垂直气电立焊接头残余应力的数值模拟  

Numerical simulation of residual stress in vertical gas-electric welded joint

作　　者：张新建 祁麟 瞿文军 李勇 胥国祥[1,2] 顾振强 ZHANG Xinjian;QI Lin;QU Wenjun

机构地区：[1]上海外高桥造船有限公司,上海200137 [2]江苏科技大学,江苏镇江212100

出　　处：《焊接技术》2024年第6期23-29,共7页Welding Technology

摘　　要：基于热-弹-塑性理论,建立垂直气电立焊残余应力三维数值分析模型。采用均匀体热源描述焊接热输入分布。利用所建模型,模拟计算30 mm厚DH36钢对接接头焊后残余应力及其分布特征,对比分析坡口形式、焊枪摆动对焊接残余应力分布影响的规律;将所测残余应力、热循环曲线结果及焊缝形状、尺寸与模拟值加以对比,验证模型的准确性。研究结果表明:对于I形坡口左右摆动且前后往复路径,焊接速度保持15 mm/s恒定,摆动频率由0 Hz增为20 Hz时,水冷侧焊缝及近缝区横向压应力及纵向压应力峰值均明显下降,等效应力谷值降低;陶瓷侧焊缝及近缝区横向压应力峰值下降明显。对于15 mm/s前后直行往复路径,对比I形坡口、V形坡口水冷侧焊缝及近缝区横、纵向压应力峰值均明显更高,高应力范围明显更大;陶瓷侧焊缝及近缝区横、纵向高应力区域更宽。

关 键 词：DH36钢 垂直气电立焊 残余应力 数值模拟 

分 类 号：TG404[金属学及工艺—焊接]