电子束焊接的数值模拟及试验验证

电子束焊接的数值模拟及试验验证

电子束焊接是一种高效、精确的焊接，现在已越来越多地被应用于制造产业。相比其它焊接工艺，由于电子束焊接可将更低更集中的热量沿着焊接线输入，减少了电子束焊接的变形和残余压力，所以电子束焊接的应用范围变得越来越广泛。

对电子束焊接过程进行了数值模拟，并对其试验工作进行了校准和验证。使用内部的多物理有限元软件对电子束焊接过程进行数值模拟分析，考虑电子束焊接数值模拟过程中热的相互作用和机械冶金现象，试验结合传热过程对压力进行分析，以最大限度地提高数值模拟分析的准确度。同时，新设计了一个特设移动热源，用以模拟电子束焊接后工件上积存热量的分布及吸收状态，并通过工件边界热传导和热辐射的方式消散热量。介绍了电子束焊接机、真空室的特点和相应的操作设置，并将TitaniumalloyTi6A14V材料设定为该试验的目标材料。

利用热电偶测量了焊接件的温度变化，同时分析了测量焊接件变形情况和残余应力，对数值结果与试验证据进行了比较，验证了方法的有效性。应用结果表明，所提出的数值模拟方法可为焊接的需求确定合适的焊接结构。

刊名：Finite Elements in Analysis and Design（英）

刊期：2016年第121期

作者：M.Chiumenti et al

编译：刘瑞琦