Monel-400合金焊接温度场的数值模拟
蒙乃尔合金的焊接
蒙乃尔合金的焊接摘要：蒙乃尔合金是一种机械性能和加工性能好，耐腐蚀性强的Ni-Cu合金，在焊接加工时容易产生热裂纹和气孔等缺陷。
通过对这些缺陷的分析，找出了缺陷产生的原因，经过焊接工艺试验，制定出合理的焊接工艺参数，解决了焊接中的裂纹和气孔问题。
关键词：蒙乃尔合金；焊接工艺；热裂纹；气孔我公司现为某厂生产的2台蒙乃尔合金换热压力容器，其筒体直径为Φ1300*12，主体材质为上下管箱为Monel400，中间筒体316L和Q345R。
316L和Q345R是我厂经常接触的材料，对其焊接性比较了解。
但是蒙乃尔是Ni-Cu组成的合金，该合金具有优良的耐腐蚀性能和良好的机械性能和加工性能。
适用于食盐、氨水、苛性碱和碳酸盐溶液，以及酒精、染料溶液等腐蚀性介质的设备和管道。
由于Monel400是我公司第一次接触，首先要对其焊接性作出分析，并作出焊接工艺评定。
1.Monel400的基本性能和焊接工艺特点（1）蒙乃尔属于镍铜系列合金.其化学成分和机械性能见表1：表1：由上表可见：Monel400的强度，冲击韧性较高，延伸性较好，可用在耐腐蚀要求较高的场合。
（2）焊接工艺特点 Monel400在液态下的流动性及浸润性很差，焊接接头容易产生热裂纹，气孔和不良的表面成形。
为了保证现场焊接的质量，对产生焊接缺陷的原因进行分析如下：a.热裂纹的形成机理蒙乃尔合金产生热裂纹的原因有冶金因素和工艺因素，其中冶金因素起主导作用。
蒙尔合金焊接时，由于S，Si等杂物在焊缝金属中偏析S和Ni可形成Ni-NiS低熔点共晶，在焊缝金属凝固过程中，这种低溶点共晶在晶界形成一层液态薄膜，在焊接应力的作用下形成所谓晶间裂纹。
Si在焊接过程中和氧等形成复杂的硅酸盐，在晶界形成一层脆的硅酸盐薄膜，在焊缝金属凝固后的高温区形成高温低塑性裂纹；另一方面，由于蒙乃尔合金导热性差，焊接热量不易散出，容易形成过热造成晶粒粗大，使晶间夹层增厚，减弱了晶间结合力，还能使焊缝金属的液固相存在时间加长，促进了热裂纹的形成。
《2024年基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》范文
《基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》篇一一、引言随着制造业和工业自动化技术的飞速发展，焊接技术已经成为一种关键的加工手段，被广泛应用于机械、船舶、航空和汽车等领域。
焊接过程中的温度场和应力分布直接影响焊接质量和性能。
因此，通过数值模拟研究焊接过程中的温度场和应力分布具有重要意义。
本文利用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟，分析温度场和应力的变化规律，为优化焊接工艺和提高焊接质量提供理论依据。
二、ANSYS在焊接模拟中的应用ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，具有强大的热-结构耦合分析能力。
在焊接模拟中，ANSYS可以通过建立三维模型、设定材料属性、加载边界条件等方式，对焊接过程中的温度场和应力进行数值模拟。
通过ANSYS软件，我们可以更加直观地了解焊接过程中的温度分布和应力变化，为优化焊接工艺提供理论支持。
三、焊接温度场的数值模拟研究（一）模型建立与材料属性设定在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，设定材料属性，包括热导率、比热容、热膨胀系数等。
根据实际焊接工艺，设定加热速度、焊接速度、电流等工艺参数。
（二）温度场模拟与结果分析在设定的边界条件下，模拟焊接过程中的温度场变化。
通过分析温度场的分布规律，可以得出焊接过程中各部位的加热速度、峰值温度等信息。
结合实际工艺参数，可以优化焊接工艺，提高焊接质量和效率。
四、焊接应力的数值模拟研究（一）模型建立与材料属性设定与温度场模拟类似，在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，并设定材料属性。
考虑到焊接过程中的热-结构耦合效应，需要设定材料的热弹塑性本构关系。
（二）应力模拟与结果分析在模拟过程中，考虑热-结构耦合效应，分析焊接过程中的应力分布和变化规律。
通过分析应力场的分布、大小和变化趋势，可以得出焊接过程中各部位的应力状态和变形情况。
结合实际工艺参数和应力分布规律，可以优化焊接工艺，减少焊接过程中的残余应力和变形。
五、结论本文利用ANSYS软件对焊接过程中的温度场和应力进行了数值模拟研究。
蒙乃尔焊接技术攻关
蒙乃尔焊接技术攻关摘要：本文通过对蒙乃尔400焊接性进行分析研究，并进行焊接工艺评定试验，确定合适的蒙乃尔400焊接工艺参数，并在实践中加以应用。
关键词：蒙乃尔400；焊接工艺评定试验；工艺参数蒙乃尔合金又称镍合金，是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。
蒙乃尔合金具有优良耐腐蚀性能和中温强度，尤其在中高温的强酸、强碱介质中有很好的耐腐蚀性能。
化工二厂草甘膦生产中使用了蒙乃尔400材料。
但在通常的焊接工艺条件下，其焊缝中易出现气孔、未焊透及焊接裂纹等缺陷。
由于该材料的焊接原先一直由厂家进行，一方面在遇到紧急情况下不能满足生产需要，另一方面厂家生产费用较高，为了使该材料的焊接技术为我掌握，因此攻克该新材料的焊接技术迫在眉睫，同时也将不断提升工程分公司为公司生产服务的能力。
一、蒙乃尔400焊接性能分析蒙乃尔400化学成分如表1，室温下机械性能如表2。
表1蒙乃尔400化学成分表2蒙乃尔400室温机械性能1、在焊接中，由于蒙乃尔在一个温度区间形成一个互熔合金而凝固，这样就使得合金的流动性相对较差，并且由于熔点高、导热性差，造成过热区高温停留时间过长，使其过热区出现粗大晶粒，就很可能使枝晶缩松在晶界处形成，使焊接接头的塑性严重下降。
2、蒙乃尔容易吸收气体（主要吸收h2、co等气体），在焊接过程中，如果吸收的气体不能及时扩散出去，就会形成分散气孔，造成类似“马蜂窝”式缺陷，甚至有贯穿整个焊缝的可能。
3、蒙乃尔合金的焊接，当含碳量和含硅量增加时，焊接性能很差。
当含硅量达到1.5%以上时，就不大焊接了。
而硫、磷及低熔点金属以液态薄膜的形式存在于界面，形成很大的收缩力，导致热裂纹的倾向严重。
并且蒙乃尔导热系数小，线膨胀系数小，在焊接局部加热和冷却的条件下，接头在冷却过程中可形成较大的拉应力，易于产生焊缝凝固裂纹【1】。
4、蒙乃尔材料焊接时，由于焊缝中合金元素含量高，熔池流动性差，易造成焊缝表面成形不良，主要表现在根部焊道背面恶化及盖面焊道表面粗糙。
部分高温合金牌号及成分
部分高温合金牌号及成分部分特种合金牌号及成分Monel 400相近牌号UNS Trademark W.Nr N04400 Monel400 2.4360 Monel 400 的化学成分: 合金 % 镍 铜 铁 碳 锰 硅 硫 Monel400 最小 余 量28最大 34 2.5 0.3 2 0.5 0.024 Monel 400 的物理性能:在常温下合金的机械性能的最小值: 密度 8.83 g/cm3 熔点 1300-1390 ℃ Monel 400合金和状态抗拉强度Rm N/mm 2 屈服强度 RP0.2 N/mm 2 延伸率A5 % Monel40048017035Monel 400 应用领域：Monel400合金是一种多用途的材料，在许多工业领域都能应用：1.动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管2.海水交换器和蒸发器3.硫酸和盐酸环境4.原油蒸馏5.在海水使用设备的泵轴和螺旋桨6.核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备7.制造生产盐酸设备使用的泵和阀Monel K500相近牌号UNS TrademarkN05500MonelK500Monel K500 的化学成分:合金%镍铜铝钛铁锰硫碳硅Monle K500最小6327.02.300.35最大33.03.150.852.01.50.010.250.5Monel K500 的物理性能:密度8.05 g/cm3熔点1288-1343℃Monel K500 在常温下合金的机械性能的最小值:合金和状态抗拉强度Rm N/mm2屈服强度RP0.2N/mm2延伸率A5 %Monel K500110079020此合金具有以下特性：Monel K500具有与Monel 400 相同的耐蚀性能，但是具有更高的机械强度和硬度。
具有较好的耐热腐蚀性能和长期组织稳定性。
主要用于制造航空发动机上的工作温度在750℃以下的涡轮叶片及燃气轮机叶片；用于制造船舶上的紧固件、弹簧；化工设备上的泵、阀门零部件；造纸设备上的刮浆刀片等。
Monel-400合金环焊温度场和残余应力场的数值模拟
６Ｏ ０ ７０ ０
８ ０ ０
３． ９４ ４． ２４
一
— — — — — —
一
１ ． ６６ １ ． ７０
１ ． ７４
焊 接 应 力 应 变 计 算 以 热 传 导 分 析 为 基 础 ， 时 同 考虑焊 接 区域组 织转 变时 应力应 变 场带来 的影 响 。 材 料 属 于 弹性 或 塑 性 状 态 的应 力 应 变 关 系 为
ｐ 瓦（ ＋ ａ ） ｃ ＝ ａ 軎 ） ＋ 軎
式 中 ｃ为 材 料 比 热 容 ； 为 材 料 密 度 ； 为 导 热 Ｐ Ａ
Ａ Ｗ ｍ－ ． ≯ ｃＪ ； ／ （ ℃） Ｉ ，． ． ｛
系数 ； Ｔ为 温度 场 分 布 函数 ； Ｑ为 内热 源 强 度 ； 为 ｔ 传热 时间 。 些参数 中 Ａ， ｃ都 随温度 变化［ 这 Ｐ， ４ １ 。
热 源 的 移 动 依 靠 分 布 循 环 加 载 来 实现 ｆ 本 研 究 ５ ｌ 。
热 源 的 移 动 是 通 过 ＡＮＳ ＹＳ的 Ａ ＤＬ语 言 的 循 环 语 Ｐ
句 ＊ Ｏ Ｅ Ｄ Ｏ来实 现 利用 生死单 元来模拟焊缝 Ｄ Ｎ Ｄ
金 属 的 填 ＿。 ６ 】
４ 计 算 结 果 和 分 析
为 了计 算 精 确 ， 分 网 格 时 焊 缝 区 和 过 渡 区细 划 密 （ 格 尺 寸 约 １ ６ｍ ）母 材 区 相 对 稀 疏 ， 用 八 网 ． ｍ ， ７ 采
３ 加载 计 算
在模拟计算过程 中， 用完全的牛顿一拉夫森法 采
进 行瞬 态热分 析 。 置母 材 区的初始 温度 为 ２ 设 ５℃ ， 整 个 模 型 的 外 表 面 施 加 对 流 边 界 条 件 ， 于 本 研 由
焊接数值模拟
• 熔池部分
– 熔池形状 – 流场、温度场，主要研究成分和工艺因素对熔池形状的影响，针对焊缝形状控制 – 冶金过程
熔池中气体的吸收 各种氧化物氮化物的形成及其作为非均质核心的可能 凝固－熔质元素分布（偏析）凝固组织大小，结晶路径，BTR区间等
• 结构部分
– 热过程－温度分布，预测热影响区大小，冷却时间，Tmax，th，t8/5等 – 力过程－应力应变过程，残余应力和变形，预测裂纹，控制残余应力和变形 – 冶金过程－晶粒长大，相变，氢扩散，接头组织性能预测，冷裂敏感性预测等 – 接头性能与服役行为－不均质、存在缺陷、残余应力－断裂行为（韧性，强度，
• 热加工过程模拟的意义
– 认识过程或工艺的本质，预测并优化过程和工艺的 结果（组织和性能）
– 与制造过程结合，实现快速设计和制造
焊接数值计算
2-1 热加工过程模拟的研究现状 热加工过程模拟的发展历程
• 60年代（起源于铸造）
• 丹麦的Forsund首次采用有限差分计算了铸件凝固过程的传 热。
• 美国随后进行了大型铸钢件温度场的数值模拟
q(x, y, z) q(0,0,0) e3x2 / a2 e e 3z2 / b2 3 y2 / a2
q(0,0,0) 6 3Q a2bπ π
q(x, y) qm eK x2 y2
qm
QK π
；
K
3 R02
q(x, y, z) qm eK x2 y2
qm
QK πH
；
3 K R02
Gauss 圆柱热 源模型
热流密度均匀 分布的柱状热
源模型
H b
H
H
热源示意图 x
高温合金电子束焊接温度场数值模拟
小孔直接作用在工件内部。电子束焊接熔池特有的 小孔效应， 形成的熔池深宽比大， 普通熔焊的热源模 型， 如高斯分布面 热 源、 双 椭 球 热 源 模 型 等， 并不适 合模拟电子束深 而 窄 的 焊 缝， 因此近年来发展了柱 状、 锥状等体热源模型。 作者 根 据 高 温 电 子 束 焊 接 工 艺 分 析 的 需 要， 在 对电子束焊接机理及热源模型进行深入研究的基础 上， 选取组合热源模型， 应用有限元方法对高温合金 电子束焊接温度场进行了数值模拟。
图? 电子束焊接温度场模拟结果 （右） 与实际焊缝 （左） 对比 "#$ % ? @70’,1#37. 7* 3#026,-#7. 1(326- ,.9 1(,6 /(69
",,
焊
接
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第 +$ 卷
［ !］ 则 ， 取温度高于 " #$" % 为 熔 池， 模拟熔池最宽处
为 " & ’ ((。由此可以看出， 组合 热 源 能 很 好 地 模 拟 电子束深熔焊的焊缝特征。通过适当调整模型中参 数， 可模拟不同工艺及材料的模型。 模拟后的结果显示， 在电子束焊接过程中， 起始 位置处由于工件温度低， 工件并未穿透， 熔池随时间 逐渐加深， 在 " & ! ) 时， 即距 焊 接 起 始 处 " & * (( 处， 熔池穿透工件， 形成完全穿透焊缝。此后， 焊缝深度 稳定， 形成相对 稳 定 的 准 稳 态 过 程。 准 稳 态 焊 接 过 程中各 时 刻 最 高 温 度 略 高 于 + *,, % ， 接近材料沸 点， 略有波动。焊缝末端， 由于热源前方已经没有固 体材料， 热量不能 向 前 方 传 递， 温 度 急 剧 升 高， 达到 或超过材料汽化温度。在实际加工过程中应表现为 材料的汽化， 熔池加宽， 以及材料蒸汽喷出的反作用 力引起的匙孔增大。在焊缝终端形成的一个比熔池 略宽的空洞， 应是此时停止电子束作用， 保留下来的 熔池形状。 图 $ 为工件上表面近缝区的热循环曲线模 拟 结 果。由图中可以看出， 随着与焊缝距离的增加， 材料 所达到的最高温度迅速下降。这种温度梯度是焊接 应力 及 变 形 产 生 的 根 源。 在 + (( 处， 最高温度为 最 高 温 度 只 有 !,, % " "*, % 左右。在 # & * (( 处， 左右。这与试件焊缝热影响区宽 , & - ((， 即距焊缝 中心为 " & ’ . + (( 相吻合。
Monel400耐腐蚀镍铜合金指标
Monel400耐腐蚀镍铜合金指标以下是Monel 400合金的主要指标：
1.化学成分
-镍（Ni）：余量
-铜（Cu）：28-34%
-铁（Fe）：≤2.5%
-锰（Mn）：≤2%
-硅（Si）：≤0.5%
-碳（C）：≤0.3%
-硫（S）：≤0.024%
2.物理性能
- 密度：8.80 g/cm³
-热导率：22.6W/(m·K)
-线膨胀系数：13.9μm/m°C（20-100°C）
3.机械性能
-屈服强度（室温）：≥240MPa
-抗拉强度（室温）：≥550MPa
-伸长率（室温）：≥35%
4.耐腐蚀性能
- 盐水：Monel 400对海水和盐水具有极佳的抗腐蚀性能，适用于船
舰和海洋设备等领域的应用。
- 硫酸：Monel 400能够在浓度小于80%的硫酸中长时间使用，对于
低浓度的硫酸，其腐蚀速率非常低。
- 碱溶液：Monel 400能够在浓度小于85%的碱溶液中使用。
- 高温环境：Monel 400能够在摄氏700度以下的高温环境中使用。
需要注意的是，Monel 400合金对干氯化物和氢氟化酸的腐蚀性较高，应避免在这些介质中使用。
总结起来，Monel 400是一种耐腐蚀镍铜合金，具有良好的抗海水、
盐水、硫酸和碱溶液的耐蚀性，适用于海洋、化工和电力等领域的应用。
其主要指标包括化学成分、物理性能、机械性能和耐腐蚀性能等方面。
基于ANSYS的MONEL-400合金中厚板CMT数值模拟
Ｊ ｕ ｎ ｅ ， ２ ０１ ３
Ｖｏ １ ． ３ ２， Ｎｏபைடு நூலகம்． ２
文章编号 ： ２ ０ ９ ５— ２ ２ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ １ ５ ６— ０ ６
基于 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 的Ｍ Ｏ Ｎ Ｅ Ｌ一 ４ ０ ０ 合金中厚板 Ｃ Ｍ Ｔ数值模拟
马 魁 ， 麻永林 ， 李美玲。 ， 陈重毅 ， 陆恒 昌
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ＣＭ Ｔ ｆ ０ ｒ Ｍｏ ｎ ｅ ｌ 一４ ０ ０
Ａｌ ｌ ｏ ｙ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＮＳ ＹＳ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ
摘
要： 为获得中厚板 Ｃ Ｍ Ｔ 残余应 力分布规律 ， 进一步了解 Ｃ Ｍ Ｔ焊接 的优 越性 ， 基于 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 有限 元分析软件 ， 以
体生热率做热源 ， 以“ 生死单元技术 模拟 焊缝 的生成 ， 对Ｍ Ｏ Ｎ Ｅ Ｌ一 ４ ０ ０ 平板 Ｃ Ｍ Ｔ 焊接进 行数值模 拟． 通 过分析模 拟结果得到 Ｃ Ｍ Ｔ焊接 温度场和应力场 ； 通过 分析残余应 力数据 发现 Ｃ Ｍ Ｔ对 焊件 的纵 向应 力影响 较大 ， 该方 向在 焊缝中心产生的最大残余应力达 ２ ６ １ Ｍ Ｐ ａ ； 通过与普 通对接焊 模拟结果 对比发现 ， Ｃ Ｍ Ｔ可减 小焊接塑性 变形区 的 宽度 ， 焊件性能更优越．
ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｅ ａ ｔ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｓ ａ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｈ ｅ ａ ｔ Ｓ Ｏ Ｕ ｒ Ｃ ｅ ； ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ＣＭＴ ｈ ａ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕ ｄ ｉ ｎ ｌ ａ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ，ｗ ｉ ｔ ｈ ２ ６ １ ＭＰ ａ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｌ ｅ ｎ ￣ｈ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ —
Monel 400耐腐蚀温度Monel 40熔点
Monel 400耐腐蚀温度Monel 40熔点Monel 400 耐腐蚀性能:Monel400合金在氟气、、LIU酸、以及它们的派生物中有极的耐蚀性。
同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。
酸介质：Monel400在浓度小于85%的LIU酸中都是耐蚀的。
Monel400是可耐中为数极少的重要材料之一。
水腐蚀：Monel400合金在多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a。
高温腐蚀：Monel400在空气中连续工作的温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a。
氨：由于Monel400合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。
Monel 400 化学成分:镍：63铜：28-34铁：2.5碳：0.3锰：2硅：0.5硫：0.024Monel 400 的物理性能:GH4090抗氧化性和耐腐蚀功能温度Monel 400 耐腐蚀性能:Monel400合金在氟气、、LIU酸、以及它们的派生物中有极的耐蚀性。
一起在海水中比铜基合金更具耐蚀性。
酸介质：Monel400在浓度小于85%的LIU酸中都是耐蚀的。
Monel400是可耐中为数很少的重要资料之一。
水腐蚀：Monel400合金在多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a。
高温腐蚀：Monel400在空气中连续工作的温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a。
氨：由于Monel400合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。
Monel 400 化学成分:镍：63铜：28-34铁：2.5碳：0.3锰：2硅：0.5硫：0.024Monel 400 的物理功能:密度：8.83 g/cm3熔点：1300-1390 ℃Monel 400 在常温下合金的机械功能的值:抗拉强度Rm N/mm2：480屈服强度RP0.2N/mm2：170延伸率A5 %：35蒙乃尔Monel400(UNS N04400,ASTM B127Standard Specification for Nickel-Copper Alloy (UNS N04400) Plate, Sheet, and Strip1 Monel合金401合金首要用于电气和电子职业。
镁合金焊缝数值模拟
镁合金的残余应力及温度场分析（直接法）一、问题的描述如图1所示为焊缝的剖面示意图，为镁合金的双面焊接，求在焊接后的焊接残余应力以及在焊接过程中的温度变化。
假定没有对流和辐射，结构左面固定约束，左右两边界均给定20℃的温度约束。
整个材料都是镁合金，其中焊缝左右的初始温度是环境温度20℃，焊缝是1500℃。
镁合金材料的属性如表1所示，其中材料1和3，分别是焊缝的左边和右边金属的属性，材料2是焊缝金属的属性。
表1二前处理（1）定义工作文件名：Utility Menu>File>Change Jobname,在弹出的对话框中输入文件名为Weld，单击OK按钮。
（2）定义工作标题：Utility Menu>File>Change Title，在弹出的对话框中输入weld，单击OK按钮。
（3）关闭坐标符号的显示：Utility Menu>PlotCtrls>Window Controls>Window Options,弹出一个对话框，在Location of triad后面的下拉式选择栏中选择No Shown，单击OK按钮。
（4）定义单元类型：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现Element Type对话框，单击Add按钮，出现Library of Element Type对话框，如图2所示，在该对话框左边的列表中单击Coupled Field，在其右面的列表栏中单击Vector Qaud13，单击OK按钮。
图2（5）设置单元选项：单击Element Types对话框的Options按钮，弹出PLANE13 element type options对话框，如图3所示，在K1后面下拉列表中选择UX UY TEMP AZ，在K3后面的下拉列表中选择Plane strain，单击OK按钮。
蒙乃尔400电阻系数多少蒙乃尔400焊接工艺参数
A1a3a1a6aa6a3a6aa8a1a9a9a
蒙乃尔400合金特性：蒙乃尔400是以铜镍铁锰为主要成分的电热合金。
具有优良的抗腐蚀性能。
蒙乃尔400用途：应用于电子仪表等工业部门制造高耐蚀零件。
主要化学成份% （只供参考）GB/5231-2001
名称铜Cu 铁Fe 镍Ni 锰Mn 锑Sb 砷As 硫S
蒙乃尔400 28-34 1.0-3.0 余量 1.0-2.0 / / /
物理性能
锰铜线材力学性能（GB/T 4423-2007）
牌号状态直径、对边距
/mm
抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率A/% 熔点
不小于
电阻系数：0-40A*10-6°-1
蒙乃尔400 Y2 0.1-9 45kgf/mm2 15 /
电阻率
0.40uΩ.m
焊接方法和焊接材料的选用
采用高热输入焊接蒙乃尔合金焊接时，会产生过渡的偏析，碳化物的沉淀或其他有害的冶金现象，可能会引起热裂纹或降低耐蚀性，在热影响区产生一定程度的退火和晶粒长大，增大了热裂纹倾向，因此必须控制焊接线能量，考虑到容器壁厚为3.5mm，我们采用氩弧焊焊接工艺，该工艺不仅具有较低的热输入，保证焊缝质量，且具有焊接速度快、射线探伤合格率高等特点.
焊接时钨极氩弧焊使用巾1.6mm的饰钨极和巾1.6mm的ER NiCu-7焊丝。
焊接接头简图见图2
焊接工艺参数确定
焊接设备选用直流焊机，手工钨极氩弧焊采用直流正接，焊接工艺参数见表4。
MONEL400管道焊接MONEL400热膨胀系数
MONEL400管道焊接MONEL400热膨胀系数MONEL400归于镣铜合金，是一种单相固溶体Ni-Cu合金，它在许多介质环境下有出色的耐蚀功能。
从细微的氧化性介质环境到中性环境，到适宜的还原性环境，都有出色的耐蚀功能。
其特功可以概括为如下几点：①在海洋和化工环境下有出色的耐蚀功能。
②对氯离子应力腐蚀开裂很不灵敏。
③从零度以下到55（TC都有出色的力学功能。
④出色的加工和焊接功能。
产品名称：蒙乃尔MONEL400/K-500产品产地：日本/瑞典/美国主要成分：65Ni-32Cu-1Fe密度： 8.8g/cm32. 熔点： 1293-1349℃弹性模量： 173 kN/mm2热导率：16.272λ/(W(m?℃)硬度：HB160－280 MONEL400管道焊接MONEL400热膨胀系数MONEL400归于镣铜合金，是一种单相固溶体Ni-Cu合金，它在许多介质环境下有超卓的耐蚀功用。
从细微的氧化性介质环境到中性环境，到适合的还原性环境，都有超卓的耐蚀功用。
其特功可以归纳为如下几点：①在海洋和化工环境下有超卓的耐蚀功用。
②对氯离子应力腐蚀开裂很不灵敏。
③从零度以下到 55（TC都有超卓的力学功用。
④超卓的加工和焊接功用。
产品名称：蒙乃尔MONEL400/K-500产品产地：日本/瑞典/美国主要成分：65Ni-32Cu-1Fe密度： 8.8g/cm32. 熔点： 1293-1349℃弹性模量： 173 kN/mm2热导率：16.272λ/(W(m?℃)硬度：HB160－280热膨胀系数( 21 - 93°C)：13.9 μ m/m °C工作温度约量： -190 至 +260°C主要特征：合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优秀的耐蚀性。
一起还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。
用途举例：适用于石油、化工、造船、制药、电子部分焊接性分析(1) MONEL400管道焊接性分析①镣基MONEL400材料熔点高会导致钙极氣孤焊电弧在焊缝短时间内不能构成熔池，铁液因为熔点高较为粘稠，活动性差，表现在焊接时电弧移动到那个方位，铁液跟从电弧活动到哪里，焊接时简略构成夹渣等缺陷。
镍铜合金(Monel400)焊接工艺在特种设备压力容器、压力管道中的应
镍铜合金（Monel400）焊接工艺在特种设备压力容器、压力管道中的应用前景分析发表时间：2018-01-20T19:06:16.310Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：路言[导读] 摘要：2013年6月由全国人民代表大会常务委员会发布了《中华人民共和国特种设备安全法》，这是中国第一次对特种设备实施立法，足以可见国家对特种设备质量的重视。
江苏省特种设备安全监督检验研究院摘要：2013年6月由全国人民代表大会常务委员会发布了《中华人民共和国特种设备安全法》，这是中国第一次对特种设备实施立法，足以可见国家对特种设备质量的重视。
压力容器、压力管道作为八大类特种设备之一，是由各式各样材料组合而成，随之带来的技术支撑“高温耐蚀合金”，应用开始日益广泛。
其中，镍铜合金(Monel400)是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸最好的材料之一，随着焊接工艺的不断成熟，已越来越多的应用在特种设备实际生产之中。
关键词：Monel400合金特种设备焊接工艺0 前言1905年，美国生产的Ni-Cu合金是最早的镍基耐蚀合金，又称为蒙乃尔合金（Monel合金），1920年德国开始生产Ni-Cr-Mo型耐蚀合金，随后各国生产的镍基耐蚀合金牌号已近50种。
我国在50年代中期开始研制镍基耐蚀合金，随着改革开放中国经济的飞速发展，基础产业迅速崛起，对石油化工类产品的需求更是日益增加，随之而匹配的石油化工设备也朝着大型化、参数复杂化方向发展，国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局也对这些石油化工设备的监督检验有了更多关注，对于设备的安全性、可靠性、耐用持久性提出了更高的要求。
随着温度、压力、硫化物、氟化物、氯化物等等各种介质参数的影响，对石油化工设备将会造成非常严重的腐蚀，腐蚀之后设备破坏所造成的财产损失、人员伤亡将不可估量，在2013年6月由全国人民代表大会常务委员会发布了《中华人民共和国特种设备安全法》，这是中国第一次对特种设备实施立法，足以可见国家对特种设备质量的重视。
SS400钢焊接温度场数值模拟与试验验证
SS400钢焊接温度场数值模拟与试验验证贺鸿臻;麻永林;陈重毅;陆恒昌【摘要】为得到SS400超细晶钢焊接温度场分布规律,用ANSYS软件,对SS400钢焊接温度场进行模拟计算,利用体生热率及生死单元技术来实现热源移动和焊缝的生成,得到一定焊接工艺下的焊接温度场分布规律.为验证模拟计算结果的准确性,进行了8 mm厚SS400钢平板对接焊试验,对焊接温度场进行了测定.对比结果发现,模拟计算的温度场与试验温度场变化规律基本相同.用ANSYS分析焊缝及热影响区的热循环曲线是可行的.【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2014(033)002【总页数】6页(P103-108)【关键词】超细晶粒钢;焊接;有限元分析;温度场【作者】贺鸿臻;麻永林;陈重毅;陆恒昌【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TG441.8Key words:ultra fine grained steel;welding;finite elementanalysis;temperature fileAbstract:The simulation of the welding temperature field of the SS400 ultra fine grain steel was carried out using ANSYS finite element analysis software in order to get the welding temperature distribution of SS400 steel.The moving heat source and weld joint were realized by means of heat generation rate and element birth and death technology.The regular distribution pattern of the welding temperature field under a certain process was obtained.In order to verify the simulation accuracy,the test of 8mm thick SS400 steel butt welding was taken,and the welding temperature field were paring the temperature distribution,the calculated values are basically the same as those of the temperature field ing ANSYS to analyze weld joint and thermal cycle curve of the heat affected zone is feasible.SS400钢因其优良的塑性、韧性和良好的焊接性能，被广泛应用于工程机械领域.大型装载机、挖掘机前后车架和动臂等为典型的SS400钢板焊接结构[1-3].由于焊接过程时间短，熔池附近温度场变化剧烈，母材产生不可避免的塑性变形及焊接残余应力.焊接构件的强度指标不仅依赖结构设计的合理性，同时焊接残余应力对构件的疲劳寿命影响也非常显著.先对SS400型钢板对接焊的单道次焊接温度场进行数值模拟计算，对其进行焊接试验，对比分析得出了模拟计算的准确性.试验材料SS400钢的化学成分、力学性能及热物理参数见表1和图1.该钢种的密度7 850 kg/m3，不随温度变化，泊松比为0.3.实体模型尺寸为380 mm×300 mm×8 mm，并加工成60°坡口，焊接试验坡口采用机械加工，不留钝边，焊前对坡口进行除锈除油处理；试板采用J422(φ3.2)焊条进行手工平板焊接，焊机型号为ZX5-630，采用直流正接.焊接实物试样如图2所示.焊条材料和焊接参数见表2,表3.为了优化计算过程，把实体模型分成三部分:焊缝区、热影响区和母材区，其中母材区距离焊缝较远.因为只有焊缝区和热影响区在焊接过程中的温度较高，热物理性能参数变化较大，所以对焊缝及热影响区进行精确计算，对母材进行快速计算[4].网格划分后的实体模型如图3所示.焊缝区和过渡区划分网格时较细密(网格尺寸一般应在2 mm左右)，母材区相对稀疏一些，以便节省计算时间采用映射方法划分网格,整个模型的单元数为20 190个，节点数为24 800个.焊接是一个局部快速加热到高温，并随后快速冷却的过程随着热源的移动，整个焊件的温度随时间和空间急剧变化，材料的热物理性能也随温度剧烈变化，同时还存在熔化和相变潜热现象因此，焊接温度场分析属于典型的非线性瞬态热传导问题，其控制方程为：式中,c为材料比热容;ρ为材料密度;λ为热导率;T为温度场分布函数;t为传热时间;Q为内热源强度.参数中λ，ρ，c均随温度变化.在模拟计算过程中，采用牛顿-拉夫森法进行瞬态热分析.设置母材区的初始温度为环境温度25 ℃，整个模型的外表面施加对流边界条件，由于焊后钢板处于自然冷却状态，对流换热系数取9 W/( m2·℃)[5-6].热源的移动依靠分布循环加载来实现[7-8],利用生死单元技术实现焊接过程的模拟,文中的热源移动是通过ANSYS的APDL语言的循环语句DO-ENDDO来实现.而模拟焊接电弧生热是通过生热率作为体载荷施加于单元上实现的.生热率是单位体积施加热流量，其计算公式为：式中,Q为热流量,U为电弧电压,I为焊接电流,η为焊接热效率,V0为沿焊接方向的体速度.各参量具体数值见表3.热效率=0.77.初始条件：T |t=0=25 ℃(室温)，第三类边界条件：对流换热系数α=9 W/(m2·℃).4.1 不同时间下的温度场分布云图在整个模拟计算过程中，第一道焊接时间为55 s，经过290 s自然冷却进行第二道焊，焊接时间为59 s，自然冷却时间约为600 s.图4至图6为第一道焊开始30 s时温度场分布云图.此时，焊接最高温度在焊缝处，为2 126 ℃，熔长5.5 mm，熔宽4.2 mm，熔深4.0 mm.母材区温度基本没有变化，为环境温度25 ℃.图7至图9为第二道焊开始30 s时温度场分布云图.可以看出，焊缝熔池中部(热源中心)温度最高为2 119 ℃，而热影响区温度显著升高，并且焊缝两侧的温度呈对称分布，熔长7.8 mm，熔宽8.0 mm，熔深4.3 mm.此时热影响区的最高温度已达到494.665 ℃，母材区最低温度也已经升高到30.488 ℃.可以看出，焊缝上各点的温度随时间变化，在开始焊接5 s后，焊件上已经形成了准稳态温度场，这时，热源的形状基本不再变化，焊接接头上各点的温度随时间变化，但热源周围的点以稳定的温度随着热源一起移动.可以清楚地看到，进入准稳态以后，温度云图上的等温线形状呈现为以焊接方向为轴的椭圆形，焊接热源前方等温线密集，温度梯度大，后方等温线稀疏，温度梯度小.两道焊熔深相近，但第二道焊焊缝的熔长和熔宽比第一道焊的大很多，这是由于第二道焊的加载面积大于第一道焊的加载面积；第二道焊接过程中各节点温度由于第一道焊的预热，有更快的升温速率.图10为焊接完成后进行自然冷却时间约600 s后的整个焊件的温度分布云图.由图10看出，焊缝温度比其两侧温度稍高，焊缝处温度为63.015 ℃，焊件两端温度为47.725 ℃，整个模型的温度趋于环境温度25 ℃.4.2 离焊缝不同距离处节点温度分布在焊件中间截面的上表面选取3个节点，见图11.3个节点均在两道焊的交界位置.节点1距离焊缝边缘1 mm，节点2距离焊缝边缘3 mm，节点3距离焊缝边缘5 mm，这3个节点的热循环曲线见图12.从图12中可以看出开始时3个节点的温度均为25 ℃，与外界温度相同.从0 s开始第一道焊，节点1的温度迅速升高，温度梯度很大，33 s时达到最高901 ℃，然后缓慢下降;在345 s开始第二道焊，焊头经过节点1，在381 s时温度再次快速升高至754 ℃，最后缓慢冷却.节点2与节点1相比，升温速率较小，而比节点3的升温速率大，在37 s和385 s时最高温度分别达595 ℃和415 ℃.节点3在42 s和390 s时达到的最高温度分别为493 ℃和468 ℃.可见，焊接过程中焊缝处温度变化最大，热影响区较小，母材区最小.在焊接第一道焊缝时，起始温度为室温，而在焊接第二道焊缝时，起始温度为100 ℃左右，表明在多道焊过程中存在着层间温度，主要原因是前一道焊缝所获取的热能以传导的方式传递到中厚板的不同部分，而且，中厚板的散热方式以对流和辐射为主，因此，一般情况下，在进行下一道焊缝之前，不可能有足够的时间将中厚板的温度降到室温，而存在焊缝间的温度差；同时由于层间温度的存在，在第二道焊缝结束后，除焊缝中心处温度外，其它点的温度均高于第一道焊缝结束后的温度.而造成第二道焊缝中心温度比第一道焊缝中心温度低的主要原因是热源加载面积的不同，由图3可知第二道焊缝形成时热源加载面积大于第一道焊缝形成时的加载面积，因此，第一道焊缝热源相对集中，最高温度也相对高于第二道焊缝的最高温度.5.1 焊接温度场测定试验为了检验计算结果的准确性，进行了焊接试验.在试验过程中，在焊缝一侧打3个孔，这3个孔的位置与模拟计算所取的3个节点所处位置相同.试验焊接方法选用手工电弧焊，焊接参数见表4.在进行焊接的同时，利用XSR30 无纸记录仪及计算机系统实现对 SS400钢8 mm钢板对接焊接热循环曲线的测定，温度变化曲线如图13所示.由图13可以看出，从开始进行焊接，经过约33 s时，节点1的温度陡然上升，最高达到773 ℃，又在约381 s时，温度再次骤然上升，最高达838 ℃.节点2在37 s最高温度达560 ℃，在385 s时最高温度达614 ℃.节点3在41 s和390 s 最高温度分别为493 ℃和468 ℃.5.2 试验与模拟结果对比分析图14为取同一位置上节点(节点1 焊缝边缘处)的试验值和模拟值的比较.试验测定的最高温度为838 ℃，而模拟的最高温度为901 ℃，相差63 ℃，误差为7.52%.在冷却阶段，试验值和模拟值基本吻合，即试验值和模拟值的温度变化规律基本一致.由图14可以看出试验值温度下降较慢，温度梯度小，模拟值温度下降较快，温度梯度大.出现这种情况的原因有两个:一是计算时的热加载方式与加载的区域和实际值有偏差，高温段的热物理参数和实际的焊接过程不同；另一个是在模拟计算过程中，焊速、外界温度的理想恒定化，与实际不同.综上所述，通过对SS400钢焊接温度场的模拟计算，可以预测在实际焊接过程中整个焊件的温度变化，对通过调整工艺参数在实际焊接过程中的温度测定有一定的指导意义.(1) 模拟焊缝熔池呈半椭球状，重心偏于熔池头部.第一道焊最高温度2 126 ℃，熔长5.5 mm，熔宽4.2 mm，熔深4.0 mm.第二道焊的最高温度为2 119 ℃，熔长7.8 mm，熔宽8.0 mm，熔深4.3 mm.第二道焊的熔长、熔宽大于第一道焊的熔长、熔宽，两道焊的熔深基本相同;(2)在热源前部温度场等温分布相对密集，导致温度梯度大.第一道焊的最高温度比第二道焊的最高温度高，因为焊缝形成时热源加载面积大于第二道焊缝形成时的加载面积，第一道焊缝热源相对集中；(3)实验值与模拟值的最高温度相差63 ℃，误差为7.52%.得到的温度场和试验测得的温度场变化规律基本一致，但模拟值降温速率较快.【相关文献】[1] 邢淑清,张晓燕,麻永林.16Mn特厚钢板多道焊温度场数值模拟[J].电焊机，2012,42(01):18-21.[2] 雷毅,余圣甫,许晓锋.我国微米级超细晶粒钢焊接技术的研究现状[J].兵器材料科学与工程,2005.2(3):44-47.[3] 李慧娟.厚板多层多道焊的有限元数值模拟分析[D].天津:天津大学,2007.[4] 董巷海,刘建华,杜汉斌.激光薄板拼焊过程温度场和应力应变场的数值模拟[J].电焊机,2004,34(9):21-24.[5] 陈家权,沈炜良,尹志新.基于单元生死的焊接温度场模拟计算[J].热加工工艺,2005(7):64-65.[6] 李文,郑勤,刘凡,等.20钢中厚板对焊过程温度场的数值模拟[D].湖北:武汉理工大学,2009.[7] 龚曙光,谢桂兰.ANSYS操作命令与参数化编程[M].北京:机械工业出版社,2004.[8] 麻永林,陈重毅.基于ANSYS分布算法进行焊接模拟计算的实验研究[J].内蒙古科技大学学报,2009，28(1)：65-67.。
Monel-400合金环焊温度场和残余应力场的数值模拟
Monel-400合金环焊温度场和残余应力场的数值模拟刘轶暄;李慧琴;麻永林;邢淑清【摘要】The article analyses Monel-400 alloy cylinder circle weld temperature field and residual stress field by finite element,using ANSYS finite element analyse of large-scale general-purpse software, and draw the thermal cycling curves of the weld fusion line and near location.Then the temperature of node in thermal analysis as the result load on the body of the numerical simulation calculation of stress results show that:The stress of the surfae direction node of x beginning to tensile stress,then transform for the compressive stress, but the nodes of the internediate and the inside surface in x direction is always compressive stress,And the stress value more than appearance;The stress in the node of the surface is the largest in the y direction is 175 MPa,it is 76％ on the yield strength,the highest tensile stress of intermediate nodes and the inside surfacenodes .The distribution of the stress in z direction and x direction are the same.%采用ANSYS大型通用有限元分析软件,利用APDL语言模拟计算了Monel-400合金环焊温度场.绘制出焊缝熔合线及其附近的热循环曲线,将热分析得到的节点温度作为体载荷进行应力场的数值模拟计算.结果表明:外表面节点x方向的应力刚开始时为拉应力,12s后转变为压应力,而中间节点和内表面节点x方向的应力始终为压应力,并大于外表面的应力值;外表面节点在Y方向的应力为175 MPa,该应力值是屈服强度的76%,中间节点和内表面节点的最高应力为拉应力,z方向的应力分布规律与x方向的应力分布基本相同.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2011(041)003【总页数】4页(P75-78)【关键词】Monel-400合金;温度场;应力场;数值模拟【作者】刘轶暄;李慧琴;麻永林;邢淑清【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙,古包头,014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙,古包头,014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙,古包头,014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙,古包头,014010【正文语种】中文【中图分类】TG457.19Monel－400是Ni－Cu固溶体的单相奥氏体合金，在中高温的强酸、强碱中具有良好的耐腐蚀性，使其在一些化工和核工业设备制造中占有重要的位置[1]。
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文章编号 ：０４・９６ （０ ０ ０ ０８ 一 ４ １０ 一 ７２ ２ １ ） ２— １８ ｏ
Ｍｏｅ－０ 金焊 接 温度 场 的数值 模拟 ｎｌ ０合 ４
刘轶 暄， 李慧琴 ， 麻永林 ， 邢淑 清， 陈重毅
（ 内蒙古科技大学 材料与冶金学 院，内蒙古 包头 ０４１） １００
关键词 ： ｎｌ ０ Ｍｏｅ ４０合金 ； － 数值模拟 ； 温度场
ｗ ｌ ｔ ｓ ｎ ｔａｎ ｅｄ ｓｒ ｓａ ｄ ｓｒｉ ． ｅ ，
Ｍ ｎｌ ０ ｏｅ４ ０合金是镍基合 金， 的质量分数为 － 镍
６ ％ ， 的质 量分 数 为 ２ ％ ， 一种 单 相 奥 氏体 合 ３ 铜 ５ 是
金 ， 且该合 金 的抗 腐 蚀 性 强 ， 其 在 中高 温 的 强 并 尤 酸、 强碱 中表现 出 了良好 的耐腐蚀 性． 该合 金 的另 一
途越来 越 广 ， 中 自然会 遇 到 一 些 焊 接 方 面 的 问 其
１ 有 限元 模 型 的建 立
实体 模型 尺寸 ： 外半 径 ＝１０ ｍ ， ０ ｍ 内半 径 ＝
９ ｍ， ０ｍ 壁厚 ＝１ ｍ， ０ ｍ 圆桶长 ＝ ０ｎ 焊缝 坡 口底 ５ ｌ ｍ， 部进行 １４ ｍ 的打 底焊 ， 接道 次 为 ３道 次 ， 接 ． ｍ 焊 焊
中图分类号： Ｃ ７ １ ＴＡ５ ．９ 文献标识码 ： Ａ
，
摘
要 ： Ｍｏｅ ４０合金圆桶轴向焊接的温度 场进 行有限元分 析， 对 ｎｌ ０ － 采用 Ａ Ｓ Ｓ大 型通用有 限元分析软件 ， ＮＹ 利用
Ａ Ｄ 语言进行数值模拟计算． ＰＬ 从焊接温度场方面 ， 对圆桶轴向焊接过程的数值 模拟进行 了分析讨论． 为以后焊接 应力应变的模拟计算及分析奠定了基础．
计算 过程 中 ， 文采 用 了 Ａ Ｓ Ｓ的生死 单 元技 术 ， 本 ＮＹ 线性化处 理远离 焊 缝 区． 后 通过计 算 结果 可 以得 最
出整个焊 件 的温 度 场分 布 ， 即各 个节 点 的温 度 随热 源 移动 的变化情况 ．
个重要 特征是不 容易 产 生应 力腐 蚀 裂纹 ， 削 性 能 切 良好． 随着近几年该 合金在 核工业 、 航空等领 域 的用
Ｋｅ ｒ ｓ Ｍｏ ｅ－ ０ ｌ ｙ ｕ ｒ ａ ｉ ｌ ｔ ｎ； ｍｐ ｒｔ ｒ ｅｄ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎ ｌ ０ ａｌ ；ｎ ｍｅ ｃ ｌｓ ４ ｏ ｉ ｍｕ ａｉ ｔ ｏ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｆ ｌ ｉ
Ａ ｓ ａｔＭ ｎｌ ０ ｌ ｙｃｌ ｄｒ ｏｆｔ ｉ ｌ ｅ ｍ ｅ ｔｒ ｆ ｌ ａ ｎｌ ｅ ｙｆ ｉ ｌ ｅ ｔ ｔｏ．Ａ ｐ ｇａ ａ ｅｅ・ ｂ ｔ ｃ： ｏｅ－ ０ａｏ ｙｎ ｅ ｎｔ ｄｎ ｌ ｔ ｐｒ ｕｅ ｅ ｗ ｓａａ ｓｄｂ ｎｔ ｅｅ ｎ ｈｄ ｒ ｒｍ ｗ ｓｄｖｌ ｒ ４ ｌ ｉ ｌ ｕ ａｗ ｄｅ ａ ｄ ｉ ｙ ｉ ｅ ｍ ｍｅ ｏ
Ｔｈ ｕ ｅ ｉ ａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｉ ｇ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｅｄ ｏ ｏ ｅ － ０ ｌｏ ｅ ｎ ｍ ｒｃ ｌｓｍ ｌ ｔｏ ｆｗｅ ｄ ｎ ｅ ｒ ｔ ｅ ｆ ｌ ｆｍ ｎ ｌ４ ０ ａ ｌ ｙ ｉ
Ｌ Ｕ ｕａ Ｌ ｉｑｎ， Ｉ Ｙｉｘ ｎ， ＩＨｕ ＇ ｉ ＭＡ ｎ —ｉ ＸＩ Ｓ ｕ－ ｉｇ， Ｙｏ ｇ ｌｎ， Ｎ ｈ ｑ ｎ ＣＨＥＮ ｏ ｇ－ｉ Ｚｈ ｎ ｙ
（ ｔ ａ ａｄＭｅ ｌ ｒ ｃｏｌＩｎｒ ｎｏ ａＵ ｉ ｒｔ 。 ｅ ｎｅａｄＴ ｃ ｎ１ｇ ， ａｔ １０ ０ Ｃ ｉ Ｍａ ｒ ｌ ｎ ｔｌ ｇ Ｓｈ ｏ， ｅ Ｍｏｇｌ ｎ ｅｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ 。 Ｙ Ｂ ｏ ｕ０４ １ ，ｈｎ ｅ ｉ ａｕ ｙ ｎ ｉ ｖ ｉ Ｓｅ 。 。 ａ
题 ｊ由于该合 金 的物 理 性 能 ， 导 热 性 和 液 体 时 ｌ ． 如
流 动性 与普通钢有很 大 的 差异 ， 焊 接后会 出现 气 在 孔、 未焊 透、 未融 合等 宏 观 缺陷 ， 给焊 缝 的性 能 带来
速度 为 ５ｍ ｓ实体模 型如图 １ ｍ／ ， 所示 ．
不 良的影 响 ． 文通 过 对 Ｍ ｎｌ ０ 本 ｏｅ－ ０合 金 圆桶 轴 ４ 向焊缝温度 场的分 析 ， 而为 以后 的焊接 应力 应 变 进 分 析奠定基础 ． 在 对 Ｍ ｎ１０ ｏｅ． ０合 金 圆桶轴 向焊接 的数值 模 拟 ． ４
ａ ｄ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｅ ａ ｄ ｔ ｈ ｌ ｉ ｇ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅｄ， ｈ ｃ ｙ ｌｙ ｔ ｅ ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｆｒ ｔｅ ｓ ｌａｉ ｎ ａ ｄ ａ ａｙ ｉ ｏ ｈ ｕ ｑ ｅ ｔ ｎ ｉｃ ｓ ｅ ｒｇ ｒ ｏ ｔｅ ｗｅｄｎ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｆ ｌ ｗ ｉｈ ｍａ ａ ｈ ｏ ｎ ａｉ ｏ ｈ ｉ ｉ ｏ ｍｕ ｔ ｎ ｎ ｌ ｓ ｆｔ ｅ ｓ ｂ ｕ ｎ ｏ ｓ
为了节省计算时间， 把实体模型分成 ３ 个区： 焊 缝 区、 过渡 区和母 材 区 ， 中母 材 区离 焊缝 处较 远 ， 其 并且把母 材 区线 形 化处 理 ， 这样 在很 大程度 上 可 以
ｏ ｅ ｉ Ｐ ｎ ｕ ｇ ｕ ｐ ｓ ｄｂ ＮＳ ｏ ｗ ｒ ｐ ｄｗ ｔ Ａ ＤＬｌ ｇ ａｅｓｐ ｏ ｅ ｙＡ ＹＳｓ， ａｅ．Ｔ ｅｒ ｈ ｙｉｄ ｒａ ｉｌ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎｏ ｌｉｇｐｏｅ ｓｗ ｓａａｙｅ ｈ ａ ｈ ｇ ｔ ｌ ｅ ｘａ ｍｅ ｃｌｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉ ｍｕａｉ ｆ ｄｎ ｒｃｓ ａ ｎ ｚｄ ｏ ｗｅ ｌ
２１ ００年 ６月
内 蒙 古 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｌ ｆ ｎ ｅ ｎ ｏｉ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｏ ｎａ ｏ ｎ ｒＭｏ ｇｌ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｌ Ｉ ａ ｙ
Ｊｎ ，０ ０ ｕ ｅ２ １
Ｖｏ． １ ２９， ２ Ｎｏ．
第２ ９卷第 ２期