基于SYSWELD的7A52铝合金双丝MIG焊残余应力分析

发布时间：2017-10-13 12:19

  本文关键词：基于SYSWELD的7A52铝合金双丝MIG焊残余应力分析

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【摘要】：7A52铝合金是一种高强装甲铝合金,在焊接构件中受焊接残余应力的影响而使其应用受到限制,所以研究铝合金残余应力对于扩大铝合金的应用范围非常重要。采用有限元分析方法对7A52铝合金焊接残余应力进行数值模拟,在节时省力的基础上对于掌握铝合金的残余应力分布规律和改善接头性能有重大意义。查阅文献并利用Jmatpro软件,得到了7A52铝合金部分热物理参数,初步建立了7A52铝合金的材料数据库。针对双丝MIG焊焊接特点,考虑到双丝焊双热源加载现象,通过利用SYSWELD软件本身特点分别校核了两个双椭球热源模型,通过设置加载时间差使两个热源先后加载到焊缝上,实现了双丝焊“双热源”的特点,不需要编写程序,灵活性强,可以推广到多丝焊热源模型的建立中去。针对7A52铝合金焊接残余应力使铝合金应用受限及双丝焊热源模型建立困难等问题,利用焊接专用有限元分析软件SYSWELD及其前处理环境Visual-Environment模拟计算了7A52铝合金对接接头双丝MIG焊温度场及残余应力场。温度场结果显示出了两个热源加载时间不同产生的起焊和焊接结束时快速升温和降温现象。应力场结果显示沿焊缝宽度方向的纵向残余应力出现典型的“双峰”现象,沿焊缝长度方向的横向残余应力呈现两端受压中间受拉的分布状态。利用盲孔法实测了焊缝方向和垂直焊缝方向的残余应力,验证了模拟结果的准确性,证实所建热源模型的可靠性,对于利用SYSWELD软件进一步分析多丝焊热源模型奠定了良好基础。
【关键词】：7A52铝合金 SYSWELD 残余应力
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG457.14
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 研究背景及意义7
• 1.2 双丝焊技术及研究现状7-10
• 1.2.1 双丝焊简介7-8
• 1.2.2 双丝焊技术研究现状8-10
• 1.3 焊接残余应力研究进展10-12
• 1.3.1 焊接残余应力测量方法研究进展10-11
• 1.3.2 焊接残余应力数值模拟研究进展11-12
• 1.4 SYSWELD软件简介及二次开发12-13
• 1.4.1 SYSWELD软件简介12
• 1.4.2 SYSWELD软件二次开发12-13
• 1.5 课题主要研究内容及技术路线13-15
• 1.5.1 主要研究内容13
• 1.5.2 研究技术路线13-15
• 第二章 双丝MIG焊接材料及工艺15-21
• 2.1 试验材料15
• 2.2 试验设备及参数15-16
• 2.3 焊接残余应力测量16-18
• 2.4 材料热物理参数18-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 双丝MIG焊热源模型的建立及SYSWELD软件模拟过程21-30
• 3.1 双丝MIG焊热源模型的建立21-24
• 3.1.1 焊接热源模型21-23
• 3.1.2 双丝MIG焊接热源模型的建立23-24
• 3.2 边界条件的设定24
• 3.3 sysweld软件模拟过程24-29
• 3.3.1 材料数据库的建立24-25
• 3.3.2 模型的建立与网格划分25-26
• 3.3.3 热源校核26-28
• 3.3.4 工程的建立检查与求解28-29
• 3.4 后处理与结果分析29
• 3.5 小结29-30
• 第四章 7A52 铝合金双丝MIG焊温度场及残余应力场分析30-41
• 4.1 温度场模拟结果分析30-33
• 4.1.1 温度场分布云图30-32
• 4.1.2 焊接热循环曲线32-33
• 4.2 应力场模拟结果分析33-39
• 4.2.1 热应力分析基本方法33-34
• 4.2.2 瞬态应力场结果分析34-35
• 4.2.3 残余应力计算结果分析35-36
• 4.2.4 残余应力计算结果验证36-39
• 4.3 本章小结39-41
• 结论41-42
• 参考文献42-45
• 附录A 7A52 铝合金材料数据库45-54
• 附录B双丝焊前丝热源模型54-58
• 附录C双丝焊后丝热源模型58-62
• 致谢62-63
• 在读期间取得的科研成果63-64
• 作者简介64

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本文编号：1024797