核主泵屏蔽套用薄板激光焊接应力和变形的多场协同调控数值模拟

发布时间：2023-01-04 09:36

　　为了揭示核主泵屏蔽套用Hastelloy C-276薄板脉冲激光焊接的热力学行为,借助ANSYS软件建立了三维有限元模型。实验测量了焊接温度历程和残余变形,验证了所建立有限元模型的可靠性。基于验证的有限元模型,采用改变焊接过程中的夹具拘束和随焊激冷等多场调控参数的方法,进一步研究了夹具拘束距离、激冷位置以及激冷强度对Hastelloy C-276薄板焊接纵向残余应力和横向收缩变形的影响规律。结果表明,温度历程和残余变形的模拟结果与实验结果吻合较好;多场调控参数对焊接纵向残余应力和横向收缩变形的分布和大小有显著影响。鉴于焊接纵向残余应力和横向收缩变形是影响核主泵屏蔽套周长尺寸精度、整体稳定性以及超长使役的关键因素,确定了既降低横向收缩变形又兼顾纵向残余应力尽量小的合理多场调控参数是夹具拘束距离为12 mm,激冷位置为6 mm以及激冷强度为12 500 W/（m~2·K）。 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
0 引言
1 实验材料及方法
2 有限元模型的建立
    2.1 几何模型简化
    2.2 网格划分
    2.3 材料属性定义
    2.4 热源与激冷源模型
    2.5 初始和边界条件
3 结果与讨论
    3.1 有限元模型的实验验证
    3.2 夹具拘束条件下焊接应力和变形分析
    3.3 随焊激冷条件下焊接应力和变形分析
        3.3.1 激冷位置对焊接应力和变形的影响
        3.3.2 激冷强度对焊接应力和变形的影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]2024铝合金薄板焊接残余变形模拟及测量[J]. 张凤英,谭华,陈静,邓娟莉.  应用激光. 2011(05)
[2]脉冲激光焊接对超薄Hastelloy C-276焊缝成形的影响[J]. 马广义,吴东江,王占宏,郭玉泉,郭东明.  中国激光. 2011(06)
[3]AP1000屏蔽泵的应用分析[J]. 庄亚平.  电力建设. 2010(11)
[4]连续-脉冲双激光束焊接钢-铝合金[J]. 石岩,张宏,渡部武弘,唐敬国.  中国激光. 2010(04)
[5]夹具拘束模型在焊接过程有限元分析中的建立及应用[J]. 张增磊,史清宇,鄢东洋,蔡志鹏,李德成.  金属学报. 2010(02)
[6]浅谈压水堆核电站AP1000屏蔽式电动主泵[J]. 张明乾,刘昱,李承亮.  水泵技术. 2008(04)
[7]AP1000反应堆主泵屏蔽套制造工艺浅析[J]. 关锐,高永军.  中国核电. 2008(01)
[8]动态控制的低应力无变形焊接新技术[J]. 关桥，张崇显，郭德伦.  焊接学报. 1994(01)



本文编号：3727536