BTi-62421s钛合金板TIG焊温度及残余应力数值模拟.pdf

《BTi-62421s钛合金板TIG焊温度及残余应力数值模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第3期矿冶工程Vo1．34№32014年06月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGJune2014BTi．62421s钛合金板TIG焊温度及残余应力数值模拟④彭小敏，孙玮。，夏长清(1．湖南工程学院机械工程学院，湖南湘潭411101；2．中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：以热弹塑性理论为基础、有限元分析为手段，分析了2mm厚新型高温钛合金BTi一62421s板材在合理的钨极氩弧焊工艺焊接过程中温度及残余应力分布规律。结果表明：随着焊接电流的增大，焊缝及热影响区温度梯度、焊缝

2、及热影响区的宽度增大，靠近焊缝的近热影响区温度范围在合金相变点以上，焊后快冷易形成马氏体组织；施焊面焊缝区横向和纵向残余应力为拉应力，热影响区为压应力，施焊背面焊缝区横向和纵向残余应力为压应力，热影响区为拉应力，焊接残余应力随焊接电流的增大而增大，纵向残余应力始终小于横向残余应力。关键词：BTi一62421s合金；钨极氩弧焊；数值模拟；温度；残余应力中图分类号：TG457．19文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2014．03．028文章编号：0253—6099(2014)03—0104—04Nu

3、mericalSimulationofTemperatureandResidualStressinTIGWelding0fBTi．62421STitaniumAlloyPlatePENGXiao—min，SUNWei，XIAChang—qing(1．SchoolofMechanicalEngineering，HunanInstituteofEngineering，Xiangtan411101，Hunan，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniver

4、sity，Changsha410083，Huaan，China)Abstract：Basedonthermalelastoplastictheory，thetemperatureandresidualstressdistributionsinTIGweldingof2mm—thickBTi一62421stitaniumalloyplatewereinvestigatedbyfiniteelementanalysis．Theresultsshowthatthetemperaturegradientandwidthofthewelded

5、jointsandheat—affectedzones(HAZ)increasewiththeincreasingofweldingcurrent．ThetemperatureofHAZnearthejointsisabovethetransformationtemperatureofthealloy，whichleadstoma~ensiteformationduringthequickcoolingafterwelding．Thetransversalandlongitudinalresidualstressesinthejoi

6、ntsandHAZontheweldingsidearetensilestressandcompressivestressrespectively．However，thetransversalandlongitudinalresidualstressesinthejointsand．HAZonthereverseweldingsidearecompressivestressandtensilestressrespectively．Theresidualstressincreaseswiththeincreasingofwelding

7、current，andthevalueoflongitudinalresidualstressisalwayssmallerthanthatofthetransversa1．Keywords：BTi一62421salloy；TIG；numericalsimulation；temperature；residualstress钛及钛合金因具有众多的优良性能，如密度小、比目前关于其热处理工艺j、成型性能等方面的文强度高、耐蚀性强、生物相容性好等，在航空、航天、船献报道较多，而关于该合金焊接方面的报道相对较少，舶、兵器、石油、化工和生物医学

8、等领域得到广泛应目前仅有关于该合金激光焊J、滚焊工艺的研究用¨J。目前，新型钛合金正朝着提高强度和耐损伤容报道。钨极氩弧焊(TIG焊)因其具有众多优点，在有限方向发展以满足其应用领域提出的苛刻要求j。色金属及其合金的焊接方面得到了广泛