焊后热处理对150 mm厚容器钢板残余应力影响的数值模拟

作     者：石红昌 黄安明 刘兴 强斌 Shi Hongchang;Huang Anming;Liu Xing;Qiang Bin

作者机构：德阳天元重工股份有限公司四川德阳618000 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 

出 版 物：《金属热处理》 (Heat Treatment of Metals)

年 卷 期：2024年第49卷第5期

页      面：62-67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：四川省自然科学基金(2022NSFSC1017) 四川省科技计划(2021YJ0052) 

主　　题：焊后热处理 焊接残余应力 蠕变 数值模拟 

摘      要：焊后热处理可以有效消减钢结构焊接接头中的残余应力。以150 mm厚容器钢平板对接焊接头为研究对象,基于有限元方法对焊接接头热处理前、后的残余应力场进行了仿真模拟,系统分析了焊后热处理过程中残余应力的演化规律,并对相关焊后热处理工艺参数下残余应力消除效果进行了对比分析。结果表明:焊后热处理可以显著减小纵、横向焊接残余应力峰值,但对残余应力的分布形式影响较小;热处理过程中焊接残余应力释放主要发生在升温阶段,而在保温阶段和冷却阶段,释放量较小甚至有所回弹。通过工艺参数分析可知,残余应力释放量随着保温时间和热处理温度的改变呈非线性演化,因此,在实际焊后热处理时需综合考虑影响因素的组合效应,以优化残余应力消除效果和成本。