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《工藝參數(shù)對筒體縱向焊接殘余應(yīng)力影響的模擬研究.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、工藝參數(shù)對筒體縱向焊接殘余應(yīng)力影響的模擬研究遲露鑫。,麻永林,邢淑清。,陳芙蓉。陳重毅。(1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010051;2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:針對某公司生產(chǎn)的首次應(yīng)用到核電上的SA508—3鋼,為了得到簡體上各區(qū)域殘余應(yīng)力大小及分布規(guī)律,定量地分析工藝參數(shù)對殘余應(yīng)力的影響,有效地控制焊接質(zhì)量,采用ANSYS有限元建立60mm厚簡體三維模型,模擬縱向焊接過程殘余應(yīng)力的變化。結(jié)果表明:工藝參數(shù)變化只對焊縫內(nèi)、外表面中心區(qū)域以及焊縫
2、沿厚度方向上的縱向殘余應(yīng)力影響比較大,焊接速度和焊接電壓對殘余應(yīng)力曲線上的鋸齒型波動產(chǎn)生的影響比較明顯;焊接速度對殘余變形的變化幅度影響最大,焊接速度與另外兩個(gè)參數(shù)對殘余變形影響的趨勢相反。關(guān)鍵詞:SA508—3鋼;焊接殘余應(yīng)力;數(shù)值模擬中圖分類號:TG113;TG404文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—4837(2011)09—0001—06doi:10.3969/j.issn.1001—4837.2011.09.001SimulationStudyofProcessParametersonResid
3、ualStressesEfectofCylinderLongitudinalWeldCHILu—xin,MAYong—lin。XINGShu—qing,CHENFu—rong,CHENZhong—yi,(1.CollegeofMaterialsScienceandEngineering,InnerMongoliaUniversityofTechnology,Huhhot010051,China;2.CollegeofMaterialandMetallurgy,InnerMongoliaUniversit
4、yofScienceandTechnolo—gY,Baotou014010,China)Abstract:AccordingtothenewmaterialwhichwasSA508—3steelfornuclearpower.inordertoobtainresidualstressdistribution,quantitativeanalysisofprocessparametersonresidualstressefect,andeffec.tivelycontrolweldingquality,
5、theresidualstressfieldmodelof60mmthickwallcylinderweresimulatedbyANSYS.Itwasfoundthatonlythecenterofweldinner,outersurfaceandtheweldthicknesswhichwereinfluencedbyprocessparametershavemorelargerresidualstress,andtheserratedfluctuationsofresidualstresscurv
6、esareobviousinfluencedbyweldingspeedandweldingvoltage.Theimpactofweldingspeedchangeontheresidualdeformationhasthemostsignificant,andresidualdeformationchangetrendwhichisaffectedbytheweldingcurrenthasbasicclosetotheweldingvoltage,buttheefectoftheweld.ings
7、peedisoppositetothat.Keywords:SA508—3steeI;weldedresidua1stresses:numericalsimulation基金項(xiàng)目:國家科技重大專項(xiàng)子課題(2009ZX04014—064—05)工藝參數(shù)對筒體縱向焊接殘余應(yīng)力影響的模擬研究Vo128.No92011變梯度高,該區(qū)域要求較精細(xì)的網(wǎng)格;遠(yuǎn)離焊縫區(qū)0引言域熱輸入小,受熱影響不是很大,采用較粗的網(wǎng)格劃分即可保證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性,建立三維有焊接作為壓力容器制造過程中的重要工藝,限元1:1的模型,模型及
8、近焊縫區(qū)網(wǎng)格的分布見直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和結(jié)構(gòu)的安全。由于圖1。焊接時(shí)高度集中的瞬時(shí)熱輸人造成焊接后殘余應(yīng)力和變形,嚴(yán)重影響壓力容器的強(qiáng)度、剛度、受壓時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性?。因此必須了解不同工藝參數(shù)下,焊縫及其附近發(fā)生的瞬時(shí)應(yīng)力和殘余應(yīng)力及殘余變形的變化規(guī)律,工廠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇工藝參數(shù)主要關(guān)注生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量,而焊接數(shù)值模擬揭示了焊接本質(zhì)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)焊接工藝參數(shù)從“定性”到“定量”的預(yù)測,完成關(guān)鍵物理圖1網(wǎng)格模型量的性能評估,避免了以