电磁脉冲焊接

实验材料和方法烤鳕鱼

2.1实验材料

钢20和3 A21(铝合金)被选为内外管材料,尺寸如表1所示。管被加热到退

火条件软化外管材料。内管必须在接触区域有一个4度角来大锅 建立一个更好的焊接

效果。退火过程之后3 A21的力学性能如表2所示。

2.2实验方法

2.21磁脉冲焊接装备

考虑到搭接接头端是15毫米长,有限的线圈的匝数,集磁器结构的主要材料

是红铜，有着100LF电容和20千伏的最大充电电订婚致辞 压的一个20-kJ电磁成形装备

用作测试设备。矩形线圈截面尺寸为7 mm *5mm。图1显示了装配和结构

2.22测量系统 写事情的作文

高速摄像系统(FASTCAM SA5 1000 K-M2)用来测量外管的运动,如所示图2。

FASTCAM SA5最大射速是百万帧每秒，曝光时间最短为370 ns。关于pipe-pipe

焊接点的速度,外管与内管接触前的瞬时速度是最重要的衡量因素。然而,在测量

过程中,外管产生不同的轴向碰撞和变形,会导致其他区域产生火花甚至在测量之

前某些点接触内管，将直接影响测量的结果。因此,取出内管,在测量中只安装外

管。这些照片由高速摄影机记录导入到AUTOCAD软件,在不同运动中外管内壁

的直径将用AUTOCAD软件测量。为保证的准确性茶垢怎么清洗 ，以45度为间隔,选择四个方

向进行测量。获得的平均值见(图3)。

2.3在磁脉冲焊接过程中建立电场分析的有限元模型

2.3.1耦合方法选择

电磁焊接过程涉及多学科交叉,在变形过程中无法建立和解决结构变化和电

磁场的耦合方程。因此,当前的研究重点将放在电磁场分析和工件变形分析，本

文应用疏耦合的方法建立有限元模型。使用有限元软件ANSYS为平台,使用

ANSYS /Multiphysics模块测定电磁场恭喜英文 ,从而获得磁力的空间分布。此外,通过

ANSYS / LS-DYNA模块分析外管变形,作为磁压力边界条件。模拟过程流程图见

图4。

2.3.2电磁场分析模型

在ANSYS /Multiphysics,可以通过一个公共节点或许多公共节点实现耦合将

回路直接联系到有限元。线圈,集磁器,内外管和空间部分应用SOLID117单元中

的磁回路耦合函数来做网格划分。在电磁焊接过程中，空气介质被视为一个无限

的各向同性均匀介质电阻率，导磁系数类似真空中的磁导率，相当于1。

2.3.3磁脉冲焊接过程中的变形模型

运用动态分析方法在处理瞬时动态问题中是必要的。动态结构分析和塑性动

态响应分析(ANSYS / LS-DYNA)可以用来解决瞬时大应变问题，高的非线性问题，

复杂的接触影响问题等。PLANE162单元用于二维建模的特点是快速解决和简单

模拟.选择PLANE162单元建立轴对称模型，因为磁脉冲焊接系统属于轴对称结

构。应用对称罚函数算法,使用PLANE162单元中独有的ASS2D接触模型。

本构关系指的是描述变形体应力与应变相互关系的函数。一个合理的本构关

系是保证仿真过程可以真正反映客观实验的基础。因为它是一种高速冲击过程中,

电磁焊接过程应用Johnson-Cook模型。在准静态测试中采用GB / T7314 - 2005

标准。动态成形测试样本的尺寸是10.8毫米,实验条件如表3所示。考虑到缺乏

动态压缩试验标准,标准静态试验样本大小根据静态试验中的样品尺寸标准确

定。

基于3 A21铝合金的准静态测试，动态室温下的测试数据决定了

Johnson-Cook本构方程，可被简化为：

外管材料为工作转正自我鉴定 3 A21铝合金，其磁压力源于电磁场耦合分析结构。为计算效率,

由于申请模型是一个轴向对称模型，一半的研究模型被用于建模。变性分析的有

限元模型被建立如图8所示。