钛合金电子束焊接表面残余应力的测试和有限元分析

发布时间：2018-01-25 17:56

  本文关键词： Ti钛合金 电子束焊接 残余应力 有限元分析　出处：《航空材料学报》2016年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用多束电子束流焊接Ti60钛合金,并利用小孔法和有限元分析方法分别测试和模拟焊后残余应力值。对焊前预热、焊后缓冷和焊前预热+焊后缓冷三种焊接工艺下的残余应力值进行比较,研究残余应力的分布规律。研究结果表明,在垂直焊缝截面上,纵向残余应力σ_x的模拟结果与测试结果在变化趋势上基本一致。在平行焊缝截面上,实测与模拟纵向残余应力σ_x的分布规律相似。证明了有限元模型的合理性和可靠性。采用预热+焊接的焊接工艺对残余应力影响不大,采用焊接+缓冷的焊接工艺可以改变残余应力的分布。
[Abstract]:The Ti60 titanium alloy was welded by multi-beam electron beam, and the residual stress value after welding was measured and simulated by small hole method and finite element analysis method. The distribution law of residual stress was studied by comparing the residual stress values of the three welding processes before and after preheating. The results show that the residual stress distribution is on the vertical weld section. The simulation results of longitudinal residual stress 蟽 x are basically consistent with the measured results in the variation trend, and in parallel weld sections. The distribution of longitudinal residual stress 蟽 x is similar to that of simulated longitudinal residual stress, which proves the rationality and reliability of the finite element model. The welding process with preheated welding has little effect on residual stress. The distribution of residual stress can be changed by welding slow cooling welding process.
【作者单位】： 北京工业大学材料科学与工程学院;北京航空制造研究所高能束流加工技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51005004和51275006) 北京市自然科学基金资助项目(3132006) 北京市教委科研面上项目(KM2012100050010)
【分类号】：TG404
【正文快照】： 随着航空发动机推重比的提高,压气机的工作条件更为复杂和苛刻。北京航空材料研究院研制的新型600℃高温钛合金Ti60,可以满足高性能航空发动机高压压气机的服役环境要求[1]。该合金在600℃下具有优异的蠕变抗力、疲劳强度和损伤容限性能,适用于先进航空发动机压气机600℃以下

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本文编号：1463356