小管径不等厚不锈钢导管全位置焊接数值模拟

摘要

火箭制造中需要实现不等厚小管径不锈钢管的焊接,在实际的施焊过程中,使用的是固定管件在封闭状态下进行全位置TIG焊(钨极氩弧焊),但由于在钨极围绕导管焊接过程中,在特殊位置易产生焊接缺陷,影响焊接质量,且密闭状态下无法观测,故采用有限元模拟的方法对焊接机理进行研究。为研究焊接整体过程,先从温度场开始模拟,得出应力场及熔池流场。结果表明,模拟结果与实际情况相符,随着焊接过程的进行,焊接温度场由最初的加热不足,直到形成稳态温度场分布,形成与实际相符的熔池区域。对流场进行分析后得出,在熔池较大时易产生焊接缺陷,且此时对焊接速度及热输入的敏感度高。