向月;马国红;张赛钰;叶佳;

• 1:南昌大学机电工程学院
• 2:应用材料公司

摘要(Abstract)：

为获取AZ31B镁合金薄板非熔化极气体保护双弧焊(double-electrode gas metal arc welding,DE-GMAW)焊接残余应力场分布,用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟,探索焊前预热对镁合金残余应力的影响规律。建立双弧热源模型,通过热应力耦合法,先计算焊接温度场进而计算应力场。获得焊件残余应力的分布规律,沿着焊缝纵向残余应力最大值约为41 MPa,焊缝两端即起弧和熄弧处受较大横向压应力作用,最大值达55.6 MPa;采用盲孔法进行试验测量,测量结果与模拟结果一致。通过实测数据与模拟结果分析,表明镁合金DE-GMAW焊接残余应力的分布特点;镁合金焊前预热温度为100℃时,能够有效降低焊件的残余应力。

关键词(KeyWords)： 镁合金;DE-GMAW焊;残余应力;有限元分析

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(61165008)

作者(Author): 向月;马国红;张赛钰;叶佳;

Email:

DOI: 10.14024/j.cnki.1004-244x.20161020.008

参考文献(References)：

• [1]WU C S,ZHANG M X,LI K H,et al.Numerical analysis of double-electrode gas metal arc welding process[J].Computational Materials Science,2007,39(2):416-423.
• [2]WU C S,HU Z H,ZHONG L M.Prevention of humping bead with high welding speed by double-electrode gas metal arc welding[J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2012,63(5/6/7/8):573-581.
• [3]石玗,韩日宏,黄健康,等.旁路耦合电弧焊温度场模拟及验证[J].物理学报,2012,61(2):23-29.
• [4]石玗,温俊霞,薛诚,等.DE-GMAW旁路电流对焊缝熔深变化的影响[J].兰州理工大学学报,2011,37(1):17-20.
• [5]孙德新.镁合金(AZ91D、AZ31B)焊接性研究[D].吉林:吉林大学,2008.
• [6]陈祝年.焊接工程师手册[M].北京:机械工业出版社,2009:1218-1220.
• [7]吴志生,邓华然,曾亮,等.AZ31镁合金TIG氩弧焊接应力场的数值模拟[J].机械工程与自动化,2012(6):13-15.
• [8]李迅波,吴刚,曾志,等.镁合金不锈钢-复合焊的数值分析[J].焊接学报,2011,32(8):50-52.
• [9]ZENG Zhi,LI Xunbo,MIAO Yugang,et al.Numerical and experiment analysis of residual stress on magnesium alloy and steel butt joint by hybrid laser-TIG welding[J].Computational Materials Science,2011,50(5):1763-1769.
• [10]王红阳,迟明声,黄瑞生,等.激光-氩弧复合热源焊接镁合金残余应力分析[J].焊接学报,2006,27(11):33-36.
• [11]黄德彬.有色金属材料手册[M].北京:化学工业出版社,2004:445-455.
• [12]ZHANG Chaoyang,MA Guohong,NIE Jun,et al.Numerical simulation of AZ31B magnesium alloy in DE-GMAW welding process[J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2015,78(5/6/7/8):1259-1264.
• [13]傅建,彭必友,曹建国.材料成形过程数值模拟[M].北京:化学工业出版社,2009:188-189.