幾種不同工藝對焊接殘余應力影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、由于焊接熱過程的局部性特點，焊接結(jié)構(gòu)不可避免的會產(chǎn)生各種焊接殘余應力。而焊接殘余應力是影響制造工藝性、安全可靠性和焊接結(jié)構(gòu)性能及焊接方式的重要因素，對焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全有很大的影響，是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中必須解決的重要問題之一。影響焊接殘余應力的因素很多。焊接順序、焊縫尺寸、焊后處理等都會影響焊接結(jié)構(gòu)的殘余應力。因此，不同的焊接工藝會使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的應力分布，存在一個最佳的工藝使焊接結(jié)構(gòu)的應力分布更趨合理。
　　本文利用數(shù)值模

2、擬的方法對帶杯狀貫穿件在不同工藝下的焊接殘余應力進行計算，數(shù)值計算通過MSC.MARC軟件實現(xiàn)。針對上面提到的影響焊接殘余應力的因素，分別討論了焊接外形尺寸、焊接順序、TIG熔修及超聲沖擊處理等工藝方法對結(jié)構(gòu)的焊接應力分布的影響。應力變化數(shù)據(jù)表明，交替焊，大焊縫外形和TIG熔修都只對熔寬和熔深兩個方向上的應力有緩解作用，而對周向影響不大。相比各自的比較對象而言，熔寬方向上，三者的應力峰值分別下降了15％，26%和26.7%（小焊縫外形時

3、TIG熔修）、6.6%（大焊縫外形時TIG熔修）；熔深方向上，三者的應力峰值分別下降了4%，20%和17.4%（小焊縫外形時TIG熔修）、9.4%（大焊縫外形時TIG熔修）。超聲沖擊對熔寬、熔深及周向三個方向上的應力都有明顯的緩解。三個方向在沖擊后應力分別下降了31.7%、10%和10%。且其還使三個方向上應力最危險位置轉(zhuǎn)移至了焊縫內(nèi)部，明顯的改善了焊趾處應力大小及分布特點，這對結(jié)構(gòu)的疲勞性能是有益的。通過這些分析，最終確定了帶杯狀貫穿