核主泵屏蔽套用薄板激光焊接应力和变形的多场协同调控数值模拟

摘要：

为了揭示核主泵屏蔽套用Hastelloy C-276薄板脉冲激光焊接的热力学行为,借助ANSYS软件建立了三维有限元模型.实验测量了焊接温度历程和残余变形,验证了所建立有限元模型的可靠性.基于验证的有限元模型,采用改变焊接过程中的夹具拘束和随焊激冷等多场调控参数的方法,进一步研究了夹具拘束距离、激冷位置以及激冷强度对Hastelloy C-276薄板焊接纵向残余应力和横向收缩变形的影响规律.结果 表明,温度历程和残余变形的模拟结果与实验结果吻合较好;多场调控参数对焊接纵向残余应力和横向收缩变形的分布和大小有显著影响.鉴于焊接纵向残余应力和横向收缩变形是影响核主泵屏蔽套周长尺寸精度、整体稳定性以及超长使役的关键因素,确定了既降低横向收缩变形又兼顾纵向残余应力尽量小的合理多场调控参数是夹具拘束距离为12 mm,激冷位置为6 mm以及激冷强度为12 500 W/(m2·K).

关键词：核主泵屏蔽套、激光焊接、残余应力、焊接变形、多场协同调控

所属期刊栏目：40

分类号：TG456.7(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：辽宁省教育厅科学研究一般项目;辽宁石油化工大学引进人才科研启动基金资助;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2020-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：254-263