文献综述
文献综述1.1课题研究及应用背景焊接温度场和应力预测依赖于试验和统计基础上的经验曲线,大量的试验增加了生产成本,耗费人力物力,尤其在航空航天、军工、核反应堆等重要焊接结构制造过程中,任何失败都将造成重大的经济损失,而数值模拟能发挥其优势,随着有限元技术和计算机技术的飞速发展,通过有限元结构分析计算软件,使焊接生产朝理论数值模拟生产模式发展创造了条件。
1.1.1钨极惰性气体保护焊钨极惰性气体保护焊(Tungsten Inert Gas)也称TIG焊,是现代工业广泛应用的一种焊接方法,其钟罩形的焊接电弧可以很好地观察熔池,便于进行操作,可以实行高质量焊接,得到综合性能优良的焊缝,在现代焊接方法中很普及[1,2]。
它的优点是焊缝质量好,一般用于精密焊接及高质量焊接;缺点是焊缝熔深浅,熔敷率低,当焊接电流增大时会造成钨极的烧损,熔深增大却不明显,甚至会出现夹钨的焊接缺陷[3]。
为了增大TIG焊焊缝熔深,弥补熔深较浅的缺点,近年来国内外科研工作者进行了大量研究,提出了新型焊接方法A-TIG(activating flux TIG)活性化TIG焊,最早由乌克兰巴顿研究所在60年代研制出来[4]。
这种焊接技术是在焊前将母材表面涂敷上一层活性剂,从而大大改善焊接熔深的方法。
在相同的焊接规范下,同常规TIG焊相比,可以大幅度地提高焊缝熔深(最大可达300%),对于8mm的厚板可以不开坡口一次焊透,对于薄板可以在不改变焊接速度的情况下减小热输入[5]。
对于6mm厚度不锈钢板,在焊接规范相同的条件下,常规TIG焊单道焊只能得到3mm熔深,而A-TIG焊能够一次焊透,堆焊效率的提高非常明显[6]。
涂敷表面活性剂后,A-TIG焊技术与常规TIG焊比较有以下几条突出优点:1)焊接熔深大,生产率高;2)对施焊材料的微量元素波动不敏感,焊接熔深稳定;3)成本低,应用领域广,易实现焊接自动化;4)焊接变形小。
1.1.2残余应力残余应力是在无外力作用下,以平衡状态残存在物体内部的应力。
