[发明专利]数值模拟P92钢管焊接热影响区宽度的方法

权利要求书

1.数值模拟P92钢管焊接热影响区宽度的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

（1）建立焊接模型并赋予材料热物理系数；

（2）模型网格划分；

（3）设置参数：流换热系数，初始温度20℃，在Step功能模块中进行分析步设置，每一道焊缝包括激活单元、加热、冷却三个分析步；

（4）热源模型选取与焊接实际情况较为接近的双椭球热源，通过fortran语言编写程序实现由直角坐标到柱坐标的变化，同时并调整热源形状参数，前半球椭球按公式（1）计算，后半球椭球按公式（2）计算

q(x,y,z,t)=63ffQa1bcππe-3x2/a12e-3y2/b2e-3z2/c2---(1)]]>

q(x,y,z,t)=63frQa2bcππe-3x2/a22e-3y2/b2e-3z2/c2---(2)]]>

其中Q为有效热输入Q=UIη，电流I分别取70A、90A、110A，η为热效率0.8，焊接电压取24V，f_f、f_r分别为总输入功率在熔池前后两部分的分配指数，f_f+f_r=2，a₁、a₂、b、c为热源形状参数，a₁、a₂为椭球的前后半轴长度，a₁、a₂之和为焊缝的熔池的长度，b为椭球的宽度，c为椭球的深度；

（5）创立并提交分析文件；

（6）进行热影响区宽度分析，完成计算后分别读入电流为70A、90A、110A的结果文件，选取外壁P92最后一道焊缝节点的温度分布，做出温度分布曲线，取P92热影响区温度范围为900℃-1200℃，做实线分别与三曲线相交，以交点为起点做实线与横坐标相交，找出热影响区宽度规律。