三元催化器筒段环缝焊接温度场及应力场数值模拟分析

摘要：

以简体直径为114 mm的三元催化器筒段环缝为研究对象,根据三元催化器实际设计结构,运用MSC.marc软件对三元催化器筒体与上、下盖环缝焊接进行有限元模拟分析,分别采用1 000,2000,3 000,4000W热输入功率模拟计算,得到了焊接过程的温度场分布及最终残余应力场分布,结果表明,随着热输入功率增大,残余应力场面积也随之增大,在热输入功率为1 000W时,2个结构的最大残余应力分别为290 MPa和285 MPa.在筒体弯曲部分出现了很大的变形,主要原因是筒体材料使用的是409不锈钢,该不锈钢在室温下屈服强度为240 MPa,焊接残余应力太大,引起弯曲位置变形较大.根据焊接模拟结果,本次模拟为实际焊接夹具设计和焊接工艺参数的制订提供了理论指导.

关键词：三元催化器、环缝焊接、有限元模拟、温度场、残余应力场

所属期刊栏目：46

分类号：TG406(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：天津市科技特派员项目15JCTPJC64400

在线出版日期：2017-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：12-17