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摘要
目的以电解加工的方法去除多余的焊层,避免人工打磨引起焊接表面的二次损伤。方法以哈氏合金X为母材,经TIG焊后,对焊缝进行电解加工去除的仿真及试验研究。分别建立三维、二维的仿真模型,分析加工区域的电场、流场及产热功耗的分布以及焊层轮廓形貌随时间的变化。通过正交试验,选取适当的去除焊层电解加工工艺参数,将模拟仿真的结果与试验结果进行对比,分析焊层去除过程中理论值与实测值偏差的原因。结果通过模拟仿真计算可以发现,在电解加工模型中,电场、温度场以及流场耦合作用下,焊缝中心的蚀除速率明显低于焊缝两端,且随加工时间的延长,蚀除沟的形貌越来越明显,二维模型可以精准地表征加工间隙内阳极表面电解速率的变化。基于正交试验发现,电解加工的电压和频率对焊层去除量影响显著,占空比影响不大。加工电压为30V时,表面平均粗糙度最小,为19.2μm,去除量为0.241 g。结论焊层去除后的轮廓形貌与仿真计算结果趋势一致,可准确地表征电解加工方法去除镍基合金焊层的过程,能够实现仿真模拟与工艺试验的相互优化。
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