[发明专利]一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法

权利要求书

1.一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)采用造型软件，创建挤压型材所对应的分流模具的三维几何模型；

2)利用有限元分析软件，建立分流挤压过程稳态分析模型，并通过数值计算，获得分流挤压模具型腔内所有质点的速度场和坐标值；

3)根据步骤2)中的质点的速度场和坐标值，计算并确定各个材料质点的运动轨迹，从而确定挤出型材纵向焊缝的几何形貌和具体位置；

4)根据材料质点的运动轨迹、坐标值和平均应力值，确定分流挤压过程中材料发生固态焊合的初始位置和终止位置，从而确定材料发生固态焊合的实际路径；

5)提取出实际焊合路径上材料质点在整个焊合过程中所对应的宏观物理量；

6)根据步骤5)获得的宏观物理量，从而预测出挤出型材纵向焊缝的焊合质量。

2.根据权利要求1所述的一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，所述步骤2)在有限元分析软件中采用欧拉网格描述方法，通过划分网格、设置边界条件和挤压工艺条件，建立分流挤压过程稳态分析模型。

3.根据权利要求1所述的一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，所述步骤2)具体实现步骤为：对分流挤压过程中材料所流经的三维区域进行网格划分，并设置边界条件以及挤压工艺条件，通过数值求解，得到分流挤压达到稳定时，挤压模具型腔内所有位置处的材料质点的速度场、温度场、应力场、应变场以及应变速率场。

4.根据权利要求1所述的一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，所述步骤3)具体实现步骤为：根据挤压模具型腔内所有位置处材料质点在t₀时刻的速度场和坐标值，计算获得材料质点在t₀+Δt时刻的速度场和坐标值，后根据材料质点在t₀+Δt时刻所在位置处的速度场，进一步计算获得材料质点在t₀+2Δt时刻的具体位置，以此类推，最终获得挤压模具各个分流孔内材料质点的运动轨迹，进而确定挤出型材纵向焊缝的几何形貌和具体位置。

5.根据权利要求1所述的一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，所述步骤4)中初始位置为位于焊合界面两侧的材料质点之间的距离为0时所对应的位置。

6.根据权利要求1所述的一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，所述步骤4)中终止位置为当材料质点进入挤压模具工作带所在区域并且平均应力值为0时所对应的位置。

7.根据权利要求1所述的一种分流模挤压非完全对称型材的纵向焊缝焊合质量的预测方法，其特征在于，所述步骤5)中宏观物理量包括温度、等效应力、平均应力、速度、应变速率以及时间。