用数值模拟的方法研究电站材料的焊接工艺.pdf

大连理工大学硕士学位论文用数值模拟的方法研究电站材料的焊接工艺姓名：赵红申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：祝美丽20061201导屎附庸涛薹ǖ玫降牧和应力状况研究聊焊接接头型裂纹倾向与规摘要为了满足国民经济的迅猛发展及对电力能源日益增长的需求超临界机组已经成为我国提高电站运行效率、降低成本、加大环境保护力度的首选途径。以疨钢为代表的新型细晶强韧型铁素体耐热钢及以为代表奥氏体不锈钢等超超临界机组锅炉用钢已经不断被开发和应用。这些新型钢的共同特点是热强性、耐蚀性得到显著的提高且工艺性能优良但也存在一些焊接闯题。本文通过的用户子程序接口建立了有限元的疨耐热钢甘的Ｄ模型经检验能够与实际焊接符合得很好。数值模拟疨焊接接头矶范的关系得出结论：减小线能量能减小焊接接头矶群屠αΓ业缌鳌电压、速度三值有一个好的配合点；增大电流同时提高速度来减小线能量能非常明显减小婵矶龋佣跣『附咏油发粜土盐魄阆颉本文还用因次分析法和方程分析法的相似准则建立中厚板的焊接数值模拟热源模型模拟泻癜逍滦湍腿雀治露瘸。煅橛胧导屎附庸桃灿薪虾玫奈呛希辉疨与疨异种钢焊接接头残余应力场的模拟中高匹配的横蚶αΦ汀变形分布也均匀低匹配的横蚶αΩ撸湫卧诤附咏油酚蟹逯担ù庸ひ詹作的难易程度目珊感院茫推ヅ淙菀妆Ｖず附又柿浚辉赥隩／熘钢焊接接头残余应力场的模拟中低匹配的残余拉应力低变形分布也均匀高匹配残余拉应力和应变分布最高镍基匹配的应力和应变都介于高低匹配之间但从冶金的角度镍基匹配最合理。本文还对大厚度铝电极和铜铁异种电极的焊接过程做模拟对工艺进行优化再通过实际工艺试验验证和矫正。实际焊接试验得出：用非熔化极手工交流氩弧焊可以得到厚的铝母线焊缝；焊接时电流和电压需要加大；为了控制气孔焊接速度不能过大；验证了焊接模拟预测的铝电极焊接工艺的准确性。铜铁异种电极焊接试验中对焊接模拟产生的预热温度进行了修正此异种钢焊接不适合预热；线能量也不能太小以防焊接速度大熔池存在时间过短氢气来不及逸出；与薄板焊相比电流要稍大补偿铜大的散热。关键词：新型耐热钢：焊接数值模拟；型裂纹；异种钢焊接接头；电极材料外观成型美观、质量满意的大连理工大学硕士学位论文．曲曲琤簍用数值模拟的方法研究电站材料的焊接工艺甅瑃籭／撸瓸瑂篸；疨瑃’瓵甌／琣．瑅籺琒疨．粀籪；一—篘籛籈大连理工大学硕士学位论文．；；瑃．；—作者签名：玉日期：竺皇兰岔独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。鱼导师签名：身兄决彳药导师签名：丛整丛笪麴钞口阥各月大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：大连理工大学硕士研究生学位论文日髀本文研究材料简介引言随着国民经济的快速、稳定、持续发展我国对电力能源的需求不断增长。我国的一次能源以煤炭为主且在当前乃至今后相当长的时期内仍将占据电力工业的主导地业必须面对的课题。超临界、超临界橐蚓哂懈咝省⒌臀廴尽⒌统杀镜挠攀埔成为当前我国火力发电机组建设的主导方向。超临界机组的压力为～髡羝度为再热蒸汽为超俳缁檠沽ξ髡羝露任～妫偃日羝～妫绱