基于热-力耦合的航空发动机叶片堆焊修复数值模拟

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摘 要：压气机叶片极易出现各类损伤缺陷，因此研究其修复技术有十分重大的意义。利用某有限元软件，使用顺序热-力耦合模型对受损叶片氩弧焊堆焊修复过程进行了数值模拟，同时使用Inconel 718合金进行单道堆焊试验。结果表明，数值仿真结果与试验结果吻合良好，所用有限元模型能有效模拟氩弧焊堆焊修复过程。分析不同堆焊层数、不同堆焊方案下叶片温度场、热变形和残余应力情况，模拟过程中熔池形状与实际熔池形状较为吻合，热源中心温度达到堆焊要求；通过对比不同层数下热变形量和残余应力值发现，变形量和残余应力值会随着堆焊层数的增加而增大；顺序堆焊在冷却后的变形和残余应力均大于往复堆焊；为了减小叶身残余应力，应该在保证修复质量的前提下，尽量减少叶尖修复的长度和堆焊层数，并采用往复堆焊。（剩余14273字）