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技术

本发明专利技术公开了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，它解决了现有技术中无法判断非完全对称型材焊合质量的问题，可实现焊合质量的预测，其方案如下：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，获得分流挤压模具型腔内所有质点的速度场和坐标值；3)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)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。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及固态焊接焊缝的焊合质量预测方法，特别是涉及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。
技术介绍
铝锂合金、铝合金和镁合金等轻质合金挤压型材作为典型的轻金属材料构件，被广泛应用于船舶、轨道交通、建筑、及航空航天等领域。随着我国制造业的飞速发展，复杂化、薄壁化以及宽体化成为铝锂合金、铝合金、镁合金等挤压型材的主要发展趋势，而分流模热挤压工艺是制造这类型材的关键工艺。在分流模挤压过程中，被挤压模具分流桥分开的金属在焊合室内以固态焊接的方式结合在一起并通过模具工作带成形为挤压型材。由于通过分流模挤压工艺所生产的型材必然存在纵向焊缝，因此，纵向焊缝的焊合质量成为决定型材服役性能和生产复杂截面型材的关键因素，焊缝焊合质量的预测也就成为实际生产中普遍关注的问题。在铝锂合金、铝合金和镁合金挤压型材制造过程中，模具结构和挤压工艺参数对挤压型材焊缝焊合质量具有重要影响。由于分流挤压焊合过程是在挤压模具型腔内进行的，通过实验手段直接监测挤压焊合过程并对焊缝焊合质量做出评估极为困难。因此，目前挤压模具结构设计者和挤压工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国群，喻俊荃，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37