[发明专利]一种预测双丝埋弧焊焊接热影响区宽度的方法

摘要

本发明提供了一种预测双丝埋弧焊焊接热影响区宽度的方法，包括：建立焊接热源的双椭球热源模型，模型的热流密度沿深度方向呈二次函数衰减；选择一组焊接工艺参数，建立焊接件的有限元模型，利用模式搜索法得出最优热源模型参数；数值模拟测热影响区宽度：获取焊接件中节点温度随时间的变化情况；根据得到的节点的峰值温度与距熔合线的距离，拟合温度‑距离的二次多项式方程；将材料的共析点温度A1代入拟合的二次多项式方程中，得到的解即为热影响区宽度的值。本发明利用优化的双椭球热源模型，对双丝埋弧焊焊接热影响区的宽度进行模拟计算，建立了一个预测热影响区宽度的拟合二次多项式方程，提出了一种预测热影响区宽度的方法。

主权项

1.一种预测双丝埋弧焊焊接热影响区宽度的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：步骤一：建立焊接热源的双椭球热源模型，模型的热流密度沿深度方向呈二次函数衰减，确定该双椭球热源模型的热流密度分布函数；模型的热流密度分布函数为：前半部分椭球内热流密度分布函数为：后半部分椭球内热流密度分布函数为：式中f_f和f_r分别为总的输入功率在熔池前后部分的分配指数，且f_f+f_r＝2，Q_i为第i根焊丝的电弧有效功率；v为焊接速度；α_i为第i根焊丝的焊接倾角，a_fi、a_ri为第i根焊丝对应的双椭球热源模型前、后半球长半轴的长度，b_i为第i根焊丝对应的双椭球短半轴长度，c_i为第i根焊丝对应的双椭球深度，公式中部分为衰减函数，t为焊接过程进行的时间，i＝1，2；步骤二：选择一组双丝埋弧焊焊接工艺参数，结合焊接材料的属性参数，在ABAQUS平台中建立三维焊接有限元模型，利用模式搜索法得出最优热源模型参数；步骤三：数值模拟测热影响区宽度，包括：根据步骤二中建立的模型，利用ABAQUS软件获取焊接件中节点温度随时间的变化情况；根据得到的节点的峰值温度与距熔合线的距离，利用MATLAB拟合一条温度‑距离的二次多项式方程；将材料的共析点温度A1代入拟合的二次多项式方程中，得到的解即为热影响区宽度的值。