【技术实现步骤摘要】
薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型验证、建立方法及应用
本专利技术属于薄壁铜管生产领域,涉及一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型验证方法、建立方法及应用。
技术介绍
薄壁铜管是指外径和壁厚之比大于20的铜管,具备很多特点:它能耐热、耐寒、耐压、耐腐蚀和耐火,适用范围广,具有很高的可靠性;相同公称直径的铜管计算内径比其他管材大,管内相同流量下,铜管的流速较低,因而铜管能节能降噪;铜管具有很长的使用寿命,达到100年以上;铜管能抑制细菌生长,具有很好的抗菌性及不可渗透性;铜管绿色环保,因为铜可以100%回收并不断地循环再生使用,而且再生过程不会产生有害物质,或者其他废物。基于以上特点,薄壁铜管在绿色住宅给水管材、制冷空调设备用铜管等方面应用广泛。特别是在制冷空调设备用铜管方面,薄壁化是铜管一个重要的发展趋势,它能使铜管轻量化,即单位长度的重量减轻,在尽量提高传热性能的同时能够实现减少铜材用量,既能够提高使用性能,又能够减少生产成本。薄壁铜管增加了生产的难度,对技术要求有所增加,主要体现在随着铜管的薄壁化,对焊缝质量的控制难度增加,而焊缝质量是对薄壁铜管的生产起着决定作用。焊缝质量主要受加热温度、挤压量和管坯材质等因素的影响,其中加热温度的影响最不容易控制。而且焊接过程中喷有冷却液,无法得到薄壁铜管焊缝处温度场变化情况。
技术实现思路
本专利技术提供了一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型验证、建立方法及应用,旨在利用技术手段获得正确的仿真模型,并利用仿真模型获取焊缝处的热循环曲线,以此来指导薄壁铜管焊接生产过程;降低了薄壁铜管的生产难度。为了获得正确的仿真模型,以便薄壁铜管 ...
【技术保护点】
1.一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的验证方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,参数获取获得生产薄壁铜管的母材,用母材焊接生产的薄壁铜管试样,以及焊接生产过程中的工艺参数;并测量薄壁铜管试样的显微硬度P1;步骤2,仿真模型建立根据步骤1获取的工艺参数,使用DEFORM建立薄壁铜管焊接生产过程的仿真模型;并确定模拟参数;步骤3,模拟过程利用步骤1中的母材,按照步骤2中的仿真模型进行焊接生产温度变化模拟,制得薄壁铜管试品;然后测量薄壁铜管试品的显微硬度P2;步骤4,验证过程设定显微硬度容差率δ定,比较步骤1中的显微硬度P1与步骤3中的显微硬度P2的误差δ,并将误差δ与显微硬度容差率δ定比较,若误差δ小于显微硬度容差率δ定,则证明步骤3中仿真模型和模拟参数准确;若误差δ大于显微硬度容差率δ定,则证明步骤3中仿真模型和/或模拟参数不准确。
【技术特征摘要】
1.一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的验证方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,参数获取获得生产薄壁铜管的母材,用母材焊接生产的薄壁铜管试样,以及焊接生产过程中的工艺参数;并测量薄壁铜管试样的显微硬度P1;步骤2,仿真模型建立根据步骤1获取的工艺参数,使用DEFORM建立薄壁铜管焊接生产过程的仿真模型;并确定模拟参数;步骤3,模拟过程利用步骤1中的母材,按照步骤2中的仿真模型进行焊接生产温度变化模拟,制得薄壁铜管试品;然后测量薄壁铜管试品的显微硬度P2;步骤4,验证过程设定显微硬度容差率δ定,比较步骤1中的显微硬度P1与步骤3中的显微硬度P2的误差δ,并将误差δ与显微硬度容差率δ定比较,若误差δ小于显微硬度容差率δ定,则证明步骤3中仿真模型和模拟参数准确;若误差δ大于显微硬度容差率δ定,则证明步骤3中仿真模型和/或模拟参数不准确。2.根据权利要求1所述的一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的验证方法,其特征在于,所述步骤1中测量薄壁铜管试样的显微硬度P1的具体过程为:在薄壁铜管试样上的测量点利用显微硬度计,载荷为200g,荷重保持时间为5s,测量并记录此位置的显微硬度值。3.根据权利要求1所述的一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的验证方法,其特征在于,所述步骤2中仿真模型的建立过程具体为:使用DEFORM对薄壁铜管焊接生产过程进行数值模拟,根据步骤1中的工艺参数,建立分析模型,然后建立物理环境,对材料性质进行设置,设置空间步长和时间步长,设定边界条件,施加载荷,对模型进行网格划分,进行求解,得到温度场并保存结果文件,在模型上确定测量点的位置,并提取该测量点的热循环曲线。4.根据权利要求1所述的一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的验证方法,其特征在于,所述步骤3的模拟过程具体为:利用步骤1中的母材,按照步骤2中仿真模型获得的热循环曲线,使用Gleeble热模拟机进行焊接生产过程中的温度变化模拟,制得薄壁铜管试品;然后测量薄壁铜管试品的显微硬度P2。5.一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的建立方法,其特征在于,利用权利要求1-4任一项权利要求所述的一种薄壁铜管焊接生产过程中仿真模型的验证方法,利用验证过程中误差δ与显微硬度容差率δ定比较,确定仿真模型以及仿真模型内的模拟参数;其中,验证过程:若误差δ小于显微硬度容差率δ定,则证明仿真模型和/或模拟参数准确,完成仿真模型的建立;若误差δ大于显微硬度容差率δ定,则证明仿真模型和/或模拟参数不准确,然后进入调整过程;调整过程:调整仿真模型和/或模拟参数;然后进入依次进行模拟过程、验证过程...
【专利技术属性】
技术研发人员:王青亮,牛身身,项勇升,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。