硬質(zhì)合金耐磨堆焊過程三維數(shù)值模擬的中期報(bào)告

硬質(zhì)合金耐磨堆焊過程三維數(shù)值模擬的中期報(bào)告1.研究背景和目標(biāo)硬質(zhì)合金是一種具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨性能良好的材料，適用于制造切削、打擊工具及特殊工況下的磨損零件。在使用中，硬質(zhì)合金往往需要進(jìn)行修復(fù)或加強(qiáng)，而常用的方法是采用堆焊工藝。實(shí)驗(yàn)室前期已經(jīng)進(jìn)行了硬質(zhì)合金耐磨堆焊實(shí)驗(yàn)，但是在實(shí)驗(yàn)過程中不能直接觀測(cè)到焊接過程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也受到過程參數(shù)的影響。因此，本文旨在運(yùn)用三維數(shù)值模擬的方法，對(duì)硬質(zhì)合金耐磨堆焊過程進(jìn)行研究，探索不同工藝參數(shù)對(duì)焊接過程及最終焊接質(zhì)量的影響，為進(jìn)一步優(yōu)化焊接工藝提供參考。2.研究?jī)?nèi)容和方案本文采用COMSOLMultiphysics數(shù)值模擬軟件，建立硬質(zhì)合金焊接模型。主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）焊接過程中的溫度場(chǎng)分布；（2）焊接過程中的應(yīng)力場(chǎng)分布；（3）不同焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接過程的影響；（4）焊接質(zhì)量的評(píng)估。模型建立按照以下步驟進(jìn)行：（1）選擇合適的幾何模型；（2）定義物理場(chǎng)（熱傳導(dǎo)、應(yīng)力場(chǎng)）；（3）設(shè)置初始條件和邊界條件；（4）確定物理參數(shù)（材料性質(zhì)、熱源功率等）；（5）求解模型。3.中期結(jié)果和分析本文已經(jīng)完成了硬質(zhì)合金堆焊數(shù)值模擬的中期階段，主要工作包括：（1）建立了硬質(zhì)合金耐磨堆焊的三維數(shù)值模型，并完成了模型的計(jì)算網(wǎng)格生成；（2）確定了模型中所需的物理參數(shù)，如材料熱物性、熱源功率等；（3）采用模型對(duì)焊接過程中的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并分析得到了相應(yīng)的結(jié)果；（4）目前正在進(jìn)行對(duì)焊接質(zhì)量的評(píng)估，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整。通過對(duì)中期模擬結(jié)果的分析，可以發(fā)現(xiàn)在焊接過程中，焊縫區(qū)域內(nèi)的溫度分布顯著不均勻，并且存在局部的高溫區(qū)。這種溫度變化會(huì)導(dǎo)致整體應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生變化，從而影響焊接質(zhì)量。為了保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，需要對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。4.計(jì)劃進(jìn)一步工作下一步，我們將通過進(jìn)一步模擬分析、驗(yàn)證和參數(shù)優(yōu)化，得出更加精確的結(jié)果和結(jié)論。計(jì)劃完成以下工作：（1）優(yōu)化模型網(wǎng)格，提高計(jì)算精度；（2）進(jìn)一步對(duì)焊接過程中的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析，探索加強(qiáng)焊縫區(qū)域的方法；（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和對(duì)比分析；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整；（5）完成對(duì)焊接質(zhì)量的評(píng)估和結(jié)論，撰寫最終報(bào)告。參考文獻(xiàn)：[1]王永剛,王新民,申振紅.合金刀具用硬質(zhì)合金薄層的堆焊法及應(yīng)用[J].材料工程,2018(05):48-53+59.[2]林豐,劉希林.壓力微弱稀甲基叔丁基醚(工業(yè)冷凍劑