搭接接头直线往返摆动焊温度及应力场的数值模拟

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1、第329第4期沈阳航空航天大学学报V01．32No．4兰垒!!主墨旦!竺兰!里!曼堕塑曼垒!翌!旦垒望堕呈堡!堡!堡垒旦曼：兰Q!!文章编号：2095—1248(2015)04—0001—05搭接接头直线往返摆动焊温度及应力场的数值模拟肖翰林1，姬书得1，方喜风2，王新2，高双胜1，王玉晓1(1．沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院)，沈阳110136；2．南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术工程部，山东青岛266111)摘要：在焊接工程中采用直线往返摆动焊接，利用有限元软件SYSWELD进行了MIG焊接搭接接头的温度场与应力场的数值模拟。结果表明，温度场与应力场的分布规律

2、都与直线往返摆动的运丝方式有关，在摆动焊接过程中，焊缝的部分区域被周期性的二次加热，一次加热区的温度峰值(875oC)要低于二次加热区域的温度峰值(967℃)，纵向残余应力在焊缝和热影响区主要表现为拉应力。纵向残余拉应力在焊缝区域呈周期性的波动，且后焊区域的值高于先焊区域。关键词：直线往返摆动焊；搭接接头；温度场；残余应力场中图分类号：TG453文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2015．04．001Numericalsimulationoftemperatureandstressfieldoflap‘ointdurinatheLOIl

3、apjointduringUaeRs⋯WprocessK§XIAOHan．1inl，JIShu—del，FANGXi．fen92，WANGXin2，GAOShuang—shen91，WANGYu—xia01(1．FacultyofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136，China；2．TechnicalEngineeringDepartment。CSRQingdaoSifangLocomotiveandRollingStockCo．，Ltd．，Qingdao266111，China)Ab

4、stract：Linearreciprocatingswingwelding(LRSW)，whichhasbeenwidelyusedintheweldingprocess，issimulatedbythetemperaturefieldandstressfieldofMIGweldedlapjointwiththefiniteelementsoftwareSYSWELD．Theresultsofnumericalsimulationshowthatthedistributionoftemperaturefieldandstressfieldisrelatedtothewi

5、re—feedingmodeofLRSW．ThetwiceheatingzonesperiodicallyappearalongtheweldintheprocessofLRSWandthepeaktemperatureofonceheatingzone(875℃)iSlowerthanthatoftwiceheatingzone(967oC)．Thetensilelongitudinalresidualstressmainlyturnsupintheweldandheat—ingaffectedzone，whilethevaluealongtheweldfluctuate

6、speriodically．Theresidualstressofreal"weldingregionishigherthanthatofpriorweldingregion．Keywords：linearreciprocatingswingwelding；Lapjoint；temperaturefield；residualstressfield为了使一次焊接获得较宽的焊缝，减少焊道次数，在实际焊接中常常使用摆动焊接，这种焊接工艺可以大幅缩短焊接时间，提高生产效率，因此，此工艺在实际焊接中应用广泛，并且逐渐趋于成熟。对于熔化焊接过程的数值模拟，国内外学者主要研究的工艺有两种

7、：非摆动(直线运丝)⋯收稿日期：2015一Ol—06基金项目：国家自然科学基金(项目编号：51204111)；航空科学基金(项目编号：2013ZE54021，2014ZE54021)作者简介：肖翰林(1990一)，男，吉林白山人，硕士研究生，主要研究方向：焊接过程有限元仿真；E—mail：faithxhl@126．com；姬书得，男，河北沧州人，副教授，主要研究方向：焊接工艺及机理；E·mail：superjsd@163，com。2沈阳航空航天大学学报第32卷和“z”字型摆动心。8]。姬书得等人[21利用串状热源模