【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于材料加工工程學科中的焊接領(lǐng)域，尤其涉及。
技術(shù)介紹
海洋蘊含著豐富的自然資源。 海洋的開發(fā)需要大量海洋工程的建設，而這必定離不開水下焊接技術(shù)的應用。水下焊接技術(shù)從電弧環(huán)境上主要區(qū)分為濕法、干法和局部干法。濕法焊接是指直接在水環(huán)境中進行焊接，水與電弧之間沒有任何隔離設施，電弧主要靠焊條藥皮或藥芯燃燒生成的氣罩進行保護。干法焊接是指用大型隔離艙將焊接件與水環(huán)境隔開，形成類似于陸上焊接的工況環(huán)境。局部干法是指將局部焊接區(qū)域的水排開，保證施焊位置局部干燥。焊接過程是個復雜的傳熱傳質(zhì)問題。在計算焊接溫度場時，電弧、焊件與周圍環(huán)境之間熱對流系數(shù)的取值決定著焊接溫度場分析的準確與否。以往計算大氣條件下的焊接溫度場時往往設定焊件與空氣環(huán)境之間的對流換熱系數(shù)h。為某個常數(shù)，取值范圍為f 100W/(m2 K)。與此對應，在為數(shù)不多的幾篇有關(guān)水下濕法焊接溫度場模擬的研究文獻中，把焊件與水環(huán)境之間的對流換熱系數(shù)h。也常設定為某個常數(shù)，取值范圍為20(Tl000W/(m2 K)。但對于水下濕法焊接而言，水環(huán)境的存在使得該焊接過程的熱傳遞變得更為復雜。隨著焊件表面溫度的上升，與其接觸的水介質(zhì)會發(fā)生沸騰和汽化，水介質(zhì)的相變必然會導致焊件與水環(huán)境之間對流傳熱系數(shù)的變化，此時再將其取為常數(shù)顯然不能恰當描述水下濕法焊接的物理場耦合情況。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)提供。本專利技術(shù)結(jié)合水的飽和沸騰傳熱原理，得到水下濕法焊接過程中，焊件與水環(huán)境之間的對流傳熱系數(shù)隨焊件溫度變化的曲線，并以此為基礎給出應用于水下濕法焊接的溫度場分析流程。本專利技術(shù)的目的在于改進...
【技術(shù)保護點】
一種應用于水環(huán)境中焊接物理場耦合的系統(tǒng)分析方法，其特征在于，步驟如下：步驟一：參考水的大容器飽和沸騰曲線，根據(jù)焊件表面過熱度Δt增加過程中水沸騰傳熱的不同機理，將該曲線分為自然對流、核狀沸騰、過度沸騰和穩(wěn)定膜態(tài)沸騰四個區(qū)；其中：Δt＝tw?ts，tw表示焊件表面溫度，ts表示水環(huán)境溫度，Δt表示焊件表面過熱度；步驟二：根據(jù)公式h=q/Δt分別計算出上述水的大容器飽和沸騰曲線中沸騰狀態(tài)變化特征點A、B、C、D、E、F的對流散熱系數(shù)h，并擬合得到對流散熱系數(shù)隨焊件表面溫度tw變化的曲線，該曲線的分段函數(shù)如下：h=205,tw≤100;h=250+353(t-100),tw≤130;h=10840-109(t-130),tw≤220;h=1030,tw≤2000;---(1)公式（1）中，tw的單位為℃，h的單位為W/(m2·K)；步驟三：確定水下濕法焊接條件，至少包括：環(huán)境溫度、焊接工藝參數(shù)、焊板幾何尺寸，焊板材質(zhì)以及坡口形式；步驟四：依據(jù)上述焊板幾何尺寸用網(wǎng)格劃分軟件對焊板建立幾何建模和進行有限元網(wǎng)格劃分；步驟五：根據(jù)實際焊接條件，初步設定水下濕法焊接模型的熱輸入...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種應用于水環(huán)境中焊接物理場耦合的系統(tǒng)分析方法，其特征在于，步驟如下步驟一參考水的大容器飽和沸騰曲線，根據(jù)焊件表面過熱度At增加過程中水沸騰傳熱的不同機理，將該曲線分為自然對流、核狀沸騰、過度沸騰和穩(wěn)定膜態(tài)沸騰四個區(qū)；其中Δ t = tw-ts, tw表...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李航，王立君，
申請(專利權(quán))人：天津大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。