在焊接数值模拟中的应用\ANSYS在焊接温度场数值模拟中的应用

为了研究热载荷对矿用净水球罐罐体应力分布的影响,运用ANSYS有限元经典编程环境构建了净水球罐对接环焊缝的计算模型。分析了球罐环焊缝焊接过程的数值模拟,详细介绍了环焊缝温度场与应力场结果及分析。应力场分析表明,在球罐外表面焊料与母材结合处经向残余应力达到最大510 MPa,纬向峰值则出现在焊缝中心,而在球罐内表面赤道位置处两向残余应力最大且均小于420 MPa,该分析对减小球罐残余应力、确保设备安全运行具有一定的借鉴意义。

焊接过程中锆合金板材的温度在300 ℃以上时锆合金易吸收氢、氧、氮等气体杂质,这些气体杂质使得锆合金的力学性能急剧下降，加强焊缝及热影响区的隔离保护和合理制定焊接工艺参数是获得优良焊接质量的关键。以光纤激光器为热源，对厚度为0.7 mm 的Zr-Sn-Nb-Fe（锆锡铌铁）合金薄板进行激光对接焊试验，采用ANSYS有限元软件，建立激光对接焊非线性三维传导有限元模型，模拟计算Zr-Sn-Nb-Fe合金薄板的温度场分布。结果表明：模拟计算获得的熔池形状、尺寸与实际焊缝基本吻合，验证了采用高斯面热源模