文档名：30 mm厚EH420船板钢三丝埋弧焊接温度场数值模拟研究
摘要：为了减少焊接时产生的高温对热影响区韧性的影响,分别研究了焊接线能量、焊丝功率分配、焊接电压和焊丝间隔对温度场的影响.基于Visual-Environment有限元软件,利用双椭球热源模型,对30mm厚EH420船板钢三丝埋弧焊接温度场进行了数值模拟.结果表明:1)当线能量从150.26kJ/cm降低到104.72kJ/cm时,粗晶区峰值温度降低了322℃;2)当线能量相同时,前丝功率占比从25.00%上升到41.67%,且中丝功率占比不变的情况下,粗晶区峰值温度降低了56.79℃;3)提高焊接电压后,粗晶区峰值温度、熔深和熔宽变化较小;4)焊丝间隔从20mm增加到45mm,熔池长度增大了50mm,并在焊丝间隔40mm之后出现由单熔池向双熔池转变的现象,粗晶区峰值温度呈现先增大后减小的趋势,焊丝间隔在35mm达到最高温度1183.62℃;5)从拟合结果得出,在焊接30mm厚的EH420船板钢"Y"型坡口时,线能量应采用174.54kJ/cm,在此线能量下前、中、后丝的功率占比采用15∶11∶7且焊丝间隔为20～30mm,能够有效避免出现焊接缺陷.研究结果既可以保证焊接质量,又可以大幅提高焊接效率,为企业降本增效提供新方法.
Abstract：Inordertominimizetheeffectofthehightemperaturesgeneratedduringweldingonthetoughnessoftheheat-affectedzone,theeffectsofweldinglineenergy,wirepowerdistribution,weldingvoltageandwirespacingonthetemperaturefieldwereinvestigatedseparately.BasedonVisual-Environmentfinite-elementsoftware,numericalsimulationofthetemperaturefieldofthreewiresubmergedarcweldingof30mmEH420shipboardsteelwascarriedoutbyutilizingthedouble-ellipsoidheatsourcemodel.Theresultsshowthat:1)Whentheweldingenergydefinitiondecreasesfrom150.26kJ/cmto104.72kJ/cm,thepeaktemperatureinthecoarsecrystalareadecreasesby322℃.2)Atthesameweldingenergydefinition,thepeaktemperatureinthecoarsecrystalareadecreasesby56.79℃whenthepowershareofthefirstweldingwireincreasesfrom25.00%to41.67%andthepowershareofthemiddleweldingwireremainsunchanged.3)Increasingtheweldingvoltageresultsinlessvariationinpeaktemperature,depthandwidthinthecoarsecrystalarea.4)Thewirespacingincreasesfrom20to45mm,thelengthofthemeltpoolincreasesby50mm,andthereisatransitionfromsinglemeltpooltodoublemeltpoolafterthewirespacingof40mm.Thepeaktemperatureofthecoarsecrystalareashowsthetrendofincreasingandthendecreasing,andthewirespacingof35mmreachesamaximumtemperatureof1183.62℃.5)Fromthefittingresults,inwelding30mmEH420shipplatesteel"Y"typeinterface,theweldingenergyshouldbe174.54kJ/cm.Inthisweldingenergythepowerratioofthefront,middleandrearwiresshouldbe15∶11∶7,andthewirespacingshouldbe20～30mm,whichcaneffectivelyavoidtheweldingdefects.Theresearchresultscannotonlyensuretheweldingquality,butalsosignificantlyimprovetheweldingefficiency,providinganewmethodfortheenterprisetoreducecostsandincreaseefficiency.
作者：杨春牛 郭志红 王旗 马晨雨 陈振业 朱立光 Author：YANGChunniu GUOZhihong WANGQi MAChenyu CHENZhenye ZHULiguang
作者单位：河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄050018;河北省材料近净成形技术重点实验室,河北石家庄050018河钢集团钢研总院,河北石家庄050000
刊名：河北工业科技 ISTIC
Journal：HebeiJournalofIndustrialScience&Technology
年，卷(期)：2024, 41(3)
分类号：TG445
关键词：焊接工艺与设备 埋弧焊 数值模拟 温度场 船板钢
Keywords：weldingprocessandequipment submergedarcwelding numericalsimulations temperaturefield shipplatesteel
机标分类号：TG444U45TG243.3
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：国家区域联合基金重点支持项目，河北省重点研发计划项目，河北省重点研发计划项目，河北省自然科学基金，高端钢铁冶金联合基金项目30mm厚EH420船板钢三丝埋弧焊接温度场数值模拟研究[
期刊论文] 河北工业科技--2024, 41(3)杨春牛 郭志红 王旗 马晨雨 陈振业 朱立光为了减少焊接时产生的高温对热影响区韧性的影响,分别研究了焊接线能量、焊丝功率分配、焊接电压和焊丝间隔对温度场的影响.基于Visual-Environment有限元软件,利用双椭球热源模型,对30mm厚EH420船板钢三丝埋弧焊接温...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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