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JMatPro 软件在药芯焊丝W110 性能研究中的应用

原文作者:
  李晓峰,陈冰泉, 黄永溪
发布时间:
  2014-08-19
来    源:
  武汉理工大学工程训练中心,中钢邢台机械轧辊 有限公司修复公司
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摘要:利用JMatPro 软件对W110 埋弧焊丝熔敷金属在不同温度下的物理及力学性能、平衡相图和连续冷却曲线进行了分析计算,得到W110 焊丝熔敷金属从室温到熔化温度下的热物理性能和部分力学性能的确定值。结果表明,该焊丝熔敷金属的奥氏体转变温度为692~779℃,在1330~1468℃温度区间存在高温铁素体相,固液相温度区间为1371~1468℃;在连续冷却过程中当冷速大于100℃/s 时,无碳化物析出,当冷速在100℃/s 和10℃/s 之间时,有两种碳化物析出;当冷速在10℃/s 和1℃/s 之间时,有三种碳化物析出;当冷速在1℃/s 和0.1℃/s 之间时,有四种碳化物析出。
   目前大部分材料的热物理性能参数(比热容、导热系数、杨氏模量、密度等)只测得常温、中温或中高温范围的数据, 测试方法通常是采用实测法或实测加上微机信息采集系统[1-3]。由于测试方法和手段的限制,高温的、特别是接近于熔化温度及熔化状态时的参数几乎还是空白。多元合金相图的测定是一个费时费力的艰苦工作, 尽管目前也采用了实测与微机数据采集、处理结合的方式[4-5],仍然有许多多元合金的相图不全。为了保证焊接质量, 已对许多金属材料的连续冷却曲线进行了研究[6-8]。而对于含有多种合金元素的堆焊熔敷金属的物理性能、相图、CCT图的研究只见到个别报道[9]。
    英国最新的软件JMatPro 是一套功能强大的金属材料相图计算与材料性能模拟软件, 可以用来计算金属材料多相平衡与多种性能。JMatPro 的独特优势是它能够计算合金中每一个相的性能数据。该软件所采用的物理模型准确的描述了这些性能对相成分和温度的依赖性。
    JMatPro 软件是以建立物理模型动态求解材料性能的。JMatPro 开发商英国SenteSoftware 公司利用母公司(Thermo Tech 公司)十几年合金热力学数据库的开发经验与研发团队, 并通过关键实验验证从而保证计算结果的准确性。目前JMatPro 软件已在国内焊接温度场、应力场数值模拟,金属材料热处理、铸造、锻压等方面性能分析中得到应用[10-11]。本文利用JMatPro 软件对埋弧焊丝W110 熔敷金属的物理性能和相图进行了分析计算, 为对该焊丝热过程进行有限元模拟、全面了解该焊丝性能、合理制定该焊丝的焊接工艺提供参考。
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