焊接材料表面的温度变化情况,有限元计算的结果与其符合较好。     

高压机械密封动态温度场分析研究

以机械密封环动态温度场为研究对象，考虑热力变形对温度分布影响，在瞬态热分析和热弹性接触理论基础上提出了动态摩擦热的计算方法，给出了动态温度场分析的基本流程；然后基于E．迈尔的研究成果建立了动态摩擦系数模型；最后用ANSYS软件模拟了机械密封启动工况；结果表明，启动加载过程中密封端面接触区域变小和局部过热。     

超声冲击改善焊接接头残余应力的研究

超声冲击处理是一种改善焊接接头残余应力的新方法.本文对该方法所用的超声冲击处理装置进行了研究,研制成功具有频率自动跟踪和输出功率自动调节功能的超声冲击处理装置.利用该设备,进行了Q235,HG70钢超声冲击处理效果的验证性试验.初步试验结果表明：超声冲击处理装置的设计满足实际工作需要,该方法能够有效地改善焊接接头的残余应力.     

基于热弹塑性有限元法船舶薄板结构焊接变形模拟与预报

本文论述了基于热弹塑性有限元法对不同焊接顺序下薄板焊接变形的模拟和预报,介绍了模拟过程中关键问题的处理,如材料相变的应对措施,移动热源的加载过程的模拟,生死单元法在焊缝生成模拟中的应用。本文以T型构件两侧角焊缝为研究对象,设计4个常用焊接顺序,利用Ansys分别模拟不同顺序下的焊接过程,并进行热弹塑性有限元分析,根据温度场与合位移场分布情况,得出焊接变形的最小的最佳焊接顺序。说明基于热弹塑性有限元法可以实现不同焊接顺序下焊接变形的模拟和预报。计算结果与实测一致。     

海洋混合微生物对船体Q235钢的腐蚀研究

文中采用自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）方法研究了船体用钢Q235在海洋优势菌种（硫酸盐还原菌和需纳弧菌）共同作用下的腐蚀行为。结果表明：与单种菌相比,两种菌混合作用下促进了Q235碳钢的腐蚀。混合菌种中Q235碳钢电极的自腐蚀电位均低于单一菌种,腐蚀的电流密度增加,交流阻抗值随时间减小。