大厚度焊接结构残余应力分析测试及超声冲击处理影响研究

作     者：陈月峰 程定富 刘卫华 刘元秀 刘川 王树昂 朱平 丁超 CHEN Yuefeng;CHENG Dingfu;LIU Weihua;LIU Yuanxiu;LIU Chuan;WANG Shu’ang;ZHU Ping;DING Chao

作者机构：中国核工业第五建设有限公司上海201512 中国核工业二四建设有限公司福建漳州363309 江苏科技大学江苏镇江212003 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2021年第55卷第S02期

页      面：256-265页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：中核集团“青年英才”项目 

主　　题：厚板焊接结构 残余应力 超声冲击处理 对比分析 

摘      要：为了解核电典型大厚度焊接结构残余应力分布特征,明确超声冲击处理对焊接残余应力的调控效果,采用XRD法、小孔法和轮廓法分析了不锈钢厚板接头在焊态及超声冲击状态下表层与内部应力的分布规律。结果表明:焊态焊缝区域上下表面的应力(距上、下表面0、2 mm)大于内部应力,横向应力从上表面到下表面为拉伸应力-压缩应力-拉伸应力典型分布形式。轮廓法可实现厚度方向上的应力分布全貌测试,沿厚度方向内部纵向应力为拉伸应力,峰值在距上表面8 mm处,幅值达到420 MPa左右。超声冲击处理对结构表层的纵向和横向焊接残余应力具有显著调控作用,表面呈现为压缩应力,焊缝区内部纵向应力则仍保持拉伸应力,内部横向应力在距表层1~3 mm处由焊态原始拉伸应力转变为压缩应力,达到焊材屈服强度的87%,而冲击区域外的焊接残余应力受影响较小。