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钛合金薄板焊接变形的控制及其数值模拟

专 业: 材料加工工程
关键词: 焊接变形 残余应力 有限元方法 随焊锤击
分类号: TG402
形 态: 共 46 页 约 30,130 个字 约 1.441 M内容
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内容摘要


该文从力学角度出发,利用随焊锤击焊接新工艺,探讨了厚度为2mm的TC4钛合金平板的焊接残余应力和变形控制的问题。

采用有限元技术,研究了常规焊条件下温度场和应力场分布情况,以及随焊锤击条件对应力场分布的影响,从而揭示了随焊锤击焊接应力场的变化规律。

并对两种条件下的模拟结果进行了比较分析、对随焊锤击试验设备进行了改进,研究了常规焊和随焊锤击两种条件下焊接变形和跨焊缝两侧横向位移,并对它们进行了测量和比较分析,试验结果表明:随焊锤击焊后挠曲变形减小到常规焊的1/4,横向位移由常规焊的0。

5mm减小到0。

1mm,并对纵向残余应力进行了测量。

试验结果验证了模拟结果的正确性……

全文目录


文摘
英文文摘
主要符号表
第1章 绪论
1.1课题来源及研究意义
1.2焊接变形和残余应力的研究现状
1.2.1控制焊接变形的试验研究简介
1.2.2焊接残余应力和变形的数值模拟
1.3钛合金薄板控制焊接变形方法的选定
1.4本课题的研究内容
第2章 钛合金平板焊接有限元模型的建立
2.1平板模型有限元网格的划分
2.2初始条件和边界条件的确立
2.2.1初始条件
2.2.2能量边界条件
2.3锤击边界条件的确定
2.4钛合金材料物性参数
2.5钛合金材料的力学性能参数
2.6焊接温度场的基本理论
2.7焊接应力场的基本理论
2.8本章小结
第3章 钛合金平板焊接残余应力的数值模拟
3.1钛合金平板焊接温度场的数值模拟
3.2常规焊和随焊锤击条件下焊缝横向位移的模拟结果及分析
3.3常规焊条件下焊接应力场的模拟结果及分析
3.4随焊锤击条件下焊接残余应力模拟结果及其分析
3.5本章小结
第4章 钛合金平板焊接变形及残余应力的研究
4.1试验方法及材料
4.2钛合金焊接的特殊性
4.2.1钛合金的正面保护装置
4.2.2钛合金的反面保护装置
4.3随焊锤击焊接工艺
4.3.1随焊锤击控制焊接变形的机理
4.3.2试验装置
4.4钛合金平板跨焊缝两侧横向位移的测量
4.5焊缝纵向残余应力的测量
4.6钛合金平板焊后挠曲变形的测量
4.7本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > TG402 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接一般性问题 > 焊接传热过程

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