异种材料淬火过程的有限元模拟FEM simulation of quenching process for dissimilar material welded using steel and titanium alloy
韩庆礼,刘国权,董雷,王安东,向嵩
摘要(Abstract):
钛合金扩散焊接轴承钢材料由于含有钒、铜、镍中间层,在淬火过程中容易从多层材料界面处开裂。因此利用纳米显微力学探针测量了材料的弹性模量,然后采用ANSYS有限元软件对淬火中钛合金焊接轴承钢材料进行了有限元(FEM)模拟,根据得到的温度场以及应力场分布,找出了容易诱发界面处产生裂纹的原因。模拟表明淬火初期由于整体材料发生收缩而引起整体热应力的增加,淬火后期由于轴承钢发生马氏体相变,轴承钢体积开始膨胀,组织应力相应增加,抵消了一部分热应力的值,最终部件的残余应力是这两种应力共同作用的结果。高的淬火温度,增加了淬火过程中试件内部的应力值,容易引起过渡层处产生微裂纹从而导致局部开裂,因此,合适的淬火温度应取在830~860℃范围内且尽可能取偏其下限。
关键词(KeyWords): 钛合金;轴承钢;ANSYS;有限元(FEM)
基金项目(Foundation):
作者(Author): 韩庆礼,刘国权,董雷,王安东,向嵩
参考文献(References):
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