304L/Q345R异种钢焊接数值模拟技术研究  

Numerical simulation of 304L/Q345R dissimilar steel welding

作　　者：兰福全 樊岩松 周建新[3] LAN Fuquan;FAN Yansong;ZHOU Jianxin

机构地区：[1]中国石油集团西部钻探工程有限公司准东钻井公司,新疆克拉玛依834000 [2]中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河钻采装备分公司,辽宁盘锦124010 [3]南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211816

出　　处：《焊接技术》2022年第9期36-39,共4页Welding Technology

摘　　要：Q345R和304L钢普遍应用在车辆、化工、船舶等领域,在工程实际中有时需要Q345R和304L钢的焊接。文中使用Ansys软件,选用高斯分布热源,建立了50 mm厚的Q345R/304L钢偏X形坡口焊接有限元模型,并对温度场与应力场进行了研究分析。结果表明:距热源相同距离时,304L钢材料温度上升速率明显大于Q345R钢的温度上升速率;高温时304L钢的冷却速度略微大于Q345R钢的,在低温时大致相同。焊缝区域应力明显大于母材区域的应力。Q345R钢侧的残余应力大于304L钢侧残余应力;304L钢侧最大应力可达241 MPa,Q345R钢侧最大应力可达327 MPa,焊缝区域最大应力可达380 MPa。沿板厚方向,在Q345R钢侧上下表面的Mises应力均大于250 MPa,试样中心部位的Mises应力约为150 MPa。304L钢侧上下表面的Mises应力均在20~30 MPa之间,试样中心部位的Mises应力约为150 MPa。Q345R钢侧所受的Mises应力明显大于304L钢侧所受的应力。焊缝上Mises应力情况较为复杂,最大达350 MPa,但最小应力仅为30~50 MPa。

关 键 词：304L钢 Q345R钢 异种钢焊接 残余应力 ANSYS 

分 类 号：TG404[金属学及工艺—焊接]