T型接头焊接残余应力及变形调控研究

作     者：韩成才 郭龙龙 HAN Chengcai;GUO Longlong

作者机构：西安石油大学机械工程学院陕西西安710065 

出 版 物：《西安石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xi’an Shiyou University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2021年第36卷第4期

页      面：104-110页

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：陕西省自然科学基础研究计划(2020JQ-780) 重庆市轻合金材料与加工工程技术研究中心开放基金项目(GCZ202001) 西安石油大学青年教师科研启动项目(0104-134010025) 

主　　题：T型接头 残余应力 变形 数值模拟 

摘      要：基于热弹-塑性理论、有限元理论,以Abaqus软件为平台,利用Fortran语言编辑双椭球热源程序,利用Python语言编辑程序建立分析步、控制焊缝单元的有序填充,建立了T型接头焊接的热力耦合有限元模型;对比数值模拟所得的变形值与实验测量值,验证了所建有限元模型的准确性。同时,分析了焊接路径、约束对残余应力及变形的影响规律。结果表明:焊接路径对T型接头的焊接残余应力、变形有显著影响,两侧顺次、异向焊接所得焊件的残余应力、变形相对最小;与不施加夹具约束相比,施加约束有效地降低了焊接变形,但各方向的残余拉应力峰值有小幅增加。研究结果可为T型接头焊接残余应力、变形的调控,以及焊接工艺的优化提供依据。