摘要：以單晶爐壁熱應(yīng)力為研究對象,分析了單晶爐觀察窗焊接接頭冷卻水泄漏機理,建立了三維穩(wěn)態(tài)溫度場和彈塑性應(yīng)力場有限元模型,對十二種組合結(jié)構(gòu)的觀察窗進行了工作熱應(yīng)力模擬,比較了平面和橢圓型爐蓋封頭、長條形和方圓形觀察窗焊縫的熱應(yīng)力狀態(tài),探討了形狀、單雙面焊接和溫度對熱應(yīng)力影響趨勢。結(jié)果表明,內(nèi)外壁橫截面均為正方形或矩形的兩種窗形焊縫的熱應(yīng)力極值最大;增加副焊縫成為雙面焊時,主焊縫的應(yīng)力分布幾乎沒有變化,新增加的焊縫約束對其影響甚微;工作溫度越高,焊縫的熱應(yīng)力越大。因而,宜選用圓形窗或者內(nèi)壁帶圓弧的長條窗,施加雙面焊,避免窗體冷卻水溫超過規(guī)定值。這些措施成功解決了觀察窗在樣機試驗時能正常工作,出廠使用時壽命短頻繁漏水的問題。
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