SYSWELD鋁合金管點(diǎn)焊溫度場(chǎng)數(shù)值模擬

基于deform-3d有限元分析平臺(tái),采用網(wǎng)格分步重劃分的方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微通道管成形非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的三維數(shù)值模擬,獲得了成形過(guò)程模具中的金屬應(yīng)力和流速分布,以及模具受力情況。利用數(shù)值模擬結(jié)果,結(jié)合壓力-時(shí)間判據(jù),對(duì)焊合質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,并利用熱模擬試驗(yàn)機(jī)模擬了擠壓成形中相應(yīng)溫度和接觸壓力下的焊合過(guò)程。該文研究可對(duì)實(shí)際生產(chǎn)微通道管時(shí)工藝參數(shù)優(yōu)化和擠壓模具設(shè)計(jì)等問(wèn)題提供參考。

在獲得不同變形溫度和應(yīng)變速率下2519鋁合金的壓縮真應(yīng)力-應(yīng)變曲線的基礎(chǔ)上,采用deform-2d軟件對(duì)2519鋁合金管材的熱擠壓成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了在擠壓不同階段中變形材料的應(yīng)力、應(yīng)變和溫度場(chǎng)的分布及擠壓力的變化規(guī)律。結(jié)果表明:擠壓力模擬值與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值相差約10%,模擬結(jié)果與計(jì)算結(jié)果較接近;生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制該合金的擠壓速率(<5mm.s-1),以防止產(chǎn)生過(guò)燒現(xiàn)象。

采用deform有限元軟件研究了非致密大規(guī)格噴射沉積耐熱鋁合金管材擠壓制備的外徑為417mm、內(nèi)徑為340mm管材的變形過(guò)程,并模擬了擠壓過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、致密度以及擠壓力的變化情況。模擬結(jié)果表明:擠壓初期為壓實(shí)階段,擠壓力增加緩慢;隨著擠壓過(guò)程的不斷進(jìn)行,從擠壓尾部到擠壓頭部,管坯的致密度呈階梯式增加,等效應(yīng)變、應(yīng)力和應(yīng)變速率的變化規(guī)律與致密度相類似;在擠壓變形區(qū)應(yīng)變、應(yīng)力和應(yīng)變速率變化劇烈;擠壓后的管材為致密材料,最大擠壓力為6.45×104kn,與實(shí)際擠壓過(guò)程中擠壓力和致密度相比較,計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符。

根據(jù)在gleeble-1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上得到的數(shù)據(jù),在marc軟件中建立了2124鋁合金的數(shù)據(jù)庫(kù);采用二維彈塑性大變形有限元法,對(duì)該鋁合金超厚板熱軋過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了熱軋過(guò)程中軋件溫度場(chǎng)的分布和變化規(guī)律。結(jié)果表明:在整個(gè)軋制過(guò)程中,軋件內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的溫度變化緩慢,而表面節(jié)點(diǎn)的溫度變化較為劇烈;模擬計(jì)算的出口處板坯表面溫度(431℃)與實(shí)測(cè)的表面溫度(436℃)吻合較好。

ics13.100 h ys/t××××.4-×××× 鋁及鋁合金管、棒、型材安全生產(chǎn)規(guī)范 第4部分：隔熱型材的生產(chǎn) safe-productionspecificationforaluminiumandaluminiumalloysproductionofextruded tubesandpipes,barsandrods,profiles part4：productionofthermalbarrierextrudedprofiles 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布 中華人民共和國(guó)有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施 ys ys/txxxx.4-xxxx i 前言 ys/txxxx《鋁及鋁合金管、棒、型材安全生產(chǎn)規(guī)范》分為4個(gè)部

鋁及鋁合金管材

ics 中華人民共和國(guó)有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ys/t××.1—×××× 鋁及鋁合金管、棒、型材清潔生產(chǎn)水平 評(píng)價(jià)技術(shù)要求 第1部分?jǐn)D壓、軋制和拉伸 thetechnicalrequirementsofassessmentforcleanerproductionperformancein industrialofextrusionaluminiumandaluminiumalloys part1：extrusion、rollingandstretch (審定稿) ××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布 ys ys/t××.1—×××× 1 前言 ys/txxx《鋁及鋁合金管、棒、型材行業(yè)清潔生產(chǎn)水平評(píng)價(jià)技術(shù)要求》分為四個(gè)部分： ——第1部分

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

針對(duì)鋁及鋁合金管,特別是小口徑薄壁管固定口仰焊部位易出現(xiàn)氣孔、燒穿、塌陷及焊接熱裂紋等問(wèn)題,分析問(wèn)題存在的原因,從焊接工藝方面入手,提出一套消除氣孔及燒穿的操作手法。

建立了鋁合金管材空拔成形的剛粘塑性有限元模型,應(yīng)用三維有限元法對(duì)空拔工藝進(jìn)行了模擬分析,針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題深入研究,并引發(fā)了關(guān)于空拔工藝的若干思考。文章基于deform軟件的模擬結(jié)果,預(yù)測(cè)出鋁管空拔可能出現(xiàn)的問(wèn)題,并做了定量分析,這些結(jié)果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。

綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無(wú)縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過(guò)下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子= ·一臺(tái)典型的每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%= ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需 ·如果每度電費(fèi)為元:1cfm=元/小時(shí) ·1立方米/分= ·所以1立方米/分=元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的每年運(yùn)行8,000小時(shí)來(lái)計(jì)算將耗電: 10x8,000x=418400元（無(wú)泄漏狀態(tài)下） 通過(guò)如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無(wú)泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對(duì)比情況下所產(chǎn)生的電費(fèi) 無(wú)縫鋼管10x8000x=418400元 airpipe超級(jí)管路（10x8000x

綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無(wú)縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過(guò)下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子= ·一臺(tái)典型的每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%= ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需 ·如果每度電費(fèi)為元:1cfm=元/小時(shí) ·1立方米/分= ·所以1立方米/分=元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的每年運(yùn)行8,000小時(shí)來(lái)計(jì)算將耗電: 10x8,000x=418400元（無(wú)泄漏狀態(tài)下） 通過(guò)如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無(wú)泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對(duì)比情況下所產(chǎn)生的電費(fèi) 無(wú)縫鋼管10x8000x=418400元 airpipe超級(jí)管路（10x8000x

綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無(wú)縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過(guò)下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子=0.9 ·一臺(tái)典型的空壓機(jī)每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%x0.746kw/0.9=0.912kw ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需0.228kw ·如果每度電費(fèi)為0.65元:1cfm=0.1482元/小時(shí) ·1立方米/分=35.315cfm ·所以1立方米/分=5.23元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的空壓機(jī)每年運(yùn)行8,000小時(shí)來(lái)計(jì)算將耗電: 10x8,000x5.23=418400元（無(wú)泄漏狀態(tài)下） 通過(guò)如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無(wú)泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦

綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無(wú)縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過(guò)下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子=0.9 ·一臺(tái)典型的空壓機(jī)每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%x0.746kw/0.9=0.912kw ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需0.228kw ·如果每度電費(fèi)為0.65元:1cfm=0.1482元/小時(shí) ·1立方米/分=35.315cfm ·所以1立方米/分=5.23元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的空壓機(jī)每年運(yùn)行8,000小時(shí)來(lái)計(jì)算將耗電: 10x8,000x5.23=418400元（無(wú)泄漏狀態(tài)下） 通過(guò)如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無(wú)泄漏狀態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對(duì)比情況下所產(chǎn)生的

為了分析激光對(duì)接焊tc4鈦合金薄板的焊接過(guò)程,以ansys軟件為平臺(tái)采用有限單元法建立了非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)模型,模擬計(jì)算了焊接時(shí)的3維瞬態(tài)溫度場(chǎng);數(shù)值模擬過(guò)程中考慮了材料熱物理性能參量的溫度依存性,并利用apdl語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)高斯分布面熱源模型的加載。結(jié)果表明,激光焊接過(guò)程中的溫度場(chǎng)由非穩(wěn)態(tài)到穩(wěn)態(tài),最終呈現(xiàn)出流星狀的穩(wěn)定分布,焊縫附近等溫線密集,焊縫的熱影響區(qū)小;模擬得到的焊縫形狀與試驗(yàn)獲得的焊縫形狀相吻合;模擬獲得的400℃臨界溫度以上區(qū)域的尺寸范圍為42.00mm×10.56mm。該研究驗(yàn)證了模擬方法的正確性,為焊接保護(hù)裝置設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

電冰箱壓縮機(jī)上的紫銅管(φ8mm壁厚1.5mm)與冷卻器鋁合金管的氧-乙炔氣焊接,只要采用一定的技術(shù)手段,是完全可行的,現(xiàn)將其工藝介紹如下。

鋁合金管基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

通過(guò)對(duì)連軋工字鋼軋制過(guò)程的分析,利用ansys有限元軟件對(duì)工字鋼進(jìn)行溫度場(chǎng)模擬,根據(jù)模擬結(jié)果得到連軋過(guò)程中的溫度變化規(guī)律。

分析了變壓器各部分的導(dǎo)熱、散熱特性,建立了變壓器溫度場(chǎng)數(shù)值模型,并進(jìn)行了計(jì)算。

利用ansys軟件模擬厚度為4mm的7075鋁合金管體試件在有預(yù)拉伸應(yīng)力和無(wú)預(yù)拉伸應(yīng)力作用下的焊接。結(jié)果表明:預(yù)拉伸焊接法可有效減小鋁合金管體焊后的殘余應(yīng)力和變形。預(yù)拉伸應(yīng)力抵消了部分焊接區(qū)熱膨脹產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力,從而減小了壓縮塑性變形,進(jìn)而減小了冷卻時(shí)焊接區(qū)域的拉伸應(yīng)力,相應(yīng)地遠(yuǎn)離焊縫區(qū)域的壓縮應(yīng)力也隨之減小。

采用sysweld焊接模擬軟件對(duì)5454鋁合金管道焊接接頭進(jìn)行數(shù)值模擬,建立了管道環(huán)焊縫熔化極氬弧焊雙橢球熱源模型,模擬出體積分布熱源作用下的溫度場(chǎng),以獲得的溫度場(chǎng)為已知條件加載,求得管道環(huán)焊縫接頭焊接應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的分布規(guī)律,對(duì)探索鋁合金焊接規(guī)律提供了有益的幫助。