双相不锈钢管道全位置焊接残余应力三维有限元数值模拟

作     者：金晓军 霍立兴 张玉凤 白秉仁 李晓崴 曹军 

作者机构：天津大学天津300072 中国海洋石油工程有限公司天津300452 

出 版 物：《焊接学报》 (Transactions of The China Welding Institution)

年 卷 期：2004年第25卷第2期

页      面：52-56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：中国海洋石油工程股份有限公司资助项目(CIKTFHG001-2002) 

主　　题：双相不锈钢 残余应力 有限元 数值模拟 管道焊接 

摘      要：以热弹塑理论为基础,利用ANSYS非线性分析有限元程序,对双相不锈钢管道接头环焊缝残余应力进行三维数值模拟。建立了管道全位置焊接瞬态温度场和应力场三维移动热源模型,获得了环焊缝焊接接头轴向和环向残余应力的分布规律:在管道接头内表面的焊缝及近缝区的轴向和环向残余应力均为拉应力,随着离开焊缝距离的增加,由拉应力逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力,而环向残余应力为拉应力。从环向位置上的应力变化规律可以看出正半周和负半周的应力分布具有明显的对称性。研究结果为优化生产工艺,控制残余应力提供了理论依据。