本文選題：TLP + 數(shù)值模擬　； 參考：《北京石油化工學院》2017年碩士論文

【摘要】：瞬時液相擴散焊(TLP)是一種特殊的材料連接方法,具有焊接溫度低、殘余應力小、余高小等優(yōu)點。利用有限元分析方法對TLP進行數(shù)值模擬,能夠分析和預測焊縫接頭的性能,具有節(jié)省材料、人力,提高效率的優(yōu)點。本文以X70管線鋼為母材,進行TLP數(shù)值模擬分析。首先分析了電磁感應加熱理論,對電磁場和電磁感應加熱數(shù)學模型進行了分析,進而,對電磁感應加熱磁熱耦合熱源模型進行了說明,并結(jié)合本實驗的實際情況,分析了磁熱耦合模型在本實驗中的適用性,得出結(jié)論認為無法利用磁熱耦合熱源進行模擬計算。之后通過對實驗實際條件的分析,將感應加熱過程進行簡化,建立了替代熱源模型,并利用替代模型進行模擬,與實際實驗的溫度場結(jié)果進行比較,吻合較好。建立了TLP焊接幾何模型,與熱源模型一起構成了完整的數(shù)值分析模型�？紤]了中間層的熱效應以及連接面的點接觸,在模型的建立過程中提出了一系列假設,在保證計算結(jié)果精度的前提下盡可能的簡化計算過程,增加計算效率。利用模型對TLP焊接的溫度場和殘余應力場進行了分析,分別以保溫溫度、保溫時間為變量計算溫度場和殘余應力場的結(jié)果,分析了在各參數(shù)影響下溫度場和殘余應力場的變化規(guī)律。結(jié)果表明,保溫溫度增加,殘余應力增加;保溫時間增加,殘余應力減小。分析了焊后焊縫的金相組織,以保溫溫度、保溫時間和焊接壓力為參數(shù),分析了各參數(shù)對焊縫組織的影響效果,得出了各影響因素的影響規(guī)律。結(jié)果表明,保溫溫度越高,保溫時間越長,越有利于形成穩(wěn)定的焊縫組織。
[Abstract]:Transient liquid phase diffusion welding (TLP) is a special material bonding method, which has the advantages of low welding temperature, low residual stress and low residual height. The numerical simulation of TLP using finite element analysis method can analyze and predict the performance of weld joint, which has the advantages of saving material, manpower and improving efficiency. Taking X 70 pipeline steel as base material, TLP numerical simulation analysis is carried out in this paper. Firstly, the theory of electromagnetic induction heating is analyzed, and the mathematical models of electromagnetic field and electromagnetic induction heating are analyzed. Then, the magneto-heat coupling heat source model of electromagnetic induction heating is explained, and the actual situation of this experiment is combined. The applicability of the magnetocaloric coupling model in this experiment is analyzed, and it is concluded that the magnetothermal coupling heat source can not be used for simulation calculation. After analyzing the actual conditions of the experiment, the induction heating process is simplified, and the model of alternative heat source is established. The model is simulated by using the substitute model, and the results are in good agreement with the results of the actual experimental temperature field. The geometry model of TLP welding is established and a complete numerical analysis model is constructed together with the heat source model. Taking into account the thermal effect of the intermediate layer and the point contact of the connection surface, a series of assumptions are put forward in the process of establishing the model, which can simplify the calculation process as much as possible and increase the calculation efficiency under the premise of ensuring the accuracy of the calculation results. The temperature field and residual stress field of TLP welding were analyzed by using the model. The results of temperature field and residual stress field were calculated by using heat preservation temperature and holding time as variables, respectively. The variation of temperature field and residual stress field under the influence of various parameters are analyzed. The results show that the residual stress increases with the increase of the holding temperature, and the residual stress decreases with the increase of the holding time. The metallographic structure of welding seam after welding is analyzed. With the parameters of holding temperature, holding time and welding pressure as parameters, the effect of each parameter on weld microstructure is analyzed, and the influence law of each influencing factor is obtained. The results show that the higher the holding temperature, the longer the holding time, the more favorable to the formation of stable weld microstructure.
【學位授予單位】：北京石油化工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG457.11

【參考文獻】

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本文編號：2006040