多重热循环和约束条件对P92钢焊接残余应力的影响
本文选题：固态相变 切入点：残余应力 出处：《金属学报》2017年11期 论文类型：期刊论文
【摘要】：系统地研究了在经受多重热循环的作用下,P92钢板中焊接残余应力的演化过程与形成机理。基于SYSWELD有限元软件,开发了计及"热-冶金-力学"耦合的计算方法,数值模拟了Satoh试验和2道重熔平板接头的应力场。在数值模拟中,详细考虑了固态相变引起的体积变化、屈服强度变化和相变塑性对残余应力形成过程的影响。同时,采用了盲孔(HD)法和X射线衍射(XRD)法测量了P92钢两道非熔化极气体保护焊(TIG)重熔的平板接头残余应力分布。计算结果和实验结果表明2者吻合较好,验证了所采用的计算方法的有效性和准确性。模拟结果表明,P92钢两道重熔平板接头的纵向残余应力呈现出清晰的拉-压相间分布形态。每道焊缝及其热影响区(HAZ)的纵向残余应力为压应力,HAZ外侧附近产生了较大的纵向拉应力。此外,还采用数值模拟方法探究了横向拘束对焊接残余应力的影响,数值模拟结果表明,横向约束可以明显降低横向残余应力,特别是焊缝端部的应力峰值。
[Abstract]:The evolution process and formation mechanism of welding residual stress in P92 steel plate under the action of multiple thermal cycles are systematically studied. Based on the SYSWELD finite element software, a calculation method considering the coupling of "thermal-metallurgical mechanics" is developed. The Satoh test and the stress field of the two-channel remelting plate joint are numerically simulated. In the numerical simulation, the volume change caused by the solid phase transition, the effect of the yield strength change and the transformation plasticity on the residual stress formation process are considered in detail. The residual stress distribution of plate joints remelted by two non-melting electrode gas shielded gas welding (TIGG) of P92 steel has been measured by blind hole method (HDD) and X-ray diffraction (XRD) method. The calculated results are in good agreement with the experimental results. The simulation results show that the longitudinal residual stress of two remelting plate joints of P92 steel shows a clear distribution between tension and compression phase. The longitudinal residual stress of HAZ produces a large longitudinal tensile stress near the outside of HAZ. The effect of transverse restraint on welding residual stress is also investigated by numerical simulation. The numerical simulation results show that transverse constraint can obviously reduce the transverse residual stress, especially the peak stress at the end of the weld.
【作者单位】： 重庆大学材料科学与工程学院;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目No.51275544 重庆市研究生科研创新项目No.CYB16017~~
【分类号】：TG404
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 谭胜禹;爆炸消除焊接残余应力在贵州铝厂的应用[J];爆破;2002年04期
2 侯海量,朱锡;爆炸处理消除焊接残余应力[J];船海工程;2002年05期
3 游敏,郑小玲,余海洲;关于焊接残余应力形成机制的探讨[J];焊接学报;2003年02期
4 林燕,董俊慧,刘军;焊接残余应力数值模拟研究技术的现状与发展[J];焊接技术;2003年06期
5 陈燕,游敏,熊建钢,余海洲;减摩法调控结构钢焊接残余应力技术研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2003年06期
6 刘波,王辉;焊接残余应力的小孔法测试[J];机械设计与制造;2004年03期
7 周方明;王江超;周涌明;张军;;提高小孔法测量焊接残余应力精度的研究[J];热加工工艺;2007年15期
8 江克斌;肖叶桃;郭永涛;;T型焊接试件焊接残余应力分布的测定[J];焊接学报;2008年01期
9 王江超;周方明;;小孔法测量焊接残余应力[J];电焊机;2008年02期
10 罗利伟;付小超;;焊接残余应力的产生及其消除方法[J];山西建筑;2008年20期
相关会议论文 前10条
1 孙先锋;何志涛;秦力;张铁华;李宇千;税昱;;焊接残余应力的控制与消除[A];2008年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2008年
2 黎赣;贾晓亮;周俊明;张亦良;;圆筒容器焊接残余应力消除方法的研究[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年
3 丁克勤;臧弋心;王洪柱;王振山;;焊接残余应力水平和消应力处理效果判别标准探讨[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
4 杨振超;鲍蕊;;焊接残余应力分布随试样尺寸变化规律研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
5 谭胜禹;刘贵清;;爆炸消除焊接残余应力在大型工程建设项目上的应用[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
6 田旺生;李黎霞;杨明旺;;钢结构焊接残余应力有限元分析[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
7 孙英学;;焊接残余应力有限元分析技术研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
8 刘维;丁文斌;孙昕辉;杨帆;张海;李惠;;平板对接焊接残余应力和变形数值模拟及试验验证[A];2010年度海洋工程学术会议论文集[C];2010年
9 章正茂;;焊接残余应力对构件的影响及控制措施[A];全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C];2011年
10 陈祖福;田晓虎;;预置应力对焊接残余应力峰值的影响研究[A];第九次全国焊接会议论文集（第2册）[C];1999年
相关重要报纸文章 前3条
1 雷正刚 李荣峰;武钢爆炸法消除焊接残余应力技术取得突破[N];世界金属导报;2002年
2 雷正刚;李荣锋;重大工程显威[N];中国冶金报;2002年
3 记者 夏纪福;超声消除应力技术通过鉴定[N];中国船舶报;2008年
相关博士学位论文 前2条
1 姬书得;水轮机转轮焊接残余应力调控措施的虚拟优化[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 袁志军;球管焊接数值模拟及焊接残余应力影响因素研究[D];南昌大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 张秋霞;铝合金焊接残余应力X射线衍射法检测参数优化研究[D];北华航天工业学院;2015年
2 金辉;基于神经网络铝合金焊接接头焊接残余应力预测研究[D];大连交通大学;2015年
3 马冉;随焊超声冲击消除焊接残余应力的有限元分析[D];山东大学;2015年
4 黄玉霞;HP40Nb乙烯裂解炉管焊接残余应力有限元分析[D];中国矿业大学;2015年
5 庞龙龙;超高强度钢EH47的焊接残余应力数值模拟及实验研究[D];江苏科技大学;2015年
6 丁笑;T23水冷壁失效分析及预防措施研究[D];天津大学;2014年
7 林少雄;球罐焊接残余应力数值模拟研究[D];福州大学;2013年
8 刘茂坤;考虑焊接残余应力的焊接节点疲劳性能评估[D];西南交通大学;2016年
9 刘宇;焊接残余应力影响316不锈钢腐蚀的局部电化学研究[D];山东大学;2016年
10 靳凯;多阶多点激振消除圆筒容器焊接残余应力[D];山东大学;2016年
，本文编号：1570299
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1570299.html
