[发明专利]一种用于焊管隐性缺陷分析及消除的方法

摘要

本发明公开了一种用于分析及消除焊管隐性缺陷产生的数值计算方法。包括：设置焊管高频焊接及中频热处理整体模型中的几何参数为变量，对所设置变量赋值；利用Hypermesh建立焊接及热处理整体模型，进行网格优化；生成模型导入ANSYS，设置高频焊接，中频热处理边界条件、初始条件、热物理环境和电磁物理环境文件；中频热处理后电磁场及温度场；几何模型及网格导入SYSWELD，并根据管坯材料特性设置边界条件及物理环境，将ANSYS中提取到的温度场数据导入SYSWELD作为初始条件；计算焊管空冷至室温后的残余应力分布；根据残余应力计算结果调整热处理内部线圈一与内部线圈二的间距；重复上述步骤计算间距改变后的焊管残余应力分布。该方法有利于消除焊管隐性缺陷。

主权项

1.一种用于焊管隐性缺陷分析及消除的方法，其特征在于，包括如下步骤：设置焊管高频焊接及中频热处理整体模型，包括带有开口角的管坯、高频焊接阶段采用的电极和阵列式磁棒，中频热处理外部设置的主线圈、副线圈，内部设置的内部线圈一、内部线圈二；其中内部线圈一与内部线圈二间距为d，对所设置变量赋值；利用Hypermesh建立焊接及热处理整体模型，并对模型进行网格划分，其中焊缝中心及热影响区域进行网格优化；将Hypermesh生成的几何模型及网格导入ANSYS，并设置高频焊接及中频热处理边界条件及初始条件；设置高频电阻焊接热物理环境文件和电磁物理环境文件，并求解高频电阻焊接电磁场及温度场；设置中频热处理热物理环境文件和电磁物理环境文件，通过节点载荷移动法等效管坯移动过程，实现高频焊接及热处理的连续加热，并求解中频热处理后电磁场及温度场；提取ANSYS中热处理后焊管上各节点温度，并保存数据文件；将Hypermesh生成几何模型及网格导入SYSWELD，并根据管坯材料特性设置边界条件、初始条件及物理环境，将ANSYS中提取到的温度场数据导入SYSWELD作为初始条件；调用物理环境文件，获取焊管空冷至室温后的残余应力分布；提取焊管截面焊缝区域的等效残余应力云图；拟合焊管焊缝区残余应力集中分布区域并提取应力最大值；根据残余应力模拟计算结果计算热处理内部线圈一与内部线圈二的间距，并将其作为新的内部线圈间距d，重复上述步骤计算间距改变后的焊管残余应力分布，以此消除焊管焊接区域热处理后过大的残余应力，消除隐性缺陷。