1、本文基于ANSYS平臺(tái)，分別對(duì)低碳鋼Q235平板對(duì)接鎢極氬弧焊、低碳鋼20g管狀混合氣體保護(hù)焊、馬氏體耐熱鋼T91管狀對(duì)接鎢極氬弧焊的焊接動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了模擬與分析。分別選用高斯熱源模型和雙橢球熱源模型，利用函數(shù)功能實(shí)現(xiàn)熱源的移動(dòng)。采用非均勻網(wǎng)格劃分，考慮了相變潛熱以及材料熱物理性能和力學(xué)性能隨溫度的變化。利用生死單元技術(shù)實(shí)現(xiàn)了雙道焊打底焊道與蓋面焊道焊接動(dòng)態(tài)過程的依次模擬。 研究內(nèi)容包括：通過對(duì)模擬結(jié)果的比較及實(shí)際施焊

2、接頭的檢測(cè)驗(yàn)證，討論了高斯熱源模型、雙橢球熱源模型對(duì)低碳鋼Q235平板對(duì)接鎢極氬弧焊三維動(dòng)態(tài)溫度分布的模擬精度，分析了熱源模型的適用性。采用模擬精度較高的雙橢球熱源模型，模擬管狀對(duì)接20g焊接接頭、馬氏體耐熱鋼T91焊接接頭的動(dòng)態(tài)溫度分布。根據(jù)模擬出的熱循環(huán)曲線與對(duì)應(yīng)母材的焊接CCT圖，預(yù)測(cè)焊接熱影響區(qū)的組織變化與顯微硬度分布。對(duì)T91接頭的模擬中分別采取焊前不預(yù)熱、焊前預(yù)熱250℃、預(yù)熱250℃且焊后去應(yīng)力熱處理這樣三種不同加熱參數(shù)情

3、況進(jìn)行了模擬分析，對(duì)比了由此所造成的接頭焊接溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的差異，探討了焊前預(yù)熱的必要性及焊后熱處理的重要作用。 模擬結(jié)果表明：對(duì)于平板對(duì)接鎢極氬弧焊熱過程的數(shù)值模擬，采用雙橢球熱源模型計(jì)算出的熔池最高溫度、熔池截面積及高溫下的停留時(shí)間，均明顯高于高斯熱源模型的計(jì)算結(jié)果，且與實(shí)測(cè)熱循環(huán)曲線及焊縫截面形狀、尺寸吻合較好。焊前預(yù)熱對(duì)降低T91鋼小口徑薄壁管接頭焊接殘余應(yīng)力意義不大。焊后去應(yīng)力熱處理能夠顯著降低接頭中的焊接殘余應(yīng)力。