焊接过程中热源的局部集中、快速移动容易产生不均匀的温度场,导致局部区域产生比较大的焊接应力和变形。文章基于ANSYS有限元软件,采用生死单元法着重研究焊接温度场的变化,分析焊接试件的温度分布情况,为进一步讨论焊接应力场奠定基础。 的有限元分析过程试件采用两个L型Q345钢板进行分析，尺寸示意图如图1所示。焊接采用埋弧自动焊焊接，焊接的工艺参数为：焊接电压为30V，焊接电流为200A，焊接速度为10mm/s。2.1建模与划分网格采用8节点六面体热单元solid70建立三维几何模型，图1为划分好网格的有限元模型，其中包括个12675单元、5768个节点。划分网格时温度场分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机折弯机，既要保证得到较为精确的温度分布，同时又要考虑到计算效率，因此焊缝及热影响区的网格划分较细，距离焊缝较远位置选择较大的网格单元。图1有限元模型2.2基于生死单元的热源加载进行温度场分析前， 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网整理!   http://www.gunyuanji158.com/焊缝模型早已建立好，因此在分析时先将焊缝处的单元“杀死”，然后依次“激活”焊缝单元施加生热率，单个载荷步上的生热率为HGEN=(K×U×I)/(A×V×DT)[5]。2.3定义材料特性模型选用Q345钢板，为计算方便，焊缝填充材料特性与钢材模板一致。焊接温度场的分析需定义材料的密度、比热容、对流换热系数等，应力场的分析需要定义材料的弹性模量、线膨胀系数、泊松比等参数。焊接过程中材料特性随温度变化而改变，因此需通过实验及文献调研合理选取材料性能参数数值。3温度场的计算结果分析3.1焊缝填充过程温度场分析以室温25度为初始温度，将其加载到模型的单元节点上。焊接是一个动态过程，如图2所示，随着热源的移动，焊缝区域局部逐步被加热，温度超过材料熔点；热源远离后，又逐步冷却降温。本文试件焊接过程为15s，时间步长为0.2s。为分析方便，在焊缝处均匀选取六个节点构成路径R，对焊缝填充过程的温度场进行分析，图3为路径示意图。(a)t=1.8s(b)t=15s图2热源移动过程图3路径示意温度场分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网整理!   http://www.gunyuanji158.com/