DEFORM Welding(1)-熔焊模拟技术
在熔化焊过程中,热过程贯穿整个焊接过程的始终,焊接温度场不仅决定焊接应力场和应变场,还与冶金、结晶及相变过程有着紧密的联系。按照焊接热源作用方式不同,可将热源当作集中热源、平面分布热源、体积分布热源来处理。
在熔焊数值模拟中,经常用到的热源类型有高斯热源、双椭球热源、高斯圆锥热源等。根据不同的熔焊工艺,热源模型的体现形式即热量输入则不同。例如,普通电弧焊、氩弧焊采用双椭球热源模型,火焰焊、激光表面硬化热处理采用高斯热源,激光焊、电子束焊等高能量焊接则采用高斯圆锥热源模型等。
DEFORM Welding焊接模拟采用有限元计算方法,具备可直接使用的2D高斯热源、双椭球热源及3D高斯圆锥热源模型,能够满足熔焊中的电弧焊、激光焊、电子束焊等焊接工艺。在耦合其热处理能力后,可同时实现焊缝及熔池区域的固液相变、奥氏体、珠光体等的组织转变现象分析。焊接过程中,也可同时考虑熔滴对焊接件熔池的二次热传分析。
2D高斯热源
双椭球热源
3D高斯圆锥热源
Deform MO多工序加工中的welding功能采用流程化向导式方法,焊接设置过程易于操作,可采用全中英文界面进行分析设置。能够通过鼠标快速简便地定义焊接路径和方向,允许建立多个热源或不同热源模型在同一分析中进行计算,如可叠加表面高斯热源与双椭球热源进行复杂热输出情况的分析。可根据焊接速度自动换算焊接各路径段时间,也可定义焊接停止启动时间,灵活控制焊接工艺过程。
焊接路径及热源进入方向
DEFORM Arc welding焊接技术能够实现熔焊过程的以下功能分析: ? 可实现多条焊缝的分析,可根据焊缝分布定义热源进入方向; ? 焊接过程采用单元堆积实现焊缝的逐渐形成过程,该过程同时考虑焊缝
熔滴的初始温度及对焊件和熔池的传热;
? 能够设置节点约束或建立夹具分析及优化焊接夹持位置对焊件变形的影
响;
? 能够计算焊接及冷却过程温度场、应力应变、变形数据;
焊缝形成过程
焊接温度场
焊接等效应力云图
焊接工件变形
? 能够计算熔池固液相变、组织转变现象,模拟熔池尺寸;考虑不同电压、
电流和热效率对热源能量的影响。
熔池区域及温度等值线图