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摘要本文主要对27mm直径的螺柱在45mm和80mm厚度的高强高硬钢板上通以不同电流焊接的数值模拟进行阐述分析。讨论焊接数值模拟技术的基本原理和主要模拟方法，指出了焊接数值模拟技术的主要发展方向。本次试验中使用了ANSYS建立了高强高硬钢螺柱焊的有限元模型，得出了其在焊接时的温度场分布。改变电流的大小，对不同直径的高强高硬钢螺柱焊接过程模拟。从而得到了在不同焊接电流作用下，螺柱焊接过程的温度场的分布。从试验结果可以看出焊接电流是影响螺柱焊温度场的一个重要参数。34040
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关键词：高强高硬钢 螺柱焊 数值模拟 温度场
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Numerical simulation of high strength steel stud welding
Abstract
This paper mainly introduces Stud diameter of 27mm in 45mm and 80mm thickness high strength simulation analyses on the high value of welding hard.The discussion of the basic principles and Simulation of welding methods of numerical simulation technology,points out the main development direction of welding numerical simulation technology.A finite element with high hardness and high strength steel stud welding model using SYSWELD, obtained the distribution of temperature field in welding.Change the current size and simulate different diameter of solid and hollow stud welding process of temperature field.get the effect of the temperature field distribution of stud welding under different welding current.The results show that the welding current is the main influencing parameters of welding temperature field.
Keywords High strength steel Stud welding Numerical simulation
temperature field
目次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 焊接过程数值模拟研究概况 1
1.3 本文的主要研究内容 3
2 高强高硬钢螺柱焊的工艺试验 4
2.1 螺柱焊的焊接原理 4
2.2 螺柱焊的工艺特点 5
2.3 高强高硬钢螺柱焊接工艺参数 5
3 高强高硬钢螺柱焊接的有限元建模 7
3.1 高强高硬钢螺柱焊有限元建模步骤 7
3.2 Ø27mm 实心螺柱在45mm钢板上的有限元建模 10
3.3 Ø27mm 实心螺柱在80mm钢板上的有限元建模 12
3.4 本次试验中的简化建模 13
4 高强高硬钢螺柱焊接温度场模拟结果分析 15
4.1 Ø27mm 实心螺柱在80mm钢板上的温度场结果 15
4.2 Ø27mm 实心螺柱在45mm钢板上的温度场结果 17
结 论 21
致 谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 课题研究背景
电弧螺柱焊是是通过电弧加热来实现焊接的一种方法[1]。它利用螺柱表面和焊件表面之间产生的电弧加热并且融化，然后挤压在一起，冷却固化成为焊接接头。螺柱焊技术已经被广泛应用于机械、电子、汽车、建筑、造船、锅炉、家用电器、仪表、航天、厨房设备、空调、医疗器械等行业中[2-9]。
焊接过程中包括了很多方面的东西，比如热学、力学、热传导、电弧的物理性能等，所以焊接过程可以说是十分复杂。在过去的焊接方法研究过程中，都是依靠反复的实验过程，设置不同的工艺参数，研究金相组织、力学性能等各项试验参数并作出对比，最终确定出最佳的工艺方法[12]。但是此种方法需要大量的实际经验验证，浪费时间、原料和成本，随着经济水平和科学技术的快速发展，传统的工艺方案并不能快速有效的解决实际问题，这时候需要一种快速、精准却省材省料的技术来替代传统的工艺试验方法。自从数值模拟技术开始广泛应用到焊接过程中后，焊接技术得到了迅猛的发展[10-11,13]。