中华不锈钢网社会各界报道:不锈钢焊接凝固裂纹应力应变场数值模拟结果分析魏艳红刘仁培，董祖压哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室，哈尔滨150001哈尔滨焊接研宄所，哈尔滨再生方案，消除了焊接构件中熔池变形对熔池尾部应力应变场的影响。其次，通过加大材料的线膨胀系数，考虑了凝固收缩对熔池尾部应力应变场的影响，最终得到了各种条件下的焊接应力应变场。此外，本文将机械应变随时间变化的关系曲线处理成机械应变随温度变化的关系曲线，从而获得了凝固裂纹驱动力，为凝固裂纹的预测奠定了基础。
魏艳红，序百凝固裂纹的产生与否主要取决于以下个方面脆性温度区间内金属所具有的塑性值即凝固裂纹的阻力；在脆性温度区间内金属变形率大小即凝固裂纹的驱动力。驱动力与阻力的关系及对凝固裂纹的影响可由1来。
占当焊缝所受的机械拉伸应变与材料临界塑性曲线通常称凝固塑性曲线之间的关系中，时，可由式1来，当两者关系中，时，可由产生凝固裂纹的条件产生凝固裂纹的临界状态不产生凝固裂纹的条件收稿日期19990308夂国家攀登6计划预选项目可，实现焊接凝固裂纹开裂倾向预测应获得两方面的数据材料在脆性温度区间的凝固裂纹阻力曲线和这温度区间的驱动力曲线。凝固裂纹阻力曲线也叫凝固塑性曲线是应变随温度变化的函数，它可通过试验测试得到。而凝固裂纹的驱动力曲线目前主要采用数值模拟的方法获得。
焊接凝固裂纹的产生区域是熔池尾，这个区域比较窄小，温度高，冷却速度快，而且熔池区固液共存区固相区个力学不连续区域相互为邻，因此热力条件极为复杂。文献3对不锈钢3防316及3防310材料的温度场进行了分析与计算。文献4建立了不锈钢焊接凝固裂纹应力应变场的数值模拟模型，本文将在此基础上进行应力应变场的计篦以确定凝固裂纹的驱动力。
中华不锈钢网社会各界报道:反向凝固不锈钢复合带平整轧制有限元解析赵红亮齐克敏1高德福1张建2王万军2许中波2东北大学材料与冶金学院，沈阳0006 2北京科技大学冶金学院，北京183物理场分析，得出7复合带1整轧制时内部各点的塑性应变和应力分布轧件内存在不均匀变形，母带的应变大厂凝固足，凝固层应变从面向内部逐渐增大；在轧制变形区内，凝固层的应力大于母带；乳件的残余应力约为19MPa.礼制力的解析结果与实测的轧制力，本相符，分类号丁，777反向凝固工艺是利用冷轧或热轧带作为母带，以定速度从凝器内的钢水中穿过，因母带温度远低于钢水，度，钢水在母带面凝同，形成新牛相；在凝古器。方安放对平整辊，对处于半凝同状态的新生相进行初轧平整轧制不同于通常大压下辑的初乳，其压量小于20叭平整轧制的目的是获得厚度均匀衣面平整的连铸钢带。平整轧制后的钢带，根据需要还可进步进行热轧或冷轧。
不锈钢复合带的平整轧制过程进行了苻限兀解析，得出了轧件内部各点的应变和应力分布。
1计算模型及求解1.1基本参数和假设固不锈钢带坏厚度=10mm，宽fr=100mm.平整乳制的压下量，A=1.6mm，乳制温度为1200.C.母带材料为，235，凝同为奥氏体不锈钢为建立合适的数学模稍，需做列基本假设1因为，2所以可忽略轧件宽展3，采用维分析模型；2乳制过程中认为温度恒定；3认为轧辊是刚性的，乳件是弹塑性材料。
1.2模型的建立轧件是以乳制中心线对称，故取其12作为研究对象。该对象用ANSYS中的边形等参单199918收稿赵红亮，男，26岁，博生国家自然科学，金资助课。1534130元PLANE42离散。其付带划分123个单元1中左起第9，列单元，凝固层划分328个单儿1中左起第8列单元，井划分451个实体单元。乳辊用奶3中的目标单元丁1 0已169离散，整体作为1个目标单元。在乳制过程中，乳件与乳辊接触。因此，为建立乳件与轧辊的接触关系，在轧件的外面和轧辊面之间建立相成的接触单元，17共形成41个接触单元。目标单元和接触单元通过个共同的实常数，联系。离散化后的有限兀分析模型1左侧圆弧为轧辊，共493个单元，505个节点。
1.3所采用的求解方法Q235碳钢和lCr18Ni9奥氏体不锈钢在1200，的屈服强度分别约为75和85，由于两层金属的屈服强度不同，且在1200，时数值均较小，实践证明，这给程序的收敛带来很大困难。为此采取了极小时间步长和分步加载的方法，使轧件每子步移动的位移很小。
整个乳制过程采取分3步加载的方法第1步轧件不动，乳辊先给轧件微小压下，目的是使轧辊和轧件建立良好接触，以便使第2步在摩擦作用下，轧辊能将轧件带入辊内；第2步让轧辊旋转定弧度的同时，1轧件1.6此步轧辊旋转不能太大，否则不收敛；第3步让轧辊旋转至轧件完全轧出。这样在摩擦作用下，札件从轧辊外逐步被带入轧辊，直至乳制结束。分析过程的有限元流程2.利用ANSYS内任节点的应变和应力，进而可求出轧制力。
2计算结果及分析以任取轧辊旋转来说明轧件内的物理场分布。
2.1应变分布轧件的网格变形3，由于压下量较小，网格变形不太剧烈。并认由于母带的屈服强度较凝同层的小，可看出母带的伸长量比凝固层的略大。4为应变场。母带的应变大于凝固层各点的应变值中等值线，凝固层中均匀变形，这是因为母带的屈服强度小，所以轧制时母带的变形量大；而由于反向凝固后母带与凝固层结合相当完好，己完全成为体5，轧制时钢带具有变形协调作用，结合面处的凝同层会受母带的牵拉作用，所以凝固层从面向内部应变逐渐增大。另外，轧件上端由子刚进入变形区，应变较小。
2.2应力分布大。乳件出轧辊后的应力为残余皮力，其大小约为19河3端部的残余应力较小，约为73.
在出轧辊后的外端和轧制变形区之间的变形过渡区，其应力值介于变形区应力和残余应力位之间。在轧制变形区内，由于凝固层屈服强度较大，凝闶层的应力大于母带。凝固层应力为附加拉应力，此附加拉应力随变形量的加大而增大。
当附加拉应力超过界面结合强度时，轧件会出现裂纹。所以复合材料轧制时，变形量的大小是有限制的。
2.3理论计算结果与实验结果的比较将计算出的轧制变形区的应力进行面积分求得轧制力而实验通过压力传感器实测的轧制力为109咖，误差为7.这在工程上是可以接受的。
3结论母带的伸长量较凝叫层的略大。中华不锈钢网社会各界报道
