球磨机齿圈再制造焊接修复工艺研究

摘要

21世纪,制造业异军突起成就了经济发展的昂扬之势,同时,成本控制和资源合理使用等问题也越来越处于制造业产业发展的优先考虑地位,在此背景下“再制造工程”的研究应运而生。再制造的直接涵义是使失效或破损的机械产品或零部件重新获得使用价值的技术措施,其中表面工程技术被广泛应用于产品或零部件的再制造修复活动,而焊接技术作为伴随着制造业产生的一种生产技术,也越来越多的应用于零件裂纹的再制造修复上。
　　本文以齿圈裂纹的再制造修复实例展开,以ANSYS有限元软件为分析平台,建立了简单的平板V形坡口焊接模型,成功采用高斯热源对多层多道焊接过程中的温度场和应力场进行了数值模拟,计算结果基本符合实际情况。论文还应用了ANSYS生死单元技术模拟焊缝的填充过程,并且考虑了焊材和母材两种材料的热物理性能和力学性能,使计算结果更符合实际情况。
　　通过提取温度场分布云图和取样点的热循环曲线对焊接过程的温度变化进行了分析,分析结果表明,热源与焊缝中心的位置关系影响了温度云图的分布,并且热循环曲线的峰值与焊接顺序有关,这也与实际情况相符合。此外,论文还讨论了焊接热源的热输入、焊接速度等工艺参数对焊接温度场的影响,为多层多道焊接数值模拟中相关参数的选择提供了参考依据。
　　论文采用顺序耦合法对残余应力的分布进行了分析,计算结果表明,横向残余应力以焊缝方向上的纵向收缩为主,纵向残余应力以焊缝截面上的拉应力为主。

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1 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

2 齿圈补焊工艺方法

2.1 齿圈焊接工艺分析

2.2 35CrMo齿圈补焊工艺参数的计算

2.3 本章小结

3 齿圈补焊有限元模拟

3.1 焊接有限元分析理论基础

3.2 温度场模拟

3.3 应力场模拟

3.4 本章小结

4 齿圈焊接模拟结果分析

4.1 温度场结果分析

4.2 应力场结果分析

4.3 焊接工艺参数对温度场数值模拟结果的影响

4.4 本章小结

5 齿圈再制造修复实例应用

5.1 裂纹再制造修复

5.2 齿圈尺寸精度再制造修复

5.3 本章小结

6 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢