解析12cr1mov异种钢焊接温度场的数值模拟

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1、制埴业信息化·机械研究与应用·2／12Cr1M0V异种钢焊接温度场的数值模拟’史志伟(恩凯诺尔(厦门)机电设备有限公司，福建厦门361022)摘要：重点介绍T92／12CrlMoV焊接过程的三维有限元分析模型，得到了多层焊温度场的分布规律，同时通过有限元分析中的关键问题判断和检测，得出如下实验结果：距离焊缝越近的点，加热及冷却速度越快；预热温度提高，加热速度及高温停留时间变化不大，但峰值温度升高，且相变温度以上停留时间变长；焊接线能量增加，延长，而过长，促进晶粒长大，使韧性降低，过短，易生成淬硬组织，因此应严格控帝】焊接线能量。关键词：ANSYS；有限元；T92／12C

2、rlMoV异种钢焊接；温度场；焊接热循环中图分类号：TP34文献标识码：A文章编号：1006-4414(2010)04—0099—03NumericalsimulationoftemperaturefieldforT92／12CrlMoVdissimilarsteelweldingShiZhi—．wei(Enkainuoer(xiamen)electricalandmechanicalequipmentCo．，Ltd，XiamenFujian361022，China)Abstract：BasedOn3dfiniteelementanalysismodelofthewel

3、dingprocessforT92／12CrlMoV，tllemultilayerweldingtern—peraturedistributionremaa~tyisgot．Andthroughthefiniteelementanalysisofkeyproblems，judgmentandtestingtodrawthefollowingexperimentresults：，I'Ileresultsshowedthatthecloserthepointsfromthewelding，heatingandcoolingfaster；preheatingtemperatu

4、reincrease．heatingrateandhishtemperatureresidencetimechangedlittle，butthepeaktemperature，andthephasetransitiontemperaturechangeoveralongresidencetime；weldlineenergyincreases，ta／5longer，tistoolong，topromoteaingrowth，SOtoughnessisdecreased，tv5istoshortandeasytoproducehardenedtissue，SOthewe

5、ldingheatinputshouldbestrictlycontroled．Keywords：ANSYS；finiteelement；T92／12CrlMoVdissimilarmetalwdding；temperaturefield；weldingthermalcycle1模型的建立题，材料的热物理性能随温度剧烈变化，其热传导问为了提高燃料使用效率、降低CO：排放，电站锅题的控制方程为：炉机组向大容量高温高压发展，以提高蒸汽参数，尤OT=a(aapc唧T)+(A等)+去×其是蒸汽温度。目前，马氏体耐热钢191用于壁温小于等于600℃的过热器、再热器管以及联箱和蒸汽

6、管(A譬)+Q道。当使用温度超过6oo℃，191已不能满足长期安全运行的要求，T92钢在"191基础上降低Mo的含量，式中：P、c和A分别是材料的密度、比热容和热导率，加人1．5％一2．0％的W，可用于壁温小于620℃超临它们都是温度的函数；为内热源强度。界和超超临界锅炉的过热器、再热器管，以及主蒸汽综合考虑热流和换热两种边界条件，在模拟计算管道¨】。从经济角度考虑，在温度低于58O℃的过热时，将有限元模型周围表面定义为换热边界条件，通器、再热器管低温部分仍然采用传统的珠光体耐热钢过随温度变化的散热系数(mpdata，hf)施加到模12CrlMoV、15CrlMoV、1

7、0CrlMo910等。目前，对于型上。I92的焊接性问题尚未完全解决I3J，至于192与1．2有限元简化模型12CrlMoV、15CrlMoV、10CrlMo910等异种钢焊接研以平板对焊为研究对象，焊缝位于平板中间。几究报道较少。采用大型通用有限元软件ANSYS软件何形状和载荷分布关于焊缝中心处一z平面对称。对192与12CrlMoV异种钢焊接温度场进行了数值焊缝两侧分别I92和12CrlMo。焊接温度场数值模模拟，得出焊接过程的瞬态温度场和热循环曲线，分几何模型尺寸为90×60×6(mm)。焊接方法为手工析了预热温度、焊接线能量对焊接