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incoloy800圆管gtaw圆周对接焊的三维热模拟研究,附件c：译文incoloy800圆管gtaw圆周对接焊的三维热模拟研究a.kermanpur,m.shamanian,v.esfahani yeganeh伊斯法罕科技大学，材料工程学院，伊斯法罕84156-83111，伊朗摘要：通过建立incoloy 800圆管的三维实体有限元模型来模拟其gtaw多道焊焊接过程。利用单...
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附件C：译文
Incoloy800圆管GTAW圆周对接焊的三维热模拟研究
A.Kermanpur,M.Shamanian,V.Esfahani Yeganeh
伊斯法罕科技大学，材料工程学院，伊斯法罕84156-83111，伊朗
摘 要：通过建立Incoloy 800圆管的三维实体有限元模型来模拟其GTAW多道焊焊接过程。利用单元“生死”技术处理将熔敷金属ERNICr3加入焊缝熔池的问题。将瞬态传热的GTAW焊接过程假设为具有恒定焊接速度的模型。热量以不同形式的面、体热流分布函数输入到焊缝区。为了验证热模拟的准确性，用热电偶准确测量焊接过程中焊件热影响区的温度分布。通过实验结果的比较表明了数值模拟所得结果与用热电偶测量薄壁管焊接结果相一致，同时还表明增加热输入可以使较宽的焊接熔池随着热影响区温度变化而变化的情况与测量结果比较一致。当前的模型可作为研究不同的参数对焊接过程的影响的合理手段。
关键词：有限元法，GTAW焊接工艺，Incoloy 800，石化圆管，建模与模拟，热电偶测量
1导言
Incoloy 800是一个面心立方的奥氏体铁基合金组织，具有较高的强度、耐腐蚀性和高温性能。这种合金广泛应用于化学和石化工业、发电厂、工业热处理设备。其中，不同的管道、头部和薄板是通过GTAW对接焊焊接而成的（Lippold,1984）。在当前工业实践中，焊接工艺借鉴前人的研究成果和经验使其得到迅速发展。基于有限元方法的计算机模拟工具非常有利于预测产品设计初期焊接变形和残余应力（Chang and Teng,2004;Bachorskiet al.,1999），焊接缺陷的形成和可焊性（Dye et al.,2001）等，从而优化焊接工艺（Mackerle,1996;Grey et al.,2005）。然而，复杂的焊接过程和实际工程部件的复杂几何形状使得对焊接缺陷、变形和残余应力的预测变得相当困难。有限元法的发展使复杂结构的局部和整体模型的耦合/去耦热和力学分析在保证准确性的同时大大缩短了处理时间（Chang and Teng,2004;Michaleris and DeBiccari,1997）。目前，自适应网格技术和数据转换的结合已应用到多道焊接过程的三维模拟中，从而大大降低了CPU的成本
Incoloy800圆管GTAW圆周对接焊的三维热模拟研究
A.Kermanpur,M.Shamanian,V.Esfahani Yeganeh
伊斯法罕科技大学，材料工程学院，伊斯法罕84156-83111，伊朗
摘 要：通过建立Incoloy 800圆管的三维实体有限元模型来模拟其GTAW多道焊焊接过程。利用单元“生死”技术处理将熔敷金属ERNICr3加入焊缝熔池的问题。将瞬态传热的GTAW焊接过程假设为具有恒定焊接速度的模型。热量以不同形式的面、体热流分布函数输入到焊缝区。为了验证热模拟的准确性，用热电偶准确测量焊接过程中焊件热影响区的温度分布。通过实验结果的比较表明了数值模拟所得结果与用热电偶测量薄壁管焊接结果相一致，同时还表明增加热输入可以使较宽的焊接熔池随着热影响区温度变化而变化的情况与测量结果比较一致。当前的模型可作为研究不同的参数对焊接过程的影响的合理手段。
关键词：有限元法，GTAW焊接工艺，Incoloy 800，石化圆管，建模与模拟，热电偶测量
1导言
Incoloy 800是一个面心立方的奥氏体铁基合金组织，具有较高的强度、耐腐蚀性和高温性能。这种合金广泛应用于化学和石化工业、发电厂、工业热处理设备。其中，不同的管道、头部和薄板是通过GTAW对接焊焊接而成的（Lippold,1984）。在当前工业实践中，焊接工艺借鉴前人的研究成果和经验使其得到迅速发展。基于有限元方法的计算机模拟工具非常有利于预测产品设计初期焊接变形和残余应力（Chang and Teng,2004;Bachorskiet al.,1999），焊接缺陷的形成和可焊性（Dye et al.,2001）等，从而优化焊接工艺（Mackerle,1996;Grey et al.,2005）。然而，复杂的焊接过程和实际工程部件的复杂几何形状使得对焊接缺陷、变形和残余应力的预测变得相当困难。有限元法的发展使复杂结构的局部和整体模型的耦合/去耦热和力学分析在保证准确性的同时大大缩短了处理时间（Chang and Teng,2004;Michaleris and DeBiccari,1997）。目前，自适应网格技术和数据转换的结合已应用到多道焊接过程的三维模拟中，从而大大降低了CPU的成本
