焊接热影响区预形变强化新工艺有限元模拟及应用

发布时间：2020-07-27 07:25

【摘要】：316L奥氏体不锈钢是一种具有优良综合变形能力的材料,经常用来制造各种类型的封头制品。传统大型拼焊封头的制造工艺,很难控制成形后封头的焊接接头热影响区局部减薄缺陷。本文基于应变强化理论,提出了焊接热影响区预形变强化新工艺,通过有限元模拟与大型封头成形试验相结合的方法对该工艺进行了研究。利用MARC有限元模拟软件建立标准拉伸试件的模型,对拼焊板接头热影响区局部轧制预硬化-单向拉伸工艺进行了集成化有限元模拟。首先对拼焊完成的标准拉伸试件的焊接接头热影响区进行不同压下量的局部轧制预硬化处理,其次对完成局部轧制预硬化处理的试件进行单向拉伸模拟,分析局部轧制预硬化处理对温度场、应力应变场和厚度分布的影响规律。利用拼焊板局部轧制预硬化-单向拉伸模拟得到的规律,针对大型拼焊容器封头成形技术,对拼焊、局部轧制预硬化和拉深成形进行有限元集成模拟,分析成形后封头的温度场、应力应变场和厚度分布的影响规律,确定大型拼焊容器封头成形工艺参数。结合局部轧制预硬化有限元模拟得到的工艺参数,进行拼焊封头成形试验,并对接头附近各区域进行金相组织观察和硬度测试,接头热影响区组织基本实现了均匀化,与变形后母材组织晶粒大小基本相当,并没有出现未进行局部轧制预硬化拉深成形封头热影响区晶粒长径比增大、被拉长的现象,且该成形拼焊封头接头各区域的硬度值分布基本实现了均匀化。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG457.11
【图文】：

的特点延，是利用模具在压力的作用下，把的冲压成形方法。通常将板料毛坯放压力的作用下，加工成各类形状不同到各种尺寸范围的零件[8]。过程示意图。坯料在凸模、凹模和压边品。根据拉深成形过程中的坯料各部区，不变形区和变形区三个部分。通厚度等于原板料厚度；传力区上部分力区下段减薄，有时也会出现断裂。下部分的硬度高。这说明在拉深过程样的[9]。

燕山大学工学硕士学位论文成形和冲压成形；根据制造封头原材料的不同，封头又能金钢封头、碳素钢封头和不锈钢封头等。冲压成形工艺，主要是在常温条件下利用压力机上的模具造工艺；封头热冲压成形工艺，先将坯料加热至再结晶温配合压力机的条件下，对板料进行冲压成形处理；封头旋赶棒旋转碾压坯料，使之发生局部塑性变形，并最终扩展获拼焊封头工艺及产生的缺陷主要体现在，拉深成形后的封厚，会比其它部位有较大的减薄，这主要是因为，焊接过量，造成接头热影响区的局部软化，影响后期成形性能，如下，拉深成形拼焊封头的壁厚分布情况，由于有热影响区中，接头热影响区就会成为变形过程中的软化部分，导致

图 1-3 应变强化原理图技术的优点化设计方法设计制造出来的大型容器，由于奥氏计壁厚较大，这就会导致容器整体重量加大，度和高塑性储备能等特点没有得到充分的发挥[3采用的是先进行设计后进行强化的设计思路，经达到了强化后的预期强度 Rk，然后用 Rk作为计和制造。随后利用应变强化处理工艺使容器。强化后的屈服强度会明显高于原始板材的屈服设计制造出来的容器在重量方面会有较大的减度上降低生产成本[37]。均匀化

【参考文献】

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本文编号：2771533