厚板Invar合金多层多道焊反变形数值模拟

陈洁; 王玉华; 朱振新; 肖军; 占小红

doi:10.12073/j.hjxb.2019400105

厚板Invar合金多层多道焊反变形数值模拟

陈洁¹,
王玉华²,
朱振新³,
肖军^1,3,
占小红^3,*,

1. 南京航空航天大学机电学院，南京　210016;
2. 上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所，上海　200436;
3. 南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京　211106

基金项目:

上海市经委课题(15XI-1-15)；江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)

详细信息

作者简介:
陈　洁，女，1970年出生，硕士. 主要研究方向为飞机制造特种工艺，表面工程、连接技术等. 发表论文10余篇. Email: chenjie@comac.cc

通讯作者:
占小红，男，博士，教授，Email: zhanxiaohong@126.com

中图分类号: TG 444+.72
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出版历程
- 收稿日期: 2017-12-18

Numerical simulation of multi-layer and multi-passes welding anti-deformation for thick plate Invar alloy

1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;
2. Institute of Aeronautical Manufacturing Technology, Shanghai Aircraft Manufacturing Co., Ltd, Shanghai 200436, China;
3. College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China

摘要

摘要: 文中针对19.05 mm厚Invar合金模具材料多层多道MIG焊接，采用有限元仿真分析和试验验证相结合的方法，分别对无反变形角的模型和施加不同反变形角的模型进行数值模拟，用模拟时所设计的反变形角进行Invar合金多层多道MIG焊试验，分析焊后试样的变形情况，与模拟结果对比分析.结果表明，当施加的反变形角为2°时可以有效控制100 mm × 100 mm × 19.05 mm的Invar合金四层十道MIG焊的焊后角变形，焊后残余翘曲高度为−0.11 mm，焊后残余角变形为−0.12°，与模拟结果的误差在8%之内. 结果表明，有限元模拟技术对于试验探究具有预测和引导作用.
- Invar合金 /
- 多层多道焊 /
- 反变形 /
- 数值模拟
Abstract: Finite element simulation was applied in multi-layer and multi-passes MIG welding of 19.05 mm thick Invar alloy to simulate the non-deformable models and the models with different anti-deformation angles. Then the Invar alloy multi-layer and multi-passes MIG welding experiments were carried out with the anti-deformation angle, which was designed according to the simulation results, besides, the deformation of the post welding specimen was analyzed. The result showed that the 2 degree anti-deformation angle could effectively control the post welding angular deformation of the four-layer and ten-passes MIG welding for 100 mm × 100 mm × 19.05 mm Invar alloy. The post-weld residual warpage height is −0.11 mm and the post-weld residual angular deformation is −0.12 degree. The error between the results and the simulation results was less than 8%. This conclusion proved that the finite element simulation technology had prediction and guidance for experiments.
- Invar alloy /
- multi-layer and multi-passes welding /
- anti-deformation /
- numerical simulation

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