sysweld模拟教材ppt之焊接篇

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课程设计——基于sysweld软件的T型接头焊接仿真模拟

——焊接基于sysweld软件的T型接头焊接仿真模拟姓名：000班级：材料000班学号：00000000指导老师：000日期：2011年09月SYSWELD——法国ESI公司的焊接仿真分析软件，经20多年发展，已成为热处理、焊接和焊接装配过程模拟的领先模拟软件，能够全面考虑材料特性、设计和过程的各种情况。

随着科学技术的发展，机械制造行业也随之不断的革新和进步。

人们对铸件的质量要求也越来越高，而SYSWELD为其提供了一个良好的工具，对提高铸件的质量有未雨绸缪的作用。

SYSWELD热过程模拟软件对铸件的制造起着非常关键的作用，为解决铸件缺陷问题提供了一个平台。

利用SYSWELD软件对焊缝进行计算机仿真模拟来提高焊缝的质量，本文主要对焊接的热过程模拟来分析T形接头焊焊接热过程，主要通过T形建模、热源校核、焊接向导、求解计算及结果后处理的操作步骤对焊接热过程进行数值模拟。

与测试并修正的传统方法相比，SYSWELD使得成本降低、周期缩短。

另外还能够显著减少物理样机，产生高的投资回报率。

界面友好，轻松易学。

SYSWELD 是用于引导工程师发现关于变形、残余应力和塑性应变的影响因素，然后优化过程参数的专业模拟软件。

2011-09-091、T型接头模型的建立1.1创建Points (1)1.2由Points生成Lines (1)1.3由Lines生成Edges (2)1.4由Edges生成Domains (2)1.5离散化操作 (3)1.6划分2D网格 (5)1.7生成Volumes (6)1.8离散Volumes (8)1.9生成体网格 (10)1.10划分换热面 (11)1.11划分1D网格 (12)1.12合并节点 (13)1.13保存模型 (14)1.14组的定义操作 (15)1.15保存 (17)1.16小结 (17)2、焊接热源校核2.1网格的建立 (18)2.2材料的导入及定义 (20)2.3热源过程参数的定义 (20)2.4求解 (21)2.5热源显示 (21)2.6修改参数 (22)2.7热源校核 (22)2.8检查显示结果 (23)2.9保存函数 (24)2.10热源查看 (24)2.11保存热源 (25)2.12小结 (25)3、焊接模拟向导设置3.1材料的导入 (26)3.2热源的导入 (26)3.3材料的定义 (27)3.4焊接过程的定义 (27)3.5热交换的定义 (28)3.6约束条件的定义 (28)3.7焊接过程求解定义 (28)3.8冷却过程求解定义 (29)3.9检查 (29)3.10小结 (31)4、后处理与结果显示分析4.1计算求解 (32)4 .2导入后处理文件 (32)4.3结果显示与分析 (33)4.4小结 (36)1、T型接头模型的建立1.1创建Points根据所设计T型接头模型的规格，选定原点，然后分别计算出各节点的坐标，按照Geom./Mesh.→geometry→point步骤，建立以下13个点：P1（-25,0，-10）、P2(7,0，-10)、P3(10，0，-10)、P4(13,0，-10)、P5(35,0，-10)、P6(35,0,0)、P7(10,0,0)、P8(10,0,30)、P9(0,0,30)、P10(0,0,3)、P11(-1.5,0,1.5)、P12(-3,0,0)、P13(-25,0,0)如下图所示：1.2由Points生成Lines按照Geom./Mesh.→geometry→1Dentities步骤，按照一定的方向性将各点连接成如下图所示的Lines：1.3由Lines生成Edges按照Geom./Mesh.→geometry→EDGE步骤，点击选择各边，依次生成如下图所示各Edges：1.4由Edges生成Domains按照Geom./Mesh.→geometry→Domains步骤，依次生成如下六个Domains：1.5离散化操作离散化操作是针对由Points所生成的Lines而言，由于除了有这些点生成的线以外，软件本身也会自动产生一些辅助的线条，为了方便清晰地对所生成的主要线条进行选取及其他操作，可以通过“隐藏→显示”处理，只显示如下图所示的十八条线：通过以下操作为后面的离散操作做好准备：→通过Meshing→Definition→Discretisation启动离散化操作界面，将L2、L4、L8、L10四条线均匀离散成3段，将其他十四条线非均匀离散，离散单元数为5，系数为3.5。

焊接实训PPT课件(共7单元)第三单元焊条电弧焊

想一想
１. 焊条电弧焊的引弧有几种方法?
２. 常用运条方法有哪些? 适用于哪些焊接操作?
３. 焊缝的连接方法有哪几种?
４. 如何进行焊缝收尾?
“十二五”职业教育国家规划教材
“十二五”职业教育国家规划教材
项目二
平焊
项目二平焊——任务一平对接焊
一、学习目标
本项目主要要求在学习过程中掌握灭弧焊和连弧焊
项目一
平敷焊
三、操作过程
• ３) 回焊收尾法。
焊条移至焊缝收尾处即
停止，但不熄弧，适当
改变焊条角度，如图317所示，焊条由位置１
转到位置2填满弧坑后
再转到位置3然后慢慢
拉断电弧。碱性焊条常
用此法熄弧。
图３- １６反复断弧
收尾法
图３-１７回焊收尾法
项目一
四、评分标准
平敷焊
项目一
平敷焊
五、想一想
焊件放稳定。然后在焊板上引弧进行平敷焊。
项目一
平敷焊
三、操作过程
焊接操作时，焊工左手持面罩，右
手握焊钳，如图3-10所示.焊条工作角
(焊条轴线在和焊条前进方向垂直的平面
内的投影与焊件表面间的夹角) 为 90°。
焊条前倾角 10°~20° (正倾角表示焊条
向前进方向倾斜，负倾角表示焊条向前
进方向的反方向倾斜)，如图 3-11所示。
时，应该考虑选择电源极性的问题。
焊接电源的极性有正极性和反极性两种。所谓正极性,就是焊件接
电源正极,电极(焊钳)接电源负极的接线法,正极性也称正接。反极性
就是焊件接电源负极，电极接电源正极的接线法，反极性也称反接。
对于交流弧焊机，由于电源的极性是交变的，所以不存在正极性和反

基于SYSWELD的焊接模拟仿真

的应力分布图如图６所示．
拟分析，为实际焊接生产中控制焊接变形提供了理论依据．
参考文献：
［１］郭艳，凌泽民，齐喜岑，等．基于ＳＹＳＷＥＬＤ铝合金管点焊温度场数值模拟［Ｊ］．热加工工艺，２０１０，１９：４５４９．
Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｈ２２１＠１６３．１２０１１１．
８２
大连交通大学学报
第３４卷 Leabharlann （３）应力分析
程中大体上不发生变化；
（２）由于焊缝的纵向收缩，底板在各道焊缝
源模型．本文所选构件采用自动钨极氩弧焊工艺
１构件模型分析
（１）三维网格划分钛合金目前应用广泛ｒｚｊ，本文所选构件材料为钛合金ＴＡ１５，底板为２．０ｍｍ，立筋６为２．５ａｒｍ，共７道焊缝，采用自动钨极氩弧焊工艺进行焊接．首先对该构件进行了网格划分，网格划分直接影响
基于ＳＹＳＷＥＬＤ的焊接模拟仿真
苏杭，常荣辉，倪家强
（中国航空工业集团沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁沈阳１１０８５０）米
摘
要：针对典型焊接构件，采用ＳＹＳＷＥＬＤ焊接模拟软件进行模拟，建立了三维模型并进行了网格划
第３４卷第２期２０１３年４月

焊接模拟sysweld详细教程

目录1、模型的建立1.1创建Points1.2由Points生成Lines1.3由Lines生成Edges1.4由Edges生成Domains1.5离散化操作1.6划分2D网格1.7生成Volumes1.8离散Volumes1.9生成体网格1.10划分换热面1.11划分1D网格1.12合并节点1.13保存模型1.14组的定义操作1.15保存2、焊接热源校核2.1建立模型并修改热源参数2.2检查显示结果2.3保存函数2.4热源查看2.5保存热源2.6高斯热源校核3、焊接模拟向导设置3.1材料的导入3.2热源的导入3.3材料的定义3.4焊接过程的定义3.5热交换的定义3.6约束条件的定义3.7焊接过程求解定义3.8冷却过程求解定义3.9检查4、后处理与结果显示分析4.1计算求解4 .2导入后处理文件4.3结果显示与分析1、模型的建立1.1创建points根据所设计角接头模型的规格，选定原点，然后分别计算出各节点的坐标，按照Geom./Mesh.→geometry→point步骤，建立一下十个点：（0，0，0）、（0，0，10）、（0，0，50）、（10，0，50）、（10，0，20）、（10，0，10）、（20，0，10）、（50，0，10）、（50，0，0）、（10，0，0）。

1.2由Points生成Lines按照Geom./Mesh.→geometry→1Dentities步骤，按照一定的方向性将各点连接成如下图所示的Lines：1.3由Lines生成Edges按照Geom./Mesh.→geometry→EDGE步骤，点击选择各边，依次生成如下图所示各Edges：1.4由Edges生成Domains按照Geom./Mesh.→geometry→Domains步骤，依次生成如下六个Domains：1.5离散化操作离散化操作是针对由Points所生成的Lines而言，由于除了有这些点生成的线以外，软件本身也会自动产生一些辅助的线条，可以通过“隐藏→显示”处理通过以下操作为后面的离散操作做好准备：通过Meshing→Definition→Discretisation启动离散化操作界面，离散后的线条显示如下图所示：1.6划分2D网格通过“隐藏→显示”处理，只显示Domains。

SW焊接件设计PPT课件

严禁使用牌号不明、未经验收的材料。对于无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定，其成份和性能符合要求时才能使用。
焊工须经过专门培训，考核合格后方能从事焊接工作。
焊接前应清除焊接区域的表面污物，如铁锈、氧化皮、油污、油漆等，且清理区域离焊缝边缘不小于10mm。
对于结构件图纸焊缝注明不清或未标注处，均要求双面施焊；若无法双面施焊，可采用单面焊。焊脚大小，以两相邻零件较薄件的厚度决定：单面焊按较薄件的厚度的0.8倍计算；双面焊按较薄件的厚度的0.6倍计算。
（2）坡口
坡口形式的选择根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口。各种沟槽的形式参见GB／T3375－94。用焊条电弧焊焊接板厚在6mm以下的对接焊缝时，一般可用I型坡口直接焊接，但当焊接厚度大于3mm的构件时，需开坡口；板厚在6mm－26mm时，常开单面坡口；板厚在12mm－ 60mm时，常开双面坡口。单面坡口的可焊性较好，但焊条消耗量大，且焊后易产生角变形；双面坡口受热均匀，变形较小，焊条消耗量也小，但必须两面施焊，有时受
.
18
12.1 焊件设计概述
2．焊接结构的工艺性
（1）焊接结构应尽量选用型材或冲压件
设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减少焊缝、简化工艺。
（2）合理布置焊缝
焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的 3倍，且不小于100mm。
形。
焊缝的位置应尽量对称布置，否则会由于焊缝不在中心引起弯曲变
12.2.1 调出焊接工具栏通过以下3种方法可以调出焊接工具栏。 1．下拉菜单中勾选依次执行“工具”|“自定义”菜单命令，在弹出的“自定义”对话框中勾选“焊件”选项，如图12-8所示。勾选“焊件”选项后，“焊件”工具栏变悬浮在 SolidWorks界面，用户可将其拖动到界面的顶部、底部、左侧或右侧，将其潜入软件界面中。

sysweld多道焊焊接设置1

The mesh should have the following specifications:
C1_3D C2_3D BEAD SKIN WELD_TRAJ (Two 1D Elements) WELD_REF ( Two 1D Elements) WELD_START_NODES (Two Nodes) WELD_STOP_NODES (Two Nodes) WELD_START_ELEMS ( Two 1D Elements) Group of nodes for Clamping conditions (Optional)
Copyright © ESI Group, 2006. All rights
Y. Gooroochurn (San) 9
MESH3: Specification Multipass Welding Analysis
WELD_TRAJ
WELD_STOP_NODES WELD_START_ELEMS
1 Mesh is required for the Multipass Welding itself
Copyright © ESI Group, 2006. All rights
Y. Gooroochurn (San) 2
MESH1: Specification
If the same process is used for all passes then only one heat input adjustment is required.
Y. Gooroochurn (San) 3
Example for HSF Mesh: MESH1
In this Example, the second pass is being used to perform the Heat Input Adjustment

chap5 SYSWELD焊接模拟范例——T型接头

5
模拟流程

3 – 通过Welding Wizard焊接向导定义焊接问题

应输入以下数据

组件材料属性参数移动热源（迹线、速度、强度）热/力边界条件初始温度和材料组织成分求解器参数

借助材料库、函数库和专用组名来建立要求解的问题所有输入数据都存放在工程文件中，可导入、修改和保存
Copyright © ESI Group, 2012. All rights reserved.
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1 6 2 4
3 5
Copyright © ESI Group, 2012. All rights reserved.
40
热影响区
熔融区
Copyright © ESI Group, 2012. All rights reserved.
94
1
Perform the solution of the problem
模拟的稳态计算部分在当前的PC机上需约半小时
95
重启瞬态计算以模拟焊接结束时及冷却
96
1 2 3
97
1 – 重启过程restart procedure名，对第一个重启名为 projectName-1，第二个重启名为ProjectName-2，以此类推
6

模拟流程

模拟向导会话保存后：

从材料库和函数库中提取出所需要的材料属性和函数得到可由求解器解析的命令文件 <PROJECT_NAME>_*.DAT (也称“工程文件 ” ) ，该文件包括材料属性应用、载荷和网格约束以及问题求解顺序。

7
模拟流程

4 – 问题的有限元求解

第4章焊接数值模拟技术

41
2）分析计算模块

分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力。
FEA 模型l
2010-10-26
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3）后处理模块

后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
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1）物理模型
静态模型：如比例模型动态模型：类比模型
2010-10-26
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2）数学模型
用数学语言描述的某个现实世界的模型。静态模型：不含时间因素动态模型：含时间因素解析模型：得到函数形式表示的解数值模型：求得数值近似解离散模型连续模型
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确定型模型概率型模型
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3）描述模型
结构分析热分析电磁分析流体分析 (CFD) 耦合场分析 - 多物理场
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1）ANSYS 结构分析概览结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等.
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2）ANSYS热分析概览
ANSYS 热分析计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的获取或损失、热梯度、热通量等。
第4章焊接数值模拟技术
陈波
4.1 引言
1.数值模拟在当代科技发展中的地位
随着计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可以采用离散化的数值计算方法并借助计算机得到满足工程要求的数值解，数值模拟技术是现代工程学形成和发展的重要动力之一。

《焊接幻灯片》课件

实例二：厚板焊接
总结词
高强度、稳定性好
详细描述
厚板焊接通常用于连接厚型金属板材，如船舶、桥梁和建筑结构等。由于其高强度和良好的稳定性，厚板焊接能够确保大型结构的安全性和可靠性。
实例三：管道焊接
总结词
密封性好、耐压强度高
详细描述
管道焊接广泛应用于石油、化工和天然气等领域，要求焊接接头具有良好的密封性和耐压强度。通过合理的焊接工艺和质量控制，管道焊接能够确保输送介质的安全和稳定。
焊接材料的保管
应分类存放，避免混放和污染，并定期进行检查和维护。
焊接材料的领用
应按照先入先出的原则领用，确保焊接材料的质量和安全。
03
焊接工艺与技巧
焊接工艺流程
01
焊接工艺分类
根据材料类型、焊接要求和焊接条件，将焊接工艺分为熔化焊、压力焊
和钎焊等类型。
02 03
焊接工艺流程
熔化焊主要包括准备、装配、焊接和检验等步骤；压力焊主要包括准备、装配、焊接、后处理和检验等步骤；钎焊主要包括准备、装配、焊接和后处理等步骤。
《焊接幻灯片》ppt课件
contents
目录
• 焊接基础知识 • 焊接材料与工具 • 焊接工艺与技巧 • 焊接安全与防护 • 焊接实例与案例分析
01
焊接基础知识
焊接的定义与原理
焊接定义
焊接是通过加热或加压，或两者并用，使两个分离的物体产生原子间相互扩散和联结，形成一个整体的工艺过程。
焊接原理
用于电弧焊接，包括交流弧焊机、直流弧焊机
、逆变弧焊机等。
焊接夹具
用于固定焊接工件，确保焊接过程中工件不发
生移动。
焊接割炬
用于切割和预热金属，有割嘴和喷嘴等附件。

焊接ppt课件

30
三. 埋弧焊工艺
2）采取防漏措施 ① 双面焊； ② 手工电弧焊封底； ③ 焊剂垫； ④ 垫板。
3)要有引弧板和引出板
31
四、埋弧焊应用
应用：主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径环形焊缝焊接。
32
压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械（高炉炉身）等的焊接。
15MnVN、18MnMoNb、14MnMoV 焊接性较差。焊前预热（150~250℃），焊后缓冷；选用低氢型焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。
67
§3-4 铸铁的焊补
一、铸铁焊补的特点（困难）
1. 熔合区易产生白口组织和淬硬组织； 2. 焊缝区易产生裂纹； 3. 焊缝区易产生气孔； 4. 熔池金属易流失；
电阻焊
对焊
电阻对焊应用：用于断面简单，直径（或边长）小于20mm或强度要求不太高的工件。
闪光对焊应用：用于重要工件的焊接。可焊相同金属，也可焊异种金属（铝—钢、铝—铜等）。工件直径 —0.01mm~200mm。
44
电阻焊
对焊主要用于棒料的对接
对接接头形式
45
§2-2 摩擦焊
8
§1-2 焊接接头的组织与性能
焊接接头焊缝区焊接热影响区
1 焊缝区
熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。
2 焊接热影响区
焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性能发生变化的区域。
9
熔合区过热区正火区
焊接热影响区
部分相变区
10
① 熔合区
焊缝和母材金属的交界区。（0.1-1mm）
37
§1-7 等离子弧焊接与切割

SYSWELD焊接仿真入门教程

15
(4) 最小网格尺寸
1
(5) 最大网格尺寸
3
输入后点击Save，进行保存，生成三维网格如下图。
QQ2361566926
选择选项
3.2 加载材料数据库及函数数据库 Material DB是材料数据库的意思，这里面存储了材料的热物性参数、热力学
数据、相变参数等等。
1 材料数据库
2 点击加载
3 默认安装路径下的材料库文件 welding.mat
3
（2）C2 板高度（根据实际焊接板尺寸）
3
（3）C1 板半宽度（根据实际尺寸）
30
（4）C2 板半宽度（根据实际尺寸）
30
（5）焊缝处面积（四分之三板厚面积）
6.5
（6）C1 板厚度方向网格数（根据板厚选择最少 4 个）
4
（7）C2 板厚度方向网格数（根据板厚选择最少 4 个）
4
（8）最大网格尺寸（不要太过就行）
到目前完成了焊接模拟的前处理过程，即焊接过程的所有要素都被转化成了可以在求解过程中能够被识别的网络，现在需要将 visual-mesh 建立的模型保存为 Sysweld 所识别的格式，ASC 文件。命名格式为**_DATA**.ASC，其中 DATA 前面是下横杠，DATA 后面是数字，下横杠前面是自己的名称，所建模型如下图。
3 热源校核热源校核顾名思义就是创建一种热源模型使满足实际的焊接要求，焊接的求
解模块主要用到的是 Sysweld 中的焊接向导 Welding Advisor 模块，这其实也是软件的核心，如下图
QQ2361566926
热源模型可以认为是作用于焊件上的，在一定时间和位置上的热输入分布特点的一种数学表达式，实际熔焊过程是给焊件加热，热源模型就是在有限元计算中输入热量，用数学函数表示出来，热源校核主要步骤如下。

《焊接幻灯片》PPT课件

a
22
注意：对于承受重载的重要构件、压力容器等，焊接应力的防止和消除，方法： ①选择塑性好的材料。（结构设计时） ②避免焊缝密集交叉，焊缝过长，截面过大。（结构设计时） ③预热减小温差，减小应力较为有效。（焊前） ④合理的焊接次序。（施焊中） ⑤小能量焊接或锤击焊缝。（施焊中） ⑥去应力退火，去应力较为彻底。（焊后） ⑦水压试验或振动法。（焊后）
a
16
注意：
• 焊接热影响区的大小和组织、性能变化的程度：决定于焊接方法、焊接参数、接头形式和焊后冷却速度等因素。
• 增加焊接速度或减少焊接电流都能减少焊接热影响区。
a
17
表4-1焊接热影响区的平均尺寸
a
18
三、改善焊接热影响区组织和性能的方法
• 焊接热影响区在电弧焊焊接接头中是不可避免的。
• 用焊条电弧焊或埋弧焊方法焊接一般低碳钢结构时，热影响区较窄，危害性较小，焊后不进行热处理即可使用。
• 对焊后不能进行热处理金属材料或构件，则只能在正确选择焊接方法与焊接工艺上来减少焊接热影响区的范围。
• 但对重要的碳钢构件、合金钢构件、电渣焊焊接的构件为消除热影响区影响，一般采用焊后正火处理。
组织：被加热1100℃以上，形成粗大过热组织；
性能：大大降低其塑性和冲击韧性，热影响区中性能最差区域。
2）正火区Normalized Zone 组织：被加热到Ac3-1100℃之间，相当于进行正火处理；性能：综合机械性能优于母材。
a
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3)部分相变区 Partial Phase Transformation Zone
熔化后结晶、部分组织过热。 b)性能：成分不均，晶粒粗大，性能严重降低。